煤气化渣和污泥蛋白在减少水稻中镉积累方面的协同效应

《Plant and Soil》：Synergistic effects of coal gasification slag and sludge protein on reducing cadmium accumulation in rice

水稻镉污染协同修复机制研究。采用Japonica水稻在温室中培养90天，设置CK、SCd、CGS、SP、CGS+SP五个处理组，发现CGS+SP协同显著提升根际Fe有效性（59.19%高于SP组）及铁膜形成（较单独CGS组高29.57%），降低有效Cd（早生长期降低17.14%），促进Si和Fe积累，增强SOD/CAT活性，上调OsHMA3基因3.28倍，并富集Proteobacteria（51.22%）和Deferrisomatota（100.12%）。该组合使水稻镉吸收减少31.27%-44.98%（P<0.05-0.01）。

　　

摘要

背景

水稻根部的铁质斑块会影响镉（Cd）的吸收，但其效果因土壤性质的不同而有所差异。煤气化渣（CGS）和污泥蛋白（SP）在减轻土壤镉污染方面的协同作用尚未得到明确。

目的

本研究探讨了CGS和SP如何协同作用以减少水稻中镉的积累。

方法

本地粳稻品种LJ15在温室中种植了90天，设置了5种土壤处理方式（CK、SCd、CGS、SP、CGS+SP；每种处理方式重复3次），并分别对应不同的剂量：镉（0/0.30 mg kg^-1）、CGS（0~5000 mg kg^-1）和SP（0~5000 mg kg^-1）。

结果

CGS和SP的联合应用显著增加了根际可利用铁的含量以及根表面的铁质斑块形成（比单独使用SP高59.19%，比单独使用CGS高29.57%），降低了可利用镉的含量（在早期分蘖期比对照组低17.14%），并促进了无定形和结晶铁质斑块的形成。此外，CGS和SP的联合应用还提高了植株中的硅（Si）和铁（Fe）浓度，增强了SOD和CAT酶的活性，使OsHMA3的表达量比对照组提高了3.28倍，并增加了根际变形菌门（Proteobacteria，增加51.22%）和铁载体细菌门（Deferrisomatota，增加100.12%）的数量。重要的是，CGS和SP在关键镉缓解指标上表现出协同效应：CGS+SP联合应用使植株中的镉含量分别降低了31.27%（早期分蘖期，P<0.05）和44.98%（晚期分蘖期，P<0.01）。

结论

CGS和SP通过综合机制减少了水稻中镉的积累。这种综合策略为修复受镉污染的稻田土壤提供了一种可行的方法。

背景

水稻根部的铁质斑块会影响镉的吸收，但其效果因土壤性质的不同而有所差异。煤气化渣（CGS）和污泥蛋白（SP）在减轻土壤镉污染方面的协同作用尚未得到明确。

目的

本研究探讨了CGS和SP如何协同作用以减少水稻中镉的积累。

方法

本地粳稻品种LJ15在温室中种植了90天，设置了5种土壤处理方式（CK、SCd、CGS、SP、CGS+SP；每种处理方式重复3次），并分别对应不同的剂量：镉（0/0.30 mg kg^-1）、CGS（0~5000 mg kg^-1）和SP（0~5000 mg kg^-1）。

结果

CGS和SP的联合应用显著增加了根际可利用铁的含量以及根表面的铁质斑块形成（比单独使用SP高59.19%，比单独使用CGS高29.57%），降低了可利用镉的含量（在早期分蘖期比对照组低17.14%），并促进了无定形和结晶铁质斑块的形成。此外，CGS和SP的联合应用还提高了植株中的硅（Si）和铁（Fe）浓度，增强了SOD和CAT酶的活性，使OsHMA3的表达量比对照组提高了3.28倍，并增加了根际变形菌门（Proteobacteria，增加51.22%）和铁载体细菌门（Deferrisomatota，增加100.12%）的数量。重要的是，CGS和SP在关键镉缓解指标上表现出协同效应：CGS+SP联合应用使植株中的镉含量分别降低了31.27%（早期分蘖期，P<0.05）和44.98%（晚期分蘖期，P<0.01）。

结论

CGS和SP通过综合机制减少了水稻中镉的积累。这种综合策略为修复受镉污染的稻田土壤提供了一种可行的方法。