不同类型调理剂对镉污染土壤修复效果和微生物群落的影响

• 作者: 李奇 王艳红 李义纯 李林峰 唐明灯 艾绍英
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 镉污染 调理剂 农田修复 微生物群落
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 所属期刊栏目: 生理生化·土壤肥料·农业生态环境
• 页码范围: 1855-1866
• 页数: 11页
• 分类号: S154.3,X53
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2022.07.007

摘要

【目的】研究土壤调理剂对镉（Cd）污染农田修复效果和微生物群落组成的影响，为应用不同土壤活性组分调理剂原位修复和治理Cd污染农田土壤提供科学依据。【方法】在粤东Cd污染农田开展田间试验，设空白对照，研究不同土壤活性组分调理剂（矿物型、有机型和微生物型）对土壤基本理化性质、Cd有效性和微生物群落结构的影响。【结果】施用土壤调理剂可显著提高土壤pH（0.11~0.24）（P<0.05，下同），增加有机碳含量（21%~47%），降低土壤有效态Cd含量（13%~48%）和糙米Cd含量（26%~42%），其中矿物型和微生物型调理剂对糙米Cd含量的降幅最大。总体上施用调理剂可改善土壤微域环境，高通量测序结果表明，添加调理剂可维持污染土壤中正常微生物群落的多样性和丰富度，显著改变土壤细菌群落的组成和结构，其中脱硫菌门（Desulfobacterota）和拟杆菌门（Bacteroidota）的相对丰度降低。矿物型和有机型调理剂提高土壤中放线菌门（Actinobacteriota）和芽单胞菌门（Gemmatimonadota）的相对丰度，而微生物型调理剂提高酸杆菌门（Acidobacteriota）的相对丰度。同时，矿物型调理剂显著增加真菌的担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度，降低子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度；而有机型调理剂显著提高被子菌门（Mortie-rellomycota）的相对丰度，降低罗兹菌门（Rozellomycota）的相对丰度；微生物型调理剂显著增加子囊菌门的相对丰度，降低罗兹菌门的相对丰度。可见，微生物型调理剂可显著提高细菌和真菌中优势种群的水平。糙米Cd含量与微生物群落的相关分析结果显示，糙米Cd含量与细菌群落的变形菌门（Proteobacteria）、脱硫菌门和拟杆菌门呈显著正相关。此外，冗余分析和蒙特卡洛检验分析表明，土壤全磷含量是影响细菌和真菌群落结构的重要环境因子。【结论】从降低土壤有效态Cd和糙米Cd含量及对土壤微生物结构的影响方面考虑，微生物型土壤调理剂修复效果最佳，降低水稻对Cd吸收的同时改善土壤菌群结构。