根系分泌物在有机氯农药残留降解过程中的作用
【图文】:
OCPs的降解特征.其中,对照组(CK)土壤中OCPs的去除主要源于各种非生物去除(光解、挥发、渗滤、吸附等)和土壤微生物的降解作用;灭菌处理组(TR1)中OCPs的去除主要源于非生物因子的贡献;而添加根系分泌物的“根际”土壤(TR2)中OCPs的去除则源于各种非生物去除、微生物降解及根系分泌物诱发的“根际”强化作用.由图1A可以看出,根系分泌物的存在促进了OCPs的降解.供试质量比(0~336.48mg·kg-1)范围内,添加根系分泌物浓缩液(30mL)的“根际”土壤(TR2)中OCPs的平均去除率(79.21%)明显高于其它处理,对照组(CK)次之(42.79%),微生物活性被抑制的污染土样(TR1)最差(27.93%),不同处理间差异明显(n=5,p<0.05).相同处理条件下,污染土样中OCPs降解率呈现“先升后降”的变化趋势,其峰值出现在C3(199.42mg·kg-1)水平.其原因可能与土壤颗粒对OCPs的吸附特性有关.较低污染水平(C1~C2)下,土壤颗粒对OCPs的吸附主要借助表面吸附作用为主导的线性分配过程而吸附于土壤无机矿物质、无定形有机质(软碳),快速可逆,其吸附容量随污染水平的升高而递增[23];较高污染水平(C4~C5)下,用于表面吸附的吸附点位趋于饱和,部分OCPs借助孔隙填充作用为主导的非线性分配过程进入土壤凝聚态有机质(硬碳)中,其吸附行为表现为线性分配和非线性孔隙填充的共同作用[24]、吸附容量增速渐缓;相对于污染水平的持续递增,OCPs去除率逐渐降低,进而呈现“先升后降”趋势.相同污染水平(199.42mg·kg-1)下,“根际”OCPs的去除率随着根系分泌物添加量的增加而增大,30mL时增幅最大(图1-B).其原因可能是添加量较少(10~20mL)时,根系分泌物可作为细菌、真菌生?
图2根系分泌物对土壤微生物碳的影响Fig.2Effectsofroot-exudatesonmicrobialbiomasscarboninsoils时的4.67增加到6.29,说明添加根系分泌物更有利于激活土壤真菌的生长活性[25].2.3根系分泌物对土壤微生物群落结构的影响2.3.1对群落组成的影响磷脂脂肪酸(PLFA)是所有微生物细胞膜磷脂的组分,具有结构多样性和较高的生物学特异性,是微生物分类的主要依据,并作为重要生物标记物(biomarker)广泛应用于土壤微生物群落组成和结构多样性研究.图3为实验期间根系分泌物对OCPs污染土壤(199.42mg·kg-1)中根际微生物PLFA的影响.可以看出,在根系分泌物浓缩液的添加剂量(30mL)相同的条件下,“根际”土壤(TR2)中土壤微生物PLFA量以细菌最多,真菌次之,放线菌、丛枝菌根真菌的PLFA量相对较少.实验期间,细菌PLFA随着根系分泌物添加量的增加而递增,但添加至30~50mL时,种群数量变化差异不显著(p>0.05).相比之下,根系分泌物浓缩液对“根际”土壤(TR2)中真菌PLFA的影响幅度较细菌剧烈.随着浓缩液添加剂量的增加,真菌PLFA急剧递增,不同剂量间差异显著(p<0.05);分泌物浓缩液对丛枝菌根真菌影响程度的较为缓和,不同剂量水平下“根际”土壤(TR2)中PLFA(0.33~0.41μg·kg-1,平均值w=0.386μg·kg-1)与没有添加根系分泌物的参比组(0.36μg·kg-1)差异不明显.上述现象可能与以下因素有关:作为细菌生长所必需的主要碳源、氮源之一,根系分泌物的添加剂量较少时能激发“根际”土壤(TR2)中细菌的生长活性;添加剂量较多时,分泌物中的有机酸势必对部分中性或嗜碱性细菌、以及不耐酸的放线菌产生抑制作用.相比之下,真菌、丛枝菌根真菌的耐酸性能相对较强,,根系分
【参考文献】
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本文编号:2562514
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