DAI Jie,LIU Fang,ZHU Jian,et al.Responses of Ryegrass Growth Indexes and Microbial Diversity to Cement Content in Manganese Residue-Phosphogypsum Mixed Matrix[J].Northern Horticulture,2022,(12):86-93.[doi:10.11937/bfyy.20215347]
黑麦草生长指标及微生物多样性对锰渣-磷石膏混合基质中水泥含量的响应
- Title:
- Responses of Ryegrass Growth Indexes and Microbial Diversity to Cement Content in Manganese Residue-Phosphogypsum Mixed Matrix
- Keywords:
- electrolytic manganese residue; cement; ryegrass; antioxidant enzymes; microbial diversity
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 以电解锰渣-磷石膏混合基质为试材，采用在不同水泥含量的电解锰渣-磷石膏混合基质中种植黑麦草的方法，研究了水泥含量对黑麦草生长指标及微生物多样性的影响，以期为电解锰渣-磷石膏混合基质应用于植被混凝土生态修复提供参考依据。结果表明：黑麦草株高、总生物量均随着水泥含量的升高而下降，在15％水泥含量下分别下降至对照的71.78％、72.12％。随着水泥含量（3％~15％）的增加，黑麦草的叶绿素含量呈先增加后降低的趋势，丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶（SOD、CAT、POD）活性呈先降低后增加的趋势，水泥含量超过3％时，黑麦草生长受到抑制。水泥添加对黑麦草生长下电解锰渣-磷石膏混合基质门、属水平上优势菌群种类无明显影响，但其添加水泥后拟杆菌门相对丰度升高了70.71%~71.65%，Ohtaekwangia相对丰度升高了79.36％~165.50％。综合考虑黑麦草生长与微生物多样性，电解锰渣-磷石膏混合基质中水泥含量为不超过3％为宜，黑麦草具有作为电解锰渣-磷石膏混合基质应用于植被混凝土生态修复备选植物的潜力。
- Abstract:
- Taking electrolytic manganese residue-phosphogypsum mixed matrix as the test material，adopting the method of planting ryegrass in the mixed matrix of electrolytic manganese residue and phosphogypsum with different cement contents，the effects of cement content on the growth and microbial diversity of ryegrass were studied，in order to provide reference for the application of electrolytic manganese residue-phosphogypsum mixed matrix to the ecological restoration of vegetation concrete.The results showed that the plant height and total biomass of ryegrass decreased with the increase of cement content，and decreased to 71.78% and 72.12% of the control respectively at 15% cement content.With the increase of cement content (3%-15%)，the chlorophyll content of ryegrass showed a trend of increasing and then decreasing，the content of MDA and the activities of antioxidant enzymes (SOD，CAT，POD) showed a trend of decreasing and then increasing，when the cement content exceeds 3%，the growth of ryegrass was inhibited.The addition of cement had no significant effect on the dominant flora at the phylum and genus level of the electrolytic manganese residue-phosphogypsum mixed matrix under the growth of ryegrass，but the relative abundance of Bacteroidetes increased by 70.71%-71.65% after the addition of cement.Ohtaekwangia abundance increased by 79.36%-165.50%.Considering the growth and microbial diversity of ryegrass comprehensively，the cement content in the electrolytic manganese residue-phosphogypsum mixed matrix should be no more than 3%，and ryegrass could be used as the electrolytic manganese residue-phosphogypsum mixed matrix to be used as an alternative plant for ecological restoration of vegetation concrete potential.
参考文献/References:
[1]张乐观，王国贞，段璐淳.赤泥基质改良及种植植物的筛选研究[J].北方园艺，2010(22):31-33.[2]许晓瑞，王锐，纪立东，等.有机培肥对贺兰山东麓酿酒葡萄及土壤化学性质的影响[J].北方园艺，2016(12):183-187.[3]向仰州，刘方，巍嵬，等.磷石膏基质改良配方筛选及多年生黑麦草生长特性研究[J].北方园艺，2010(2):90-93.[4]王加真，胡万明，李大勇，等.电解锰渣液处理下多年生黑麦草的生长与生理响应[J].北方园艺，2019(17):72-76.[5]董泽，任志威，严邦奇.磷石膏建材资源化利用研究进展[J].无机盐工业，2021(4):1-11.[6]何德军，舒建成，陈梦君，等.电解锰渣建材资源化研究现状与展望[J].化工进展，2020，39(10):4227-4237.[7]吴赤球，吕伟.磷石膏在水泥制品中的应用[J].混凝土与水泥制品，2019(1):45-46.[8]张歆，刘方，朱健，等.基于电解锰渣-磷石膏复合胶凝材料的制备与表征[J].硅酸盐通报，2021，40(5):1610-1619.[9]孙畅.植物根系与植被混凝土协同作用研究[D].沈阳:沈阳建筑大学，2019.[10]曾明，阮燕，陈晶，等.磷石膏不同预处理方法的效果比较[J].建材世界，2011，32(2):18-21.[11]张志良.植物生理学实验指导[M].2版.北京:高等教育出版社，1990.[12]敖慧，刘方，朱健，等.锰渣-土壤混合基质上黑麦草和紫花苜蓿生长状况及其对锰的累积特征[J].草业科学,2021，38(4):673-682.[13]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社，2000.[14]UROZ S，OGER P，TISSERAND E，et al.Specific impacts of beech and norway spruce on the structure and diversity of the rhizosphere and soil microbial communities[J].Scientific Reports，2016，6(1):1-11.[15]赵天宏，孙加伟，付宇.逆境胁迫下植物活性氧代谢及外源调控机理的研究进展[J].作物杂志，2008(3):10-13.[16]王稷，谭向前，熊丹伟，等.两种草本植物种子萌发与幼苗生长对植被混凝土水泥含量的响应[J].三峡大学学报(自然科学版)，2019，41(1):46-51.[17]许阳.五种先锋物种对不同水泥含量的植被混凝土的生态学响应[D].宜昌:三峡大学，2012.[18]杨卫军，杨成军，潘玲，等.水泥改性磷石膏基植生材料的研究[J].非金属矿，2020，43(4):20-23.[19]曲烈，乐俐，杨久俊，等.水泥-粉煤灰基植生固沙材料的正交优化和氮、磷、钾初期释放速率研究[J].水土保持研究，2010，17(3):148-152.[20]董建伟.绿化混凝土上草坪植物所需营养元素及供给[J].吉林水利，2004(2):1-5.[21]滕祥金，王好友，吴姝菊，等.不同氮素水平对黑麦草生理特性的影响[J].黑龙江畜牧兽医，2017(5):141-143.[22]黄勤楼，钟珍梅，陈恩，等.施氮水平与方式对黑麦草生物学特性和硝酸盐含量的影响[J].草业学报，2010，19(1):103-112.[23]李小坤，鲁剑巍，鲁君明，等.磷肥用量对黑麦草产量及经济效益的影响[J].草业科学，2006(10):18-22.[24]LI Y，LEE C G，WATANABE T，et al.Identification of microbial communities that assimilate substrate from root cap cells in an aerobic soil using a DNA-SIP approach[J].Soil Biology and Biochemistry，2011，43(9):1928-1935.[25]LIN Y，YE Y，HU Y，et al.The variation in microbial community structure under different heavy metal contamination levels in paddy soils[J].Ecotoxicology and Environmental Safety，2019，180:557-564.[26]张慧敏，郭慧娟，侯振安.不同盐碱胁迫对土壤细菌群落结构的影响[J].新疆农业科学，2018，55(6):1074-1084.[27]张健.连续施氮对土壤氨氧化菌及细菌群落结构的影响[D].兰州:甘肃农业大学，2018.
相似文献/References:
[1]王加真,胡万明,李大勇,等.电解锰渣液处理下多年生黑麦草的生长与生理响应[J].北方园艺,2019,43(17):72.[doi:10.11937/bfyy.20190434]
WANG Jiazhen,HU Wanming,LI Dayong,et al.Growth and Physiological Responses of Perennial Ryegrass toElectrolytic Manganese Residue Stress[J].Northern Horticulture,2019,43(12):72.[doi:10.11937/bfyy.20190434]
备注/Memo
第一作者简介：代洁(1997-)，女，硕士研究生，研究方向为土壤污染治理与生态修复。E-mail:2686965678@qq.com.责任作者：刘方(1964-)，男，博士，教授，现主要从事固体废物资源化与生态修复等研究工作。E-mail:lfang6435@163.com.基金项目：国家自然科学基金委员会-贵州省人民政府喀斯特科学研究中心资助项目(U1612442)；国家自然科学基金资助项目（41661094）；贵州省科技计划资助项目（黔科合平台人才[2017]5788号）。收稿日期：2021-12-29