【摘要】：為了探討根系分泌物在植物修復(fù)持久性有機(jī)污染物過程中的作用,借助盆栽模擬實(shí)驗(yàn),研究了蘇丹草(Sorghum sudanense)的根系分泌物對土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥(organochlorine pesticides,OCPs)殘留的降解效應(yīng)以及對根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響.結(jié)果顯示,供試質(zhì)量比(0~336.48 mg·kg~(-1))范圍內(nèi),根系分泌物促進(jìn)了"根際"土壤(TR_2)中OCPs的去除.添加30 mL總有機(jī)碳質(zhì)量濃度為246 mg·L~(-1)根系分泌物濃縮液修復(fù)平衡20 d后,"根際"土壤(TR_2)中OCPs去除率高達(dá)79.21%(69.23%~86.49%),比對照組(CK)高出36.43%,比微生物活性被抑制的TR_1組高出52.28%;相同污染水平下,"根際"土壤(TR_2)中土壤微生物碳也明顯高于CK、TR_1組.實(shí)驗(yàn)期間,細(xì)菌的磷脂脂肪酸在OCPs污染土壤中占主導(dǎo)地位,其次為真菌,它們的群落動(dòng)態(tài)與OCPs降解速率的變化趨勢相一致.說明OCPs降解過程中,根系分泌物通過改變根際土壤中細(xì)菌、真菌的種群數(shù)量及其群落結(jié)構(gòu)所營造的根際微生態(tài)環(huán)境,是促進(jìn)OCPs降解的關(guān)鍵因素.
【圖文】：

OCPs的降解特征．其中，對照組(CK)土壤中OCPs的去除主要源于各種非生物去除(光解、揮發(fā)、滲濾、吸附等)和土壤微生物的降解作用;滅菌處理組(TＲ1)中OCPs的去除主要源于非生物因子的貢獻(xiàn);而添加根系分泌物的“根際”土壤(TＲ2)中OCPs的去除則源于各種非生物去除、微生物降解及根系分泌物誘發(fā)的“根際”強(qiáng)化作用．由圖1A可以看出，根系分泌物的存在促進(jìn)了OCPs的降解．供試質(zhì)量比(0～336．48mg·kg－1)范圍內(nèi)，添加根系分泌物濃縮液(30mL)的“根際”土壤(TＲ2)中OCPs的平均去除率(79．21%)明顯高于其它處理，對照組(CK)次之(42．79%)，微生物活性被抑制的污染土樣(TＲ1)最差(27．93%)，不同處理間差異明顯(n=5，p＜0．05)．相同處理?xiàng)l件下，污染土樣中OCPs降解率呈現(xiàn)“先升后降”的變化趨勢，其峰值出現(xiàn)在C3(199．42mg·kg－1)水平．其原因可能與土壤顆粒對OCPs的吸附特性有關(guān)．較低污染水平(C1～C2)下，土壤顆粒對OCPs的吸附主要借助表面吸附作用為主導(dǎo)的線性分配過程而吸附于土壤無機(jī)礦物質(zhì)、無定形有機(jī)質(zhì)(軟碳)，快速可逆，其吸附容量隨污染水平的升高而遞增［23］;較高污染水平(C4～C5)下，用于表面吸附的吸附點(diǎn)位趨于飽和，部分OCPs借助孔隙填充作用為主導(dǎo)的非線性分配過程進(jìn)入土壤凝聚態(tài)有機(jī)質(zhì)(硬碳)中，其吸附行為表現(xiàn)為線性分配和非線性孔隙填充的共同作用［24］、吸附容量增速漸緩;相對于污染水平的持續(xù)遞增，OCPs去除率逐漸降低，進(jìn)而呈現(xiàn)“先升后降”趨勢．相同污染水平(199．42mg·kg－1)下，“根際”O(jiān)CPs的去除率隨著根系分泌物添加量的增加而增大，30mL時(shí)增幅最大(圖1－B)．其原因可能是添加量較少(10～20mL)時(shí)，根系分泌物可作為細(xì)菌、真菌生?

圖2根系分泌物對土壤微生物碳的影響Fig．2Effectsofroot－exudatesonmicrobialbiomasscarboninsoils時(shí)的4．67增加到6．29，說明添加根系分泌物更有利于激活土壤真菌的生長活性［25］．2．3根系分泌物對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響2．3．1對群落組成的影響磷脂脂肪酸(PLFA)是所有微生物細(xì)胞膜磷脂的組分，具有結(jié)構(gòu)多樣性和較高的生物學(xué)特異性，是微生物分類的主要依據(jù)，并作為重要生物標(biāo)記物(biomarker)廣泛應(yīng)用于土壤微生物群落組成和結(jié)構(gòu)多樣性研究．圖3為實(shí)驗(yàn)期間根系分泌物對OCPs污染土壤(199．42mg·kg－1)中根際微生物PLFA的影響．可以看出，在根系分泌物濃縮液的添加劑量(30mL)相同的條件下，“根際”土壤(TＲ2)中土壤微生物PLFA量以細(xì)菌最多，真菌次之，放線菌、叢枝菌根真菌的PLFA量相對較少．實(shí)驗(yàn)期間，細(xì)菌PLFA隨著根系分泌物添加量的增加而遞增，但添加至30～50mL時(shí)，種群數(shù)量變化差異不顯著(p＞0．05)．相比之下，根系分泌物濃縮液對“根際”土壤(TＲ2)中真菌PLFA的影響幅度較細(xì)菌劇烈．隨著濃縮液添加劑量的增加，真菌PLFA急劇遞增，不同劑量間差異顯著(p＜0．05);分泌物濃縮液對叢枝菌根真菌影響程度的較為緩和，不同劑量水平下“根際”土壤(TＲ2)中PLFA(0．33～0．41μg·kg－1，平均值w=0．386μg·kg－1)與沒有添加根系分泌物的參比組(0．36μg·kg－1)差異不明顯．上述現(xiàn)象可能與以下因素有關(guān):作為細(xì)菌生長所必需的主要碳源、氮源之一，根系分泌物的添加劑量較少時(shí)能激發(fā)“根際”土壤(TＲ2)中細(xì)菌的生長活性;添加劑量較多時(shí)，分泌物中的有機(jī)酸勢必對部分中性或嗜堿性細(xì)菌、以及不耐酸的放線菌產(chǎn)生抑制作用．相比之下，真菌、叢枝菌根真菌的耐酸性能相對較強(qiáng)，，根系分

【參考文獻(xiàn)】

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1 潘聲旺;劉燦;黃方玉;;黑麥草根系分泌物對根際微生物降解有機(jī)氯農(nóng)藥的效應(yīng)[J];福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2016年08期

2 潘聲旺;劉燦;黃方玉;;根系分泌物對土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥降解的強(qiáng)化效應(yīng)及其作用機(jī)制[J];成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年02期

3 潘聲旺;袁馨;劉燦;李亞闌;楊婷;唐海云;;苯并[α]芘對不同修復(fù)潛力羊茅屬植物的根系分泌物中幾種低分子量有機(jī)物的影響[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2016年06期

4 馬琨;楊桂麗;馬玲;汪春明;魏�；�;代曉華;何文壽;;間作栽培對連作馬鈴薯根際土壤微生物群落的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2016年10期

5 吳林坤;林向民;林文雄;;根系分泌物介導(dǎo)下植物-土壤-微生物互作關(guān)系研究進(jìn)展與展望[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2014年03期

6 謝曉梅;廖敏;楊靜;;黑麥草根系分泌物劑量對污染土壤芘降解和土壤微生物的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2011年10期

7 胡春華;周文斌;易純;肖化云;王毛蘭;;環(huán)鄱陽湖區(qū)蔬菜地土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥分布特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

8 潘聲旺;吳云霄;羅競紅;李玲;;成都城區(qū)蔬菜地土壤中農(nóng)藥殘留及其分布特征[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2011年03期

9 袁馨;魏世強(qiáng);潘聲旺;;蘇丹草對土壤中菲芘的修復(fù)作用[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2009年07期

10 ;The Removal and Remediation of Phenanthrene and Pyrene in Soil by Mixed Cropping of Alfalfa and Rape[J];Agricultural Sciences in China;2008年11期

【共引文獻(xiàn)】

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1 周賢玉;唐藝玲;王志國;王建武;;減量施氮與間作模式對甜玉米AMF侵染和大豆結(jié)瘤及作物氮磷吸收的影響[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2017年08期

2 孫秀秀;賀超興;李衍素;于賢昌;;AM真菌對黃瓜根圍土壤微生物群落功能的影響[J];菌物學(xué)報(bào);2017年07期

3 潘聲旺;雷志華;吳云霄;楊麗娟;何茂萍;曹生憲;;根系分泌物在有機(jī)氯農(nóng)藥殘留降解過程中的作用[J];云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年04期

4 李強(qiáng);劉國彬;張正;馬春艷;白蕓;張晨晨;;黃土風(fēng)沙區(qū)根系強(qiáng)化抗沖性土體構(gòu)型的定量化研究[J];中國水土保持科學(xué);2017年03期

5 李越;曹瑾;汪春明;馬玲;馬琨;;蠶豆間作栽培對連作馬鈴薯根際土壤微生物的影響[J];農(nóng)業(yè)科學(xué)研究;2017年02期

6 杜春鳳;曹瑾;馬琨;代曉華;何文壽;;間套作栽培作物種間關(guān)系研究進(jìn)展[J];農(nóng)業(yè)科學(xué)研究;2017年02期

7 陸茜;張金池;孟苗婧;;長期連栽楊樹林根際土壤自毒作用的生物測定[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2017年12期

8 劉晉波;呼世斌;李曉娜;許曉玲;梁曉萍;何仕濤;;蚯蚓糞對油葵修復(fù)菲污染土壤的強(qiáng)化作用[J];環(huán)境工程;2017年06期

9 張東艷;王軍;楊水平;張雪;劉京;趙建;何大敏;楊紅軍;莫靜靜;茍劍渝;趙新梅;蔣衛(wèi);丁偉;陳大霞;;玄參與煙草間作對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J];草業(yè)學(xué)報(bào);2017年06期

10 馮乙晴;劉靈飛;肖輝林;吳啟堂;;深圳市典型工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染特征及健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2017年06期

【二級參考文獻(xiàn)】

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1 劉靜;周美利;張楠;陳國平;趙瑞瑞;高鑫;石福臣;;多環(huán)芳烴菲和芘對互花米草生長和生理特征的影響[J];南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

2 吳林坤;林向民;林文雄;;根系分泌物介導(dǎo)下植物-土壤-微生物互作關(guān)系研究進(jìn)展與展望[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2014年03期

3 王海翠;胡林林;李敏;陳為峰;王瑩;周佳佳;;多環(huán)芳烴(PAHs)對油菜生長的影響及其積累效應(yīng)[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2013年12期

4 林茂茲;王海斌;林輝鋒;;太子參連作對根際土壤微生物的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2012年01期

5 謝曉梅;廖敏;楊靜;;芘對黑麥草根系幾種低分子量有機(jī)分泌物的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2011年24期

6 謝曉梅;廖敏;楊靜;;黑麥草根系分泌物劑量對污染土壤芘降解和土壤微生物的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2011年10期

7 劉玉;周璐璐;;8種植物葉片對城市大氣苯并(a)芘(BaP)的吸收比較[J];城市環(huán)境與城市生態(tài);2011年04期

8 胡春華;周文斌;易純;肖化云;王毛蘭;;環(huán)鄱陽湖區(qū)蔬菜地土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥分布特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

9 潘聲旺;吳云霄;羅競紅;李玲;;成都城區(qū)蔬菜地土壤中農(nóng)藥殘留及其分布特征[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2011年03期

10 王鐵宇;金廣遠(yuǎn);呂永龍;顏麗;胡文友;;北京官廳水庫周邊農(nóng)藥類POPs暴露的土壤生態(tài)效應(yīng)研究[J];生態(tài)毒理學(xué)報(bào);2011年01期

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1 郭平;王瑾;康春莉;顧斌;劉德敏;林學(xué)鈺;;根系分泌物對五氯酚的增溶作用和影響機(jī)制[J];環(huán)境化學(xué);2009年04期

2 謝曉梅;廖敏;楊靜;;黑麥草根系分泌物劑量對污染土壤芘降解和土壤微生物的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2011年10期

3 曠遠(yuǎn)文,溫達(dá)志,鐘傳文,周國逸;根系分泌物及其在植物修復(fù)中的作用[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2003年05期

4 孫浩元,王玉柱,楊麗;幾種經(jīng)濟(jì)林樹種根系分泌物主要成分的GC-MS分析(英文)[J];Journal of Forestry Research;2003年02期

5 陸松柳;胡洪營;孫迎雪;楊佳;;3種濕地植物在水培條件下的生長狀況及根系分泌物研究[J];環(huán)境科學(xué);2009年07期

6 馬紅亮,朱建國,謝祖彬;大氣CO_2濃度升高對植物—土壤系統(tǒng)地下過程影響的研究[J];土壤;2003年06期

7 楊艷;凌婉婷;高彥征;任麗麗;張翼;陳冬升;;幾種多環(huán)芳烴的植物吸收作用及其對根系分泌物的影響[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

8 朱靜平;程凱;;3種水培植物根系分泌的有機(jī)酸對氮循環(huán)菌的影響[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2011年09期

9 洪常青,聶艷麗;根系分泌物及其在植物營養(yǎng)中的作用[J];生態(tài)環(huán)境;2003年04期

10 于會(huì)泳;申國明;高欣欣;;煙草根系分泌物的GC-MS檢測[J];中國煙草學(xué)報(bào);2013年04期

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1 孫冰清;高彥征;;根系分泌物及其不同組分對土壤中PAHs有效性的影響[A];面向未來的土壤科學(xué)（下冊）——中國土壤學(xué)會(huì)第十二次全國會(huì)員代表大會(huì)暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2012年

2 盧豪良;嚴(yán)重玲;劉景春;;秋茄(Kandelia candel(L))根系分泌的低分子量有機(jī)酸及其對根際鎘形態(tài)的影響[A];第四屆中國紅樹林學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

3 王玉萍;趙楊景;楊峻山;;紫蘇、薏苡根系分泌物對西洋參胚根生長的影響及化學(xué)成分初步研究[A];中國第二屆植物化感作用學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中國植物保護(hù)學(xué)會(huì)植物化感作用專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文摘要集[C];2005年

4 周寶利;姜荷;;嫁接茄子抗黃萎病特性與根系分泌物關(guān)系的研究[A];中國園藝學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

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1 范建邋桂熙娟;蠶豆根系分泌物可促磷的活化[N];科技日報(bào);2007年

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1 耿貴;作物根系分泌物對土壤碳、氮含量、微生物數(shù)量和酶活性的影響[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

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1 王姣龍;4種綠化樹種根系分泌物對多環(huán)芳烴脅迫的響應(yīng)[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2015年

2 曾貞;異性鄰株對青楊雌雄植株根的生長及其分泌物成分的影響[D];西華師范大學(xué);2016年

3 竺詩慧;同性或異性植株根系分泌物對青楊生長的影響[D];西華師范大學(xué);2016年

4 馮海超;根系分泌物組分與SQR9基因轉(zhuǎn)錄的相關(guān)性分析及其趨化與成膜的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 郜紅建;鑭對水稻根系分泌物的影響[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

6 孔維超;根系分泌物成分對鄰苯二甲酸二乙酯吸附行為影響的研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

7 王瑾;根系分泌物對有機(jī)污染物PCP溶解性影響研究[D];吉林大學(xué);2008年

8 陳薇薇;根系分泌物對土壤吸附五氯酚（PCP）的影響及其機(jī)理研究[D];吉林大學(xué);2008年

9 任麗麗;根系分泌物對土壤中多環(huán)芳烴的活化作用[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

10 李雪蓮;東南景天鎘超積累生態(tài)型根系分泌物的研究[D];浙江大學(xué);2011年

本文編號：2562514