基于铁的富含S的材料的应用通过减轻根尖的结构损伤和改善细菌社区功能来减轻大米中的As和Cd毒性
Peisang Luo1, Yifei Sun2, Zhangqian Xu3
1Hunan Soil and Fertilizer Institute/Key Laboratory of Agro-Environment in Midstream of Yangtze Plain, Ministry of Agriculture, ChangSha, 410125, PR China; College of Resources, Hunan Agriculture University, Changsha, 410128, PR China.
Journal of environmental management
|February 9, 2025
概括
一种富含铁和硫的材料有效地减少了大米植物和土壤中的和. 这种工业副产品还改善了水苗的健康状况,并促进了有益的土壤微生物,有助于在受污染的田地安全生产水.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 土壤科学 土壤科学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- (Cd) 和 (As) 在田中表现出对比的地化学行为,使大米 (Oryza sativa L.) 的同时缓解复杂化.
- 米中Cd和As的积累对人类健康和农业可持续性构成重大风险.
研究的目的:
- 评估一种基于Fe的富含S的材料 (Fe-S-Mat) 作为缓解土壤-大米连续体中Cd和As积累的消极剂.
- 评估Fe-S-Mat对大米苗健康和树根球微生物群落结构和功能的影响.
主要方法:
- 将Fe-S-Mat应用于受污染的田土壤,随后对大米组织和土壤溶液中的Cd和As度进行分析.
- 在土壤中使用序列提取的Cd和As分量的表征.
- 使用扫描和传输电子显微镜对根干细胞进行显微镜检查.
- 根球细菌社区结构和功能预测的分析.
主要成果:
- 在根 (34.0%-59.0%和75.5%-85.9%) 和芽 (29.4%-50.9%和22.9%-39.3%) 中,Fe-S-Mat显著降低了Cd和As含量.
- 土壤溶液中的Cd和As度下降,元素转移到更稳定的土壤部分.
- 对根细胞结构的不良影响得到了缓解,根球微生物分析显示,具有增强As抵抗功能的化学异质变性菌群增加了91.7%.
结论:
- 基于Fe的富含S的材料是一种有前途的多用途被动剂,可减轻土中Cd和As的共同污染.
- 这种方法通过固定重金属和改善树根球微生物群来提高大米的安全性和土壤健康.
- 研究结果支持在受污染的环境中开发可持续农业的工业副产品.
