中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (30): 97-104.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0412
王翔1,2(
), 苏胜1,2, 毛伟1,2, 陈明1,2, 刘翔麟1,2, 杨天明1,2, 褚宏远1,2, 徐迅燕1,2(
)
收稿日期:2025-05-19
修回日期:2025-09-10
出版日期:2025-10-25
发布日期:2025-11-04
通讯作者:
作者简介:王翔,男,1991年出生,江苏扬州人,助理农艺师,本科。通信地址:225000 江苏省扬州市邗江区江海路19号 扬州市农业科技中心,Tel:0514-87346579,E-mail:1273989313@qq.com。
基金资助:
WANG Xiang1,2(
), SU Sheng1,2, MAO Wei1,2, CHEN Ming1,2, LIU Xianglin1,2, YANG Tianming1,2, CHU Hongyuan1,2, XU Xunyan1,2(
)
Received:2025-05-19
Revised:2025-09-10
Published:2025-10-25
Online:2025-11-04
摘要:
镉污染对全球农田安全构成严峻挑战,保障耕地质量是农业可持续发展的关键。本研究系统梳理了土壤中镉的来源及赋存形式,总结了植物与微生物联合体系的协同作用机制,包括根系互作、代谢物调控及镉形态转化等核心途径。同时,概述了植物—微生物联合修复体系中植物和微生物的主要类型、特征及典型功能组合案例(如超富集植物-促生菌、耐性植物-菌根真菌等),阐释了其修复镉污染土壤的作用机理及其影响因素。研究表明,由于植物与微生物之间的协同作用,相较于单一修复体系,联合修复体系对土壤中重金属镉的修复效率具有明显优势,且能有效降低二次污染风险。然而,该体系仍存在野外环境中微生物定殖稳定性不足、修复周期较长等局限。最后,针对未来研究方向,建议引入生态友好型功能材料(如生物炭、纳米材料等),以期为镉污染土壤修复提供高效、环境友好的技术方案。
王翔, 苏胜, 毛伟, 陈明, 刘翔麟, 杨天明, 褚宏远, 徐迅燕. 植物—微生物联合修复镉污染土壤研究进展[J]. 中国农学通报, 2025, 41(30): 97-104.
WANG Xiang, SU Sheng, MAO Wei, CHEN Ming, LIU Xianglin, YANG Tianming, CHU Hongyuan, XU Xunyan. Research Progress of Plant-microbe Remediation for Cd Contaminated Soil[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(30): 97-104.
| 性质 | 数值 |
|---|---|
| 元素名称 | 镉 |
| 化学符号 | Cd |
| 原子序数 | 48 |
| 周期 | 第五周期 |
| 族 | 第IIB族 |
| 相对原子质量 | 112.41 |
| 原子半径 | 155 pm |
| 电子排布 | [Kr]4d105s2 |
| 熔点 | 320.9℃ |
| 沸点 | 767.3℃ |
| 常见化合价 | 0,+1,+2 |
| 常温下密度 | 8.642 g/cm3 |
| 性质 | 数值 |
|---|---|
| 元素名称 | 镉 |
| 化学符号 | Cd |
| 原子序数 | 48 |
| 周期 | 第五周期 |
| 族 | 第IIB族 |
| 相对原子质量 | 112.41 |
| 原子半径 | 155 pm |
| 电子排布 | [Kr]4d105s2 |
| 熔点 | 320.9℃ |
| 沸点 | 767.3℃ |
| 常见化合价 | 0,+1,+2 |
| 常温下密度 | 8.642 g/cm3 |
| 土壤中Cd含量/ (mg/kg) | 植物 | 微生物 | 单一体系和联合体系修复效率对比 | 参考 文献 |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 狗尾巴草 | 肠杆菌VY-1 | 接种VY-1菌株后狼尾草地上部分及根部对Cd的吸收分别提高了64%、52%, 土壤中DTPA-Cd的含量降低了9% | [ |
| 77.3 | 狗牙根 | 青霉菌ZZ-2 | 与未接种植株相比,ZZ-2接种植株茎和根的Cd吸收浓度 分别提高了63%、41% | [ |
| 1.79 | 碱蓬 | 大肠埃希氏菌 | E.coli-10527接种后提高了碱蓬根系的生物量, F.使碱蓬Cd总累积量提高了24.51%~73.21% | [ |
| 17.20 | 东南景天 | 枯草芽孢杆菌 | 与单一植物修复相比,接种枯草芽孢杆菌的东南景天茎叶中的 Cd累积量分别增加了88.02% | [ |
| — | 东南景天 | 荧光假单胞菌 | 与未接种相比,接种后东南景天侧根数增加1.78倍,此外地下、 地上Cd浓度和积累量分别提高1.7、2.63、1.33、1.87倍 | [ |
| 450 | 黑麦草 | 霍氏肠杆菌 | 与未接种相比,接种霍氏肠杆菌的黑麦草冠层高度增加了28.5%, 黑麦草茎叶Cd浓度增加了21.2%,根中的Cd浓度增加了12.2% | [ |
| 土壤中Cd含量/ (mg/kg) | 植物 | 微生物 | 单一体系和联合体系修复效率对比 | 参考 文献 |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 狗尾巴草 | 肠杆菌VY-1 | 接种VY-1菌株后狼尾草地上部分及根部对Cd的吸收分别提高了64%、52%, 土壤中DTPA-Cd的含量降低了9% | [ |
| 77.3 | 狗牙根 | 青霉菌ZZ-2 | 与未接种植株相比,ZZ-2接种植株茎和根的Cd吸收浓度 分别提高了63%、41% | [ |
| 1.79 | 碱蓬 | 大肠埃希氏菌 | E.coli-10527接种后提高了碱蓬根系的生物量, F.使碱蓬Cd总累积量提高了24.51%~73.21% | [ |
| 17.20 | 东南景天 | 枯草芽孢杆菌 | 与单一植物修复相比,接种枯草芽孢杆菌的东南景天茎叶中的 Cd累积量分别增加了88.02% | [ |
| — | 东南景天 | 荧光假单胞菌 | 与未接种相比,接种后东南景天侧根数增加1.78倍,此外地下、 地上Cd浓度和积累量分别提高1.7、2.63、1.33、1.87倍 | [ |
| 450 | 黑麦草 | 霍氏肠杆菌 | 与未接种相比,接种霍氏肠杆菌的黑麦草冠层高度增加了28.5%, 黑麦草茎叶Cd浓度增加了21.2%,根中的Cd浓度增加了12.2% | [ |
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