3討論
近年來(lái)，隨著畜禽糞便、化肥農(nóng)藥及污水灌溉等農(nóng)業(yè)源重金屬污染的加劇，我國(guó)土壤Zn污染也在加劇.劉春早等報(bào)道，湖南省湘江流域和資江流域土壤Zn污染比較嚴(yán)重;河南省新鄉(xiāng)市寺莊頂污灌區(qū)土壤Zn含量嚴(yán)重超標(biāo)，為國(guó)家土壤環(huán)境二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的9.33倍.Zn是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素，但Zn過(guò)量則導(dǎo)致土壤退化、作物產(chǎn)量和品質(zhì)的降低.本研究結(jié)果也表明，當(dāng)土壤Zn污染水平達(dá)到800 mg·kg-1時(shí)，玉米的生物量顯著降低，其地上部和根系Zn含量顯著增加，說(shuō)明土壤Zn很容易被農(nóng)作物吸收并在農(nóng)產(chǎn)品中積累.
金屬抗性細(xì)菌降低土壤重金屬的生物有效性的途徑:一是通過(guò)釋放螯合劑或改變氧化還原電位等方式堿化土壤微環(huán)境;二是通過(guò)細(xì)胞組分或胞外聚合物對(duì)金屬的生物吸附、生物吸收和胞內(nèi)積累作用.本研究發(fā)現(xiàn)，將金屬抗性菌株Ⅱ2R3、Ⅳ8R3單獨(dú)或同時(shí)接種到不同Zn污染水平土壤后，土壤中的有效Zn含量均顯著降低.這與Pal等和Madhaiyan等的研究結(jié)果一致.單獨(dú)或同時(shí)接種菌株Ⅱ2R3、Ⅳ8R3使中度Zn污染土壤(200和400 mg·kg-1)的pH稍有降低，但對(duì)高Zn污染土壤(800 mg·kg-1)的pH沒(méi)有顯著影響，這說(shuō)明接種菌株Ⅱ2R3、Ⅳ8R3導(dǎo)致土壤有效Zn含量降低的主要原因不是由于土壤pH增加.體外培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，菌株Ⅳ8R3和Ⅱ2R3對(duì)Zn均有很強(qiáng)的生物吸附和吸收能力.因此推測(cè)，菌株Ⅳ8R3、Ⅱ2R3主要是通過(guò)生物吸附和吸收作用降低土壤中Zn的生物有效含量.
菌株Ⅱ2R3單獨(dú)或與Ⅳ8R3同時(shí)接種到高鋅污染土壤(800 mg·kg-1)顯著降低了玉米對(duì)Zn的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，這與Vivas等和Feng等的研究結(jié)果一致.Feng等指出土壤微生物的活動(dòng)能降低金屬的植物可利用性，減少植物體內(nèi)的金屬含量.馬瑩等和錢(qián)春香等認(rèn)為，土壤微生物可以通過(guò)生物吸附、氧化還原、沉淀及礦化固結(jié)重金屬離子等方式降低土壤金屬的含量和有效性，從而減少植物對(duì)金屬的吸收.高Zn污染土壤(800 mg·kg-1)溶液中的Zn濃度較高，金屬抗性菌株Ⅳ8R3、Ⅱ2R3通過(guò)生物吸附或積累作用，有效地降低了土壤溶液中的Zn濃度，從而減少了玉米對(duì)Zn的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn).
菌株Ⅳ8R3對(duì)Zn2+有較強(qiáng)地生物吸附和吸收能力，顯著降低了土壤中的有效Zn含量.在200、400和800 mg·kg-1的土壤中接種菌株Ⅳ8R3后，玉米的地上部Zn含量反而比對(duì)照高，其原因可能在于:1)在中、輕度Zn污染土壤(Zn≤400 mg·kg-1)中，菌株Ⅳ8R3通過(guò)分泌IAA、高鐵載體改善了玉米的營(yíng)養(yǎng)狀況，促進(jìn)了玉米的生長(zhǎng)，因此，接種菌株Ⅳ8R3反而促進(jìn)了玉米對(duì)Zn的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn);2)在Zn添加量為800 mg·kg-1土壤上，玉米地上部生物量顯著降低，從而對(duì)地上部的Zn產(chǎn)生了一定的濃縮作用.這也表明金屬抗性細(xì)菌對(duì)植物吸收重金屬的影響不僅與土壤重金屬污染水平有關(guān)，而且受到植物生長(zhǎng)狀況的影響.
4結(jié)論
1)促生菌Ⅱ2R3、Ⅳ8R3具有較強(qiáng)地吸附積累Zn的能力，從而使其具有較高的抗Zn脅迫的能力，菌株Ⅳ8R3對(duì)Zn的耐性水平和積累能力均顯著大于菌株Ⅱ2R3.
2)土壤接種促生菌Ⅱ2R3、Ⅳ8R3對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響與土壤Zn污染水平和菌株的性質(zhì)有關(guān).在沒(méi)有添加Zn的土壤中，菌株Ⅱ2R3的促生效果優(yōu)于Ⅳ8R3;在Zn添加量為400 mg·kg-1的土壤中，菌株Ⅳ8R3的促生效果最好;在Zn添加量為800 mg·kg-1的土壤中，同時(shí)接種菌株Ⅱ2R3+Ⅳ8R3的促生效果顯著.
3)在不同濃度Zn污染土壤中，同時(shí)或單獨(dú)接種菌株Ⅱ2R3、Ⅳ8R3使土壤有效Zn含量顯著降低.但促生菌對(duì)玉米吸收和積累Zn的影響與土壤Zn污染水平和植物的生長(zhǎng)狀況有關(guān).當(dāng)土壤Zn添加水平≤400 mg·kg-1時(shí)，菌株Ⅱ2R3、Ⅳ8R3對(duì)玉米地上部和根系Zn含量均沒(méi)有顯著影響;土壤Zn污染水平達(dá)到800 mg·kg-1，單獨(dú)接種菌株Ⅱ2R3或同時(shí)接種Ⅱ2R3+Ⅳ8R3均能顯著降低了玉米地上部和根系Zn含量.
相關(guān)新聞推薦
1、福建特產(chǎn)糟制大黃魚(yú)發(fā)酵原料紅酒糟中短乳桿菌和釀酒酵母生長(zhǎng)曲線測(cè)定（二）
2、?松針精油對(duì)梭狀芽孢桿菌、酵母菌、串珠鐮刀菌生長(zhǎng)曲線的影響
3、揭示不同生境生態(tài)群落中廣泛存在的全局功能上位效應(yīng)（二）