草坪植物-微生物聯(lián)合修復(fù)鈷污染土壤.pdf

1、近幾年，植物-微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤，這種方法成為了一種新興的修復(fù)方法。這種修復(fù)方法利用土壤-微生物-植物的互利共生的關(guān)系，充分發(fā)揮了重金屬超富集植物修復(fù)技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)的各自優(yōu)勢(shì)，提高土壤的修復(fù)效率，不斷改進(jìn)以達(dá)到徹底修復(fù)污染土壤的目的。
　　本研究在土壤高濃度 Co2+脅迫條件下對(duì)32種草坪植物進(jìn)行篩選，篩選出具有相對(duì)優(yōu)良生長(zhǎng)性狀和鈷抗性的4種草坪植物，利用高級(jí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)其鈷耐受能力進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，研究了鈷富集

2、特性，并探討了植物收割的最佳方法。利用已篩選得到的具有植物促生作用的鈷抗性專性菌株，與植物構(gòu)建微生物-植物聯(lián)合修復(fù)土壤鈷污染的技術(shù)。主要結(jié)果如下：
　?。?）在高濃度 Co2+（100mg/L）脅迫土壤條件下從32種草坪植物中篩選出了4種草坪植物，其在土壤 Co2+脅迫作用下具有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)和優(yōu)良抗性，它們分別是高羊茅（FestucaelataKeng ex E. Alexeev）；一年生黑麥草（Loliummultifloru

3、m Lam.）；提摩西草（Uraria crinita(L.) Desv. ex DC.）；鴨茅（ Dactylisglomerata L.）。低濃度（5mg/L）的 Co2+處理下，種草坪植物的相對(duì)發(fā)芽率，相對(duì)發(fā)芽勢(shì)，相對(duì)發(fā)芽指數(shù)，相對(duì)活力指數(shù)均表現(xiàn)出了增大的趨勢(shì)，表明低濃度的 Co2+對(duì)植物萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用。與此不同的是，高濃度（50mg/L、100mg/L）的 Co2+處理對(duì)植物發(fā)芽具有抑制作用。高羊茅種子在高濃度 Co2+

4、處理下其相對(duì)發(fā)芽率，相對(duì)發(fā)芽勢(shì)，相對(duì)發(fā)芽指數(shù)，相對(duì)活力指數(shù)較其他3種植物，表現(xiàn)出了較好的 Co2+耐受能力。研究利用權(quán)重賦值法考察了四種草坪植物種子萌發(fā) Co2+耐受能力，并作出 Co2+耐受性綜合評(píng)價(jià)值。四種草坪植物種子萌發(fā)期鈷耐受能力為高羊茅＞鴨茅＞一年生黑麥草＞提摩西草。
　　（2）隨著鈷處理濃度的增加，四種草坪植物的相對(duì)電導(dǎo)率，脯氨酸，丙二醛，超氧自由基均表現(xiàn)出了增大的趨勢(shì)，這說(shuō)明隨著 Co2+處理濃度的提高，植物所受到的

5、損害也相應(yīng)的越來(lái)越大。高羊茅和提摩西草的葉綠素含量呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，當(dāng) Co2+處理濃度在50 mg?kg-1以下時(shí)，葉綠素含量隨著 Co2+處理濃度的提高而逐漸增大，當(dāng)達(dá)到50 mg?kg-1以上時(shí)，葉綠素含量下降顯著。說(shuō)明低濃度的 Co2+處理濃度對(duì)高羊茅和一年生黑麥草的葉綠素合成有一定的促進(jìn)作用，反之，當(dāng) Co2+濃度過(guò)高時(shí)會(huì)抑制葉綠素的合成。黑麥草和鴨茅其葉綠素含量隨著鈷濃度的增加而下降，低濃度時(shí)下降并不明顯，高濃度時(shí)下降顯著

6、，說(shuō)明這兩種植物鈷的耐受性較其他兩種弱。
　　對(duì)于可溶性蛋白，可溶性糖來(lái)說(shuō)，黑麥草和提摩西草的含量隨著鈷處理濃度的提高，出現(xiàn)了逐步下降的趨勢(shì)，說(shuō)明這兩種植物鈷的耐受性較弱。高羊茅出現(xiàn)了先增加再下降的趨勢(shì)，說(shuō)明隨著鈷處理濃度的增加高羊茅為了應(yīng)對(duì)所受到的脅迫，可溶性糖可溶性蛋白含量增加，當(dāng)處理濃度達(dá)到高濃度時(shí)，高羊茅受到的損害嚴(yán)重，可溶性糖可溶性蛋白含量減少。
　　對(duì)4種草坪植物生理生化及其表觀生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析和權(quán)重分析，

7、得到了四種草坪植物苗期的 Co2+耐受性綜合評(píng)判值，四種草坪植物成苗期鈷耐受能力為高羊茅＞提摩西草＞鴨茅＞一年生黑麥草。
　?。?）實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)植物 Co2+富集量進(jìn)行估算，研究發(fā)現(xiàn)地上多次割茬的采收方法，與其他方法比較可以有效降低土壤中 Co2+含量，又可以較少種植次數(shù)，減少人工成本。土壤 Co2+含量為100mg/kg時(shí)，高羊茅地上部分每年每公頃 Co2+離子去除量約為2.36kg，土壤 Co2+去除率為1.56％；一年生黑麥

8、草地上部分每年每公頃 Co2+去除量約為3.11kg，土壤 Co2+去除率為1.85%。
　　（4）高羊茅，一年生黑麥草與蠟樣芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌和蘇云金桿菌三個(gè)菌種組成的配伍組合是植物微生物聯(lián)合修復(fù)體系里相對(duì)最佳的修復(fù)組合。在土壤 Co2+含量為50mg/kg和100mg/kg時(shí)，鈷離子土壤去除能力分別會(huì)再提升14.01%，8.46%和16.48%，12.91%。
　　綜上所述，高羊茅，一年生黑麥草與蠟樣芽孢桿菌，枯草芽