作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/16 18:59:50
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外来入侵植物资源化利用研究获进展

 

近日,华南农业大学资源环境学院研究员王瑞龙团队在外来入侵植物资源化利用方面取得新进展。相关成果发表于《生物炭》(Biochar)。

薇甘菊(Mikania micrantha Kunth)是我国重大外来入侵植物之一,具有适应性强、生物量大、生长迅速、繁殖和扩散能力强等特点,对入侵地的生态环境造成严重危害,资源化利用是治理入侵植物的有效方法之一。在堆肥过程中添加生物炭可以有效抑制重金属迁移并降低其生物有效性,但功能微生物分泌的铁载体可能会导致铜、锌等金属的再活化,加剧堆肥过程中的金属污染风险。

该研究旨在探讨薇甘菊和薇甘菊生物炭在鸡粪堆肥过程中对重金属Cu和Zn生物有效性以及铁载体相关基因丰度的影响。结果表明:与薇甘菊和玉米秸秆相比,在鸡粪堆肥过程中添加薇甘菊生物炭和玉米秸秆生物炭能够显著降低可提取态和还原态Cu和Zn的含量。同时,薇甘菊生物炭处理中重金属抗性细菌的相对丰度最低,尤其是棒状杆菌属(0.40%)、假单胞菌属(0.46%)和肠杆菌属(0.47%),倍半萜类化合物和三萜类化合物生物合成丰度显著增加(5.77%),铁载体转运和铁载体跨膜转运蛋白活性相关的团簇丰度降低。

多元分析发现,温度、含水量、总有机碳、棒状杆菌属和芽孢杆菌属是影响Cu和Zn生物有效性的主要影响因素(-0.90≤r≤0.90,P<0.05)。结构方程模型表明:理化参数、微生物丰度和铁载体可影响Cu和Zn的生物有效性。因此,在鸡粪堆肥过程中添加薇甘菊和薇甘菊生物炭既能有效降低堆肥中重金属Cu和Zn的生物有效性,也是一种对入侵植物资源化利用的有效方法。

上述研究得到国家自然科学基金项目、广东省基础与应用基础研究基金项目、广东省现代农业产业体系创新团队建设项目等项目的资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1007/s42773-024-00347-w

 
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