《水黃皮-根瘤菌共生體系對攀枝花廢礦區生物修復的研究》是余秀梅為項目負責人，四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：水黃皮-根瘤菌共生體系對攀枝花廢礦區生物修復的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：余秀梅
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
礦產資源是我國社會發展的重要物質基礎，但長期過度開採造成礦區土壤污染和生態環境破壞，廢礦區的閒置又造成國土浪費。圍繞如何修復廢棄礦區土壤改善生態環境所面臨的難題，本課題以攀枝花朱家包包廢礦區為研究對象，通過適合廢礦區土壤條件根瘤菌篩選、水黃皮-根瘤菌共生體系室內建立和廢礦區測試實驗，建立穩定高效的廢礦區修復體系。測定水黃皮對重金屬的富集係數和轉移係數，探明水黃皮-根瘤菌共生體系對減少廢礦土壤重金屬含量的作用，評價水黃皮對廢礦區重金屬污染土壤的修復效果；通過測定土壤理化性質和土壤總DNA的454高通量測序，揭示水黃皮-根瘤菌共生體系對於廢棄礦區土壤的改良效果，及對土壤微生物多樣性的影響；接種混合根瘤菌，探索根瘤菌對共生效應和生物修復的協同作用。採用水黃皮與共生體系對比試驗，研究共生體系對增強水黃皮抗逆性、促進吸收重金屬和增加土壤氮積累的作用，為共生體系套用於廢礦區生物修復提供依。
結題摘要
礦產資源是我國社會發展的重要物質基礎，但長期過度開採造成礦區土壤污染和生態環境破壞，廢礦區的閒置又造成國土浪費。圍繞“如何修復廢棄礦區土壤改善生態環境”所面臨的難題，本項目以攀枝花釩鈦磁鐵尾礦土壤為研究對象，篩選穩定高效的水黃皮-根瘤菌共生體系套用於釩鈦磁鐵廢礦區土壤的生物修復。 本項目從攀枝花朱家包包和新九鄉釩鈦磁鐵尾礦庫採集尾礦土壤，並通過測試分析說明釩鈦磁鐵尾礦土壤十分貧瘠且重金屬含量高。從釩鈦磁鐵尾礦土壤中分離純化獲得根瘤菌94株，其中慢生根瘤菌36株, 根瘤菌39株, 蒼白桿菌18株, 中華根瘤菌1株，說明釩鈦磁鐵尾礦土壤中有豐富的根瘤菌資源。利用BOX-A1R對根瘤菌進行聚類，選取不同類群的代表菌株進行盆栽水黃皮的回接實驗，篩選出高效固氮慢生根瘤菌PZHK1； PZHK1在釩鈦磁鐵尾礦土壤中與水黃皮共生結瘤，使水黃皮的株高、根長、生物量、氮含量及氧化物歧化酶（SOD）活性提高；以促進水黃皮的生長，增強水黃皮的抗逆性。 水黃皮-根瘤菌PZHK1共生體系在攀枝花釩鈦磁鐵尾礦壩上的原位修復實驗證明：水黃皮能長期適應惡劣的礦區環境，表現出較好的重金屬修復能力。接種根瘤菌PZHK1的水黃皮對Fe有很強的耐逆性和吸收性，其對Fe的富集量超過植物組織Fe含量的極限值（1000 mg kg-1）；接種根瘤菌PZHK1的水黃皮可大量富集Ni，其含量超過超富集植物的臨界值；水黃皮對Mn、Cr、Cu也表現出不同的富集能力。在尾礦壩上，PZHK1也表現出較好的促生性，能使水黃皮的抗逆性和對金屬富集轉移的能力增強。水黃皮-根瘤菌聯合修復體系可以顯著改變釩鈦磁鐵尾礦土壤中微生物群落結構。 本研究構建的水黃皮-慢生根瘤菌PZHK1聯合修復體息能適應惡劣的釩鈦磁鐵礦區環境，可套用於釩鈦磁鐵尾礦土壤的生物修復。同時，可將水黃皮引種於我國大面的釩鈦磁鐵礦區廢棄地，以利用閒置地儲備生物質能源原材料，減少國土資源的浪費，改善礦區惡劣的生態環境。
