【摘 要】
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微生物修复技术具有高效的生态修复效果,目前已成为矿山复垦领域的研究热点。为揭示胶质芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌双接种对矿区排土场的修复机制,本文首先进行了胶质芽孢杆菌不同梯度单接种用量和苜蓿根瘤菌不同梯度单接种用量下的排土场土壤紫花苜蓿盆栽实验,通过植物生长指标和土壤质量指标共同确定2种菌剂合适的单接种用量范围。在此基础上,将胶质芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌合适的接种用量组合,进行双接种紫花苜蓿盆栽实验,获得最佳
【基金项目】
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国家自然科学基金; 辽宁省高等学校基本科研项目;
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微生物修复技术具有高效的生态修复效果,目前已成为矿山复垦领域的研究热点。为揭示胶质芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌双接种对矿区排土场的修复机制,本文首先进行了胶质芽孢杆菌不同梯度单接种用量和苜蓿根瘤菌不同梯度单接种用量下的排土场土壤紫花苜蓿盆栽实验,通过植物生长指标和土壤质量指标共同确定2种菌剂合适的单接种用量范围。在此基础上,将胶质芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌合适的接种用量组合,进行双接种紫花苜蓿盆栽实验,获得最佳的双接种组合。采用该最佳双接种组合,同时设置对应的单接种处理,进行盆栽实验。测定植物的生长、生理指标,土壤的养分含量、酶活性,微生物量及细菌、真菌的多样性和群落组成,通过双接种、单接种处理之间各指标的对比分析,揭示双接种对矿区排土场土壤的复垦机制,为矿区生态修复提供了新的高效方法和理论依据。研究结果表明:(1)单接种处理中,低接种量(0.1%、0.4%)、高接种量(1.5%)下,胶质芽孢杆菌(PM)对排土场土壤的修复效果不明显,中等接种量(0.7%、1.0%)对排土场土壤的修复效果显著。苜蓿根瘤菌(RM)在低接种量(0.01%、0.05%)、高接种量(1.25%)下,对排土场土壤的修复效果也不明显,中等接种量下(0.25%、0.75%)修复效果显著。(2)各双接种处理中,双接种Ⅰ(0.7%PM+0.25%RM)、Ⅲ(1.0%PM+0.25%RM)处理能够显著提高排土场紫花苜蓿全部产量指标、结瘤量、叶绿素含量,显著提高了土壤全部速效养分含量、微生物量、呼吸强度和土壤全部酶活性。双接种Ⅱ(0.7%PM+0.75%RM)处理能够显著提高排土场紫花苜蓿大部分产量指标和部分土壤酶活性。双接种Ⅳ(1.0%PM+0.75%RM)处理仅显著提高了紫花苜蓿结瘤量和土壤速效钾含量、微生物量、蔗糖酶和蛋白酶活性。双接种Ⅰ、Ⅲ处理显著好于Ⅱ、Ⅳ处理,其中双接种Ⅰ效果最佳,Ⅳ处理效果最低。(3)胶质芽孢杆菌与苜蓿根瘤菌双接种,对紫花苜蓿的株高、根长、生物量、结瘤数,对排土场土壤碱解氮、速效钾含量,对土壤MBC、呼吸强度,对蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性具有显著的协同作用,对叶片生理指标未表现出协同作用。双接种处理显著提高了土壤细菌和真菌的多样性指数,在门水平上,对细菌变形菌门、拟杆菌门、芽单孢菌门的丰度提升具有协同作用,对真菌担子菌门、被孢菌门、毛霉菌门的丰度提升具有协同作用。综合来说,苜蓿根瘤菌单接种对排土场复垦的效果好于单接种芽孢杆菌,而0.7%芽孢杆菌与0.25%根瘤菌双接种处理相比单接种显著提高了排土场的土壤熟化程度和复垦效果,具有非常好的协同作用。该论文有图37幅,表5个,参考文献82篇。
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