施用稻草秸秆与工程菌对Cu、Cd污染土壤生物化学性质的影响

【摘要】：在湖北省大冶市庙宇垴村铜、镉污染土壤上进行稻草秸秆与工程菌原位修复田间小区试验,稻草秸秆的施用量为5.2 t/hm2、10.3 t/hm2和23.2 t/hm2,工程菌用量为108 CFU g-1。选取生菜为供试作物,55天后收获,采集根际和非根际土壤样品,分析研究了稻草秸秆与工程菌的施用对土壤理化性质、生物化学性质及铜、镉生物有效性的影响。获得以下主要结果： 1.稻草秸秆与工程菌的施用使土壤pH、全氮量和有机质含量上升。与对照相比,施用稻草秸秆与工程菌后土壤pH上升0.23～0.66个单位,土壤全氮量增加7.4%～18.8%,土壤有机质含量升高3.2%～41.5%。 2.施用稻草秸秆与工程菌后土壤可溶性有机碳含量没有规律性变化。稻草秸秆的施用显著增加根际土壤可溶性有机碳含量,比联合施用提高作用更强。根际土壤中,单施秸秆处理的土壤可溶性有机碳含量比对照增加21.9%～55.5%,比同水平联合处理增加8.8%～47.5%。非根际土壤中,低量秸秆与工程菌联合施用处理的土壤可溶性有机碳含量可比对照提高24.2%。 3.稻草秸秆与工程菌的施用使土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性增加。与对照相比,土壤蔗糖酶活性增加0.23～1.33倍,纤维素活性增加8.8%～37.7%,脲酶活性增加0.33～2.15倍,磷酸酶活性增加18.81%～57.2%,过氧化氢酶活性增加34.2%～64.1%。而施用稻草秸秆与工程菌后,非根际土壤蛋白酶活性提高2.53～4.51倍。根际土壤中,只有高水平稻草秸秆与工程菌的联合施用可使土壤蛋白酶活性提高27.2%；其余处理均抑制蛋白酶活性,其值降低27.7%～44.5%。 4.稻草秸秆与工程菌的施用增加土壤的微生物生物量碳和微生物数量。施用稻草秸秆与工程菌后,土壤微生物生物量碳增加29.2%～143%；土壤微生物数量亦呈增长趋势,其中细菌数量增长0.64～1.48倍,真菌数量增长0.91～4.60倍,放线菌数量增长0.31～3.13倍。 5.稻草秸秆与工程菌的施用降低土壤铜和镉的生物有效性。施入稻草秸秆与工程菌后,土壤生物有效态铜含量比对照降低1.9%～9.6%,生物有效态镉含量降低2.2%～20.2%。工程菌处理更有利于土壤镉生物有效性的降低,比铜的效果明显。与同水平单施秸秆处理相比,稻草秸秆与工程菌联合施用使土壤生物有效态镉含量降低1.8%～9%。 稻草秸秆与工程菌的施用提高了土壤酶活性、微生物生物量碳和微生物数量等土壤生物化学指标。这不仅是因为稻草秸秆与工程菌改善了土壤pH、全氮、有机质等土壤理化性质,也与稻草秸秆与工程菌的施入降低了土壤铜和镉的生物有效性有关。并且工程菌作为对镉有高抗性的细菌,对镉的作用更明显。 【关键词】：稻草秸秆 工程菌 酶活性 微生物 铜、镉生物有效性
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 1 前言10-17
• 1.1 土壤重金属污染概况10
• 1.2 重金属铜与镉的危害10-12
• 1.2.1 重金属铜的危害10-11
• 1.2.2 重金属镉的危害11-12
• 1.3 土壤重金属污染的修复方法12-14
• 1.3.1 工程治理12
• 1.3.2 物理化学修复12
• 1.3.3 农业生态修复12-13
• 1.3.4 化学修复13
• 1.3.5 生物修复13-14
• 1.3.5.1 植物修复技术13-14
• 1.3.5.2 微生物技术14
• 1.4 重金属对土壤生物化学性质的影响14-15
• 1.4.1 重金属对土壤酶活性的影响14
• 1.4.2 重金属对土壤微生物的影响14-15
• 1.5 修复对污染土壤生物化学性质的影响15
• 1.6 选题背景与意义15-17
• 2 材料与方法17-24
• 2.1 供试材料17-18
• 2.1.1 供试地点与修复剂17
• 2.1.2 供试作物17-18
• 2.2 试验设计18
• 2.3 分析方法18-24
• 2.3.1 土壤基本理化性质测定18
• 2.3.2 土壤中不同形态铜、镉含量的测定18-19
• 2.3.3 土壤酶活性测定19-22
• 2.3.3.1 蔗糖酶19-20
• 2.3.3.2 纤维素酶20
• 2.3.3.3 脲酶20-21
• 2.3.3.4 蛋白酶21
• 2.3.3.5 磷酸酶21-22
• 2.3.3.6 过氧化氢酶22
• 2.3.4 土壤微生物生物量碳测定22-23
• 2.3.5 土壤微生物数量的测定23
• 2.3.6 数据统计分析23-24
• 3 结果与分析24-42
• 3.1 施用稻草秸秆与工程菌对土壤理化性质的影响24-28
• 3.1.1 土壤pH24-25
• 3.1.2 土壤全氮25-26
• 3.1.3 土壤有机质26-27
• 3.1.4 土壤可溶性有机碳27-28
• 3.2 施用稻草秸秆与工程菌对土壤酶活性的影响28-34
• 3.2.1 土壤蔗糖酶28-29
• 3.2.2 土壤纤维素酶29-30
• 3.2.3 土壤脲酶30-31
• 3.2.4 土壤蛋白酶31-32
• 3.2.5 土壤磷酸酶32-33
• 3.2.6 土壤过氧化氢酶33-34
• 3.3 施用稻草秸秆与工程菌对土壤微生物的影响34-37
• 3.3.1 土壤微生物生物量碳34
• 3.3.2 土壤微生物数量34-37
• 3.4 施用稻草秸秆与工程菌对土壤铜和镉生物有效性的影响37-42
• 3.4.1 土壤铜生物有效性37-38
• 3.4.2 土壤镉生物有效性38-42
• 4 讨论42-43
• 5 结论43-44
• 参考文献44-51
• 致谢51

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

申请工程菌专利    郭丽华;

工程菌发酵培养浅析    赵东峰;任翔;沈丽环;

浅析工程菌发酵培养    王树君

工程菌在无机培养基中共培养生产聚羟基烷酸的研究    贾振华;马宏;张霞;宋水山;邱健;李承光;

工程菌处理工业污水    

含重金属抗性基因工程菌的构建与应用    梁颂军;谢水波;王文涛;李仕友;

鲤鱼生长激素基因工程菌的发酵研究    李晶,张云湖,赵晓祥,张淑梅,李荣萍,阎淑芳,张凤琴,张季妹

重组人碱性成纤维细胞生长因子工程菌的发酵工艺研究    白福英,赵冰,李亚军,高勇,刘琼

高酯酶活性工程菌的构建及其对有机磷农药的降解    张丽青;闫艳春;姜红霞;张庆乐;唐心强;

环境治理与保护中工程菌研究进展    梁超,常春

L-苯丙氨酸FSP-618工程菌的构建    施巧琴;林峻;郑斌;温建新;翁雪清;黄祥峰;吴松刚;

棉花抗虫工程菌在棉株内的动态变化和抗虫稳定性研究    徐静;寻广新;张青文;周明;杨青芹;

高效抗砷喜温硫杆菌工程菌的构建    赵清;刘相梅;詹杨;边疆;刘缨;林建群;颜望明;

重组变异葡激酶的表达、纯化和鉴定    韩金祥;王健;

重组人B淋巴细胞刺激因子工程菌高密度发酵    薛晓畅;包春杰;韩苇;秦鑫;张存;曹筑荣;李维娜;赵玉红;张英起;

重组工程菌pET32a-CR1-SCR15-18/BL21(DE3)    何莉;孟冬娅;

重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的分批培养    陈保立;葛鲁娜;王世立;韩金祥;

重组人肝脏再生增强因子工程菌发酵条件的优化研究    蔡在龙;毛积芳;冯伟华;刘军华;

L-苯丙氨酸工程菌关键酶基因的分子改造    吴伟斌;施巧琴;郑斌;翁雪清;刘建明;庄秀榕;吴松刚;

脂肪酶工程菌的构建、表达、纯化及酶学性质的研究    孔祥菊;王智;王玉国;冯雁;曹淑桂;

利用棉花抗虫工程菌防治棉铃虫    本报记者 侯曜禹

对付害虫又添新的生物武器    记者 王伟 通讯员 岳辉

一步单菌发酵生产2-酮基-L-古龙酸工程菌的构建与优化    高丽丽

产核黄素工程菌B. subtilis PY的代谢工程研究    段云霞

工程菌生物转化D-氨基酸及其相关酶的研究    钮利喜

大肠杆菌芳香族氨基酸生物合成途径的代谢调控研究    于金龙

农业有害微生物的绿色控制方法研究    何华纲

应用系统代谢工程方法改进产核黄素枯草芽孢杆菌的研究    史硕博

匹诺塞林生物合成相关基因的克隆、功能鉴定及工程菌的构建    郭磊

高积累谷胱甘肽乳酸菌的分离、鉴定及重组工程菌的构建    刘婷婷

侵袭性抗肿瘤靶向工程菌E.coli Nissle 1917 VB的构建及功能研究    吴风

产琥珀酸大肠杆菌工程菌的构建及其发酵研究    华渤文

用于降解农药残留的酶制剂和工程菌的初步研发    王睿

HOG1缺失型球头三型孢菌的构建及其发酵调控研究    杨天逸

大肠杆菌ppk基因缺失工程菌的构建及其生物学特性研究    周国标

施用稻草秸秆与工程菌对Cu、Cd污染土壤生物化学性质的影响    徐晔

产金黄色葡萄球菌肠毒素A工程菌构建及其发酵条件研究    丁岚

吡咯喹啉醌工程菌构建及关键基因研究    王朝绚