生物炭与抗汞枯草芽孢杆菌的协同应用提高了在受汞污染土壤中生长的高粱（Sorghum bicolor L.）的植物修复效率及其抗逆能力

《Biodegradation》：Synergistic application of biochar and mercury-resistant Bacillus cereus enhances phytoremediation efficiency and stress tolerance in sorghum (Sorghum bicolor L.) grown in mercury-contaminated soil

　　

摘要

农业土壤中的汞（Hg）污染威胁着作物生产力和生态系统的可持续性。本研究探讨了由Pieris japonica制成的生物炭和耐汞细菌Bacillus cereus B2在减轻受汞污染土壤（汞浓度为0、15、20和25 mg kg?1）中种植的高粱（Sorghum bicolor L.）的汞毒性方面的协同作用。汞胁迫显著抑制了植物生长、气体交换和光合色素的生成，其中在汞浓度为25 mg kg?1时影响最为严重。与单独使用生物炭或B. cereus B2相比，两者联合使用显著提高了植物高度（34.7%）、气孔导度（50.1%）、光合速率（24.5%）、蒸腾速率（60.2%）、水分利用效率（24.5%）、叶绿素a（75.8%）、叶绿素b（29.3%）和总叶绿素含量（59.5%）。这种协同作用还增强了植物的抗氧化防御能力，提高了抗坏血酸过氧化物酶（20.1%）、过氧化氢酶（25.2%）、超氧化物歧化酶（34.9%）和过氧化物酶（49.7）的活性，同时减少了活性氧（H?O?和O??）和脂质过氧化（MDA）。此外，在联合处理下，高粱根部和茎部的汞积累显著减少，表明汞的生物可利用性降低。这些发现展示了P. japonica生物炭和B. cereus B2在增强汞固定、提高植物生理适应性和加强抗氧化防御方面的新协同潜力，为受汞污染土壤的修复提供了一种有效且可持续的策略。

图形摘要

此图像的替代文本可能是通过人工智能生成的。

农业土壤中的汞（Hg）污染威胁着作物生产力和生态系统的可持续性。本研究探讨了由Pieris japonica制成的生物炭和耐汞细菌Bacillus cereus B2在减轻受汞污染土壤（汞浓度为0、15、20和25 mg kg?1）中种植的高粱（Sorghum bicolor L.）的汞毒性方面的协同作用。汞胁迫显著抑制了植物生长、气体交换和光合色素的生成，其中在汞浓度为25 mg kg?1时影响最为严重。与单独使用生物炭或B. cereus B2相比，两者联合使用显著提高了植物高度（34.7%）、气孔导度（50.1%）、光合速率（24.5%）、蒸腾速率（60.2%）、水分利用效率（24.5%）、叶绿素a（75.8%）、叶绿素b（29.3%）和总叶绿素含量（59.5%）。这种协同作用还增强了植物的抗氧化防御能力，提高了抗坏血酸过氧化物酶（20.1%）、过氧化氢酶（25.2%）、超氧化物歧化酶（34.9%）和过氧化物酶（49.7）的活性，同时减少了活性氧（H?O?和O??）和脂质过氧化（MDA）。此外，在联合处理下，高粱根部和茎部的汞积累显著减少，表明汞的生物可利用性降低。这些发现展示了P. japonica生物炭和B. cereus B2在增强汞固定、提高植物生理适应性和加强抗氧化防御方面的新协同潜力，为受汞污染土壤的修复提供了一种有效且可持续的策略。

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