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生物質(zhì)炭對(duì)鎘鉛污染土壤線蟲群落的影響

2025-02-19 00:00:00馬振華時(shí)倩茹寧欣杰魏宏楊王璨張靜靜張彪楊素勤
關(guān)鍵詞:改性污染

摘要:為研究連續(xù)施用改性生物質(zhì)炭對(duì)農(nóng)田鎘鉛污染土壤修復(fù)及線蟲群落的影響,以改性生物質(zhì)炭為材料,開展連施改性生物質(zhì)炭2、3、4和5年的定位試驗(yàn)。通過測(cè)定小麥籽粒和土壤有效態(tài)鎘鉛含量,探究改性生物質(zhì)炭持續(xù)鈍化土壤鎘鉛的能力,并利用高通量測(cè)序技術(shù),探究改性生物質(zhì)炭對(duì)土壤線蟲群落的影響。結(jié)果表明,改性生物質(zhì)炭能顯著降低小麥籽粒和土壤有效態(tài)鎘鉛含量,其中,小麥籽粒鎘含量降幅為21%~35%,小麥籽粒鉛含量降幅為27%~39%;土壤有效態(tài)鎘鉛含量降幅分別為21%~43%和15%~28%。施用改性生物質(zhì)炭降低食真菌土壤線蟲滑刃屬(Aphelenchoides)豐度,而植物寄生性土壤線蟲默林屬(Merlinius)、針屬(Paratylenchus)等占比均增至40%以上。土壤中線蟲c-p2類群的比例大幅降低,而c-p3類群占比增加;自由生活線蟲成熟指數(shù)減少,植物寄生類線蟲成熟指數(shù)增加,表明不同營(yíng)養(yǎng)類群、不同生活史的土壤線蟲對(duì)重金屬污染的反應(yīng)特性不同。整體而言,連施不同年限處理間線蟲群落變化不明顯。以上表明,小麥籽粒鎘含量在連續(xù)施用改性生物質(zhì)炭4年達(dá)到最低,小麥籽粒鉛含量施用改性生物質(zhì)炭2年即可低于GB 2762—2017限值0.2 mg·kg-1。施入改性生物質(zhì)炭可調(diào)節(jié)線蟲群落結(jié)構(gòu),從而影響土壤環(huán)境,在重金屬污染土壤綜合利用與修復(fù)方面具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞:改性生物質(zhì)炭;土壤重金屬;土壤線蟲;高通量測(cè)序doi:10.13304/j.nykjdb.2023.0321

中圖分類號(hào):S154 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1008‐0864(2025)02‐0201‐10

鎘和鉛在土壤中具有較強(qiáng)的隱蔽性,易累積于植物體內(nèi)影響作物生長(zhǎng),并通過食物鏈威脅人類健康[1]。生物質(zhì)炭是在限氧或缺氧條件下生物質(zhì)熱裂解得到的產(chǎn)物,具有比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、功能團(tuán)豐富等特點(diǎn)[2],在土壤改良[3]、重金屬鈍化[4]等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來,研究者發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭可在短時(shí)間內(nèi)鈍化土壤中的鎘鉛[5],但植株中鎘含量的降幅因施炭量不同而有所變化[6]。土壤pH和陽離子交換量(cation exchangecapacity,CEC)在連施生物質(zhì)炭3年后依舊顯著提高,但其效應(yīng)存在一定的滯后性[7]。因此,研究施用不同年限生物質(zhì)炭對(duì)污染土壤鎘鉛鈍化效果具有較強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值。此外,長(zhǎng)期施用生物質(zhì)炭可調(diào)節(jié)污染土壤微生物群落結(jié)構(gòu),提升微生物多樣性。楊素勤等[8]研究發(fā)現(xiàn),改性生物質(zhì)炭能調(diào)節(jié)土壤細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu),對(duì)土壤質(zhì)量有明顯影響。

線蟲相比于其他微生物具有獨(dú)特的土壤生態(tài)功能,不同種群的土壤線蟲在食物網(wǎng)中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)不同[9],且具備分布廣、數(shù)量多、世代周期短等優(yōu)點(diǎn),常作為指示土壤健康狀況的優(yōu)選生物[10]。Zhang等[11]研究顯示,生物質(zhì)炭增加食真菌線蟲比例的同時(shí)減少了植物寄生性線蟲的比例。楊貝貝等[12]發(fā)現(xiàn),添加生物質(zhì)炭增加了土壤中食細(xì)真菌線蟲數(shù)量,降低了植物寄生性線蟲比例。然而,就生物質(zhì)炭在未受污染區(qū)對(duì)線蟲群落的影響而言,相關(guān)研究結(jié)果并不完全一致。牛亞茹[13]研究表明,食細(xì)真菌線蟲占比隨生物質(zhì)炭的施入而降低,但植物寄生性線蟲的占比無明顯變化。Domene等[14]發(fā)現(xiàn),施用較低水平的生物質(zhì)炭可促進(jìn)植物寄生性線蟲的增加。由此判斷,生物質(zhì)炭、土壤和線蟲之間存在復(fù)雜的互作關(guān)系,探究施用生物質(zhì)炭對(duì)土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的改變具有重要意義。

線蟲群落結(jié)構(gòu)的變化也可較靈敏地響應(yīng)土壤污染狀況。Ren?o等[15]研究表明,線蟲的豐度、分類群數(shù)量以及線蟲群落的營(yíng)養(yǎng)復(fù)雜性隨土壤污染程度的加深顯著降低;鄧普榮等[16]分析3種修復(fù)措施對(duì)鎘污染水稻農(nóng)田線蟲群落的影響發(fā)現(xiàn),土壤線蟲的成熟指數(shù)等生活史策略指數(shù)存在顯著差異。由此可見,研究施用不同年限生物質(zhì)炭對(duì)污染土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的影響可為闡明生物質(zhì)炭長(zhǎng)期施用下污染土壤生態(tài)特征和功能變化提供參考依據(jù)。本研究以磷酸改性稻殼生物質(zhì)炭為材料,設(shè)置連施2、3、4和5年的田間定位試驗(yàn),探討改性生物質(zhì)炭對(duì)污染土壤鎘鉛的鈍化效果及小麥籽粒鎘鉛積累水平,同時(shí)借助高通量測(cè)序技術(shù),探究改性生物質(zhì)炭對(duì)土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的影響,為改性生物質(zhì)炭長(zhǎng)期施用條件下污染土壤生態(tài)特征和功能變化提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為改性稻殼生物質(zhì)炭,購(gòu)于鄭州博奧農(nóng)業(yè)科技有限公司,經(jīng)磷酸改性pH為5.5,鎘和鉛含量分別為0.08 和1.75 mg·kg-1,比表面積為76.6 m2·g-1,施用量11.19 t·hm-2·a-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于豫北某冶煉廠周邊的污染農(nóng)田。土壤類型為褐土,耕層土壤pH 7.71,鎘含量達(dá)2.34 mg·kg-1,鉛含量為181.42 mg·kg-1,參照GB 15618—2018[17],屬安全利用類耕地。

試驗(yàn)于2015—2019年進(jìn)行,以未施加改性生物質(zhì)炭為對(duì)照區(qū)(CK),設(shè)置改性生物質(zhì)炭連施2(Y15-16)、3(Y15-17)、4(Y15-18)和5年(Y15-19)后停施,共計(jì)5 個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3 次,各處理間均設(shè)置50 cm的保護(hù)行。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測(cè)定

在2022年小麥成熟季,采集點(diǎn)對(duì)點(diǎn)土壤?小麥樣品。小麥籽粒洗凈、烘干后粉碎過篩,用于測(cè)定小麥籽粒中的鎘鉛含量。取耕作層土壤(0—20 cm),混勻后部分土樣冷凍暫存,用于分離線蟲;其余土樣風(fēng)干、研磨過篩,用于測(cè)定土壤理化指標(biāo)。

1.3.1 土壤pH 的測(cè)定 按照水土比2.5∶1.0,采用pH計(jì)測(cè)定[18]。

1.3.2 鎘鉛含量的測(cè)定 土壤鎘鉛含量通過X射線熒光重金屬分析儀(E-max 700 Plus,佳譜科技)測(cè)定,選用土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07423、GBW07426、GBW07385 進(jìn)行質(zhì)量控制,準(zhǔn)確度92%~105%,精密度1%~11%;土壤有效態(tài)鎘鉛含量參照GB/T 23739—2009[19],通過二乙三胺五乙酸(diethylenetriaminepentaacetic acid,DTPA)提取劑浸提,采用X射線熒光重金屬分析儀測(cè)定;小麥籽粒中的鎘鉛含量通過HNO3-HClO4法消解,采用石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定[20]。

1.3.3 土壤線蟲高通量測(cè)序 PCR 擴(kuò)增引物采用NF1F(5’-GGTGGTGCATGGCCGTTCTTAGTT-3’)和18Sr2bR(5’-TACAAAGGGCAGGGACGTAAT-3’),每個(gè)樣本3個(gè)重復(fù),待PCR產(chǎn)物檢測(cè)定量后利用Illumina Miseq測(cè)序儀進(jìn)行測(cè)序(上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司)。土壤線蟲高通量測(cè)序數(shù)據(jù)利用Uparse(version 7.0)進(jìn)行OTU(operational taxonomicunits)分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

小麥、土壤樣品數(shù)據(jù)采用SPSS 25.0、Origin2022進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和繪圖,采用Duncan法檢驗(yàn)各處理間的差異(Plt;0.05)。土壤線蟲樣品數(shù)據(jù)采用生物云平臺(tái)分析制圖。

土壤線蟲多樣性生態(tài)指數(shù)采用線蟲營(yíng)養(yǎng)類群多樣性和生活史多樣性[21]。營(yíng)養(yǎng)類群多樣性是根據(jù)線蟲的食性特征劃分為食細(xì)菌線蟲(becterivores, Ba)、食真菌線蟲(fungivores, Fu)、植物寄生性線蟲(plant-parasites, Pp)和捕食/雜食性線蟲(predators/omnivores, Om)[22]。生活史多樣性是根據(jù)線蟲生活史策略不同,劃分5 個(gè)c-p(colonizer persister)類群,c-p值越小代表世代繁殖時(shí)間越短、產(chǎn)卵量越大、代謝越快、耐環(huán)境壓力越強(qiáng)[23]。

土壤線蟲生態(tài)指數(shù)通過豐富度指數(shù)(Chao指數(shù)、Ace 指數(shù))、均勻度指數(shù)(Simpsoneven 指數(shù)、Shannoneven 指數(shù))、多樣性指數(shù)(Simpson 指數(shù)、Shannon 指數(shù))、自由生活線蟲成熟指數(shù)(maturityindex of free-living,MI)和植物寄生性線蟲成熟指數(shù)(maturity index of plant parasitic,PPI) 進(jìn)行表征,并利用距離矩陣進(jìn)行土壤線蟲群落主坐標(biāo)分析(principal coordinate analysis,PcoA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥籽粒及土壤有效態(tài)鎘鉛含量分析

由圖1可知,施用不同年限改性生物質(zhì)炭處理的小麥籽粒鎘鉛含量均顯著低于對(duì)照,小麥籽粒鎘含量降幅為21%~35%。其中,連施改性生物質(zhì)炭4年后(Y15-18),小麥籽粒中的鎘含量最低,相比于對(duì)照降幅為35%,且這一處理與其他不同年限(Y15-16,Y15-17,Y15-19)處理相比,差異顯著(Plt;0.05)。小麥籽粒鉛含量隨改性生物質(zhì)炭施用年限不同均有不同程度降低,降幅為27%~39%,且均低于GB2762—2017[24]規(guī)定的限值(0.2 mg·kg-1),但施用改性生物質(zhì)炭的處理間差異不顯著。

土壤有效態(tài)鎘鉛含量在施用改性生物質(zhì)炭處理后均顯著低于對(duì)照,土壤有效態(tài)鎘鉛含量降幅分別為21%~43% 和15%~28%,且隨改性生物質(zhì)炭施用年限增加略有降低。就土壤有效態(tài)鎘而言,相比于2年連施(Y15-16)處理,連施3年(Y15-17)處理顯著降低,但繼續(xù)施加改性生物質(zhì)炭(Y15-18、Y15-19)其有效態(tài)鎘含量無顯著降低。土壤有效態(tài)鉛含量在連施改性生物質(zhì)炭5年后(Y15-19)達(dá)到最低值,為33.87 mg·kg-1,相比于對(duì)照,降幅達(dá)28%。然而,連施3年以上的3個(gè)處理(Y15-17、Y15-18、Y15-19)間土壤有效態(tài)鉛含量差異不顯著。

2.2 土壤線蟲群落組成分析

該研究檢測(cè)到的OTU 分屬于3 綱、8 目、26科、46 屬、61 種。其中,Y15-16 處理OTU 數(shù)最多;OTU數(shù)量最少的是Y15-18 處理。屬水平主要土壤線蟲群落組成見表1,滑刃屬(Aphelenchoides)線蟲在對(duì)照區(qū)占比最高,達(dá)72.54%,施加改性生物質(zhì)炭后大幅降低,在Y15-17 處理中最低,僅為0.23%。默林屬(Merlinius)和針屬(Paratylenchus)線蟲在施用改性生物質(zhì)炭的處理中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),其中默林屬(Merlinius)在Y15-17 處理中占比最高,達(dá)43.45%,針屬(Paratylenchus)在Y15-18 處理中占比最高,達(dá)41.88%。

在土壤線蟲營(yíng)養(yǎng)類群方面(圖2A),食細(xì)菌線蟲(Ba)在各處理間差異不明顯。但對(duì)照區(qū)的食真菌土壤線蟲(Fu)占比較高,隨改性生物質(zhì)炭的施入這一比例大幅降低,在Y15-17 處理達(dá)到最低值。未施加改性生物質(zhì)炭的污染土壤中(對(duì)照區(qū))植物寄生性線蟲(Pp)群落受明顯抑制,占比僅為5.52%,隨改性生物質(zhì)炭的施用植物寄生性線蟲群落占比有不同程度的提升,在Y15-18處理占比最高,達(dá)84.60%。捕食/雜食類土壤線蟲(Om)隨改性生物質(zhì)炭施入有所提高,但提升幅度有限。

就線蟲生活史策略而言(圖2B),無論施加改性生物質(zhì)炭與否,土壤線蟲群落以c-p2和c-p3類群為主,二者之和高于86%。對(duì)照區(qū)土壤線蟲c-p2群落占比最高,達(dá)84.47%,隨改性生物質(zhì)炭施入這一比例大幅下降;與c-p2變化狀況相反,土壤線蟲c-p3類群在對(duì)照區(qū)中僅為3.67%,改性生物質(zhì)炭施入后這一比值迅速升高,說明線蟲生活史策略對(duì)環(huán)境變化較敏感,改性生物質(zhì)炭的施入可使線蟲生活史由r-策略者向k-策略者轉(zhuǎn)移,土壤生態(tài)環(huán)境狀況趨于好轉(zhuǎn)。土壤線蟲c-p5類群占比狀況與營(yíng)養(yǎng)類群中的捕食/雜食類相似。土壤線蟲c-p1和c-p4類群占比均低于1%。

2.3 土壤線蟲生態(tài)指數(shù)

土壤線蟲生態(tài)指數(shù)見表2,相較于對(duì)照區(qū),施入改性生物質(zhì)炭后土壤線蟲Simpson多樣性指數(shù)顯著降低,Shannon 多樣性指數(shù)、Simpsoneven 和Shannoneven均勻度指數(shù)均有不同程度升高,說明本研究中的改性生物質(zhì)炭可提高土壤線蟲群落的多樣性和均勻度,但連施不同年限改性生物質(zhì)炭處理間差異不明顯。

土壤中自由生活線蟲成熟指數(shù)(MI)在對(duì)照區(qū)較高,達(dá)1.79,隨改性生物質(zhì)炭施入MI顯著降低,降幅在57%~76%。植物寄生性線蟲成熟指數(shù)(PPI)在未施加改性生物質(zhì)炭的污染土壤中(對(duì)照區(qū))僅為0.14,施入改性生物質(zhì)炭后顯著增加,相較于MI指數(shù)其變幅較大,是對(duì)照區(qū)的12~15倍。由以上可知,鎘鉛復(fù)合污染土壤在改性生物質(zhì)炭施入后,自由生活線蟲和植物寄生性線蟲等不同生活史的土壤線蟲反應(yīng)各異,土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的改變。

2.4 土壤線蟲群落主坐標(biāo)分析

土壤線蟲群落主坐標(biāo)分析(PcoA)見圖3,2個(gè)主坐標(biāo)軸分別解釋74.59%和8.36%的變異信息。施用不同年限改性生物質(zhì)炭的處理間土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)較相似,且均與對(duì)照有明顯不同。施用改性生物質(zhì)炭的處理間,主成分1(principalcomponent 1,PC1)顯著分離了Y15-16 與Y15-18 處理,說明Y15-16 處理的土壤線蟲群落組成與Y15-18 處理具有顯著差異。

2.5 環(huán)境因子對(duì)土壤線蟲群落的影響

對(duì)豐度前30的線蟲屬與環(huán)境因子進(jìn)行冗余分析( redundancy analysis,RDA)結(jié)果如圖4所示,土壤線蟲群落的相對(duì)豐度在第1主軸(X 軸)方差解釋度為70.56%,在第2主軸(Y 軸)為2.11%,總的方差解釋度達(dá)72.67%。其主要的影響因子集中于第1主軸的土壤有效態(tài)鎘、有效態(tài)鉛以及土壤pH。其中,這些主要影響因子與滑刃屬(Aphelenchoides)呈正相關(guān),與默林屬(Merlinius)和針屬(Paratylenchus)呈明顯負(fù)相關(guān)。

屬水平土壤線蟲與環(huán)境因子相關(guān)性分析如圖5所示,環(huán)境因子中的土壤pH、土壤有效態(tài)鎘、土壤有效態(tài)鉛含量均與滑刃屬、棱咽屬(Prismatolaimus)、螺旋屬(Helicotylenchus)呈極顯著正相關(guān),與默林屬、針屬呈極顯著負(fù)相關(guān),與Pristionchus、狹咽屬(Discolaimium)呈顯著正相關(guān);而土壤總鎘含量只與棱咽屬呈正相關(guān)。在上述土壤線蟲中,棱咽屬和螺旋屬對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)較為一致,Pristionchus 和狹咽屬以及默林屬和針屬也有相似結(jié)果。此外,土壤有效態(tài)鎘、有效態(tài)鉛相較于土壤總鎘、總鉛含量對(duì)線蟲影響較大,整體表現(xiàn)為土壤有效態(tài)鎘gt;土壤有效態(tài)鉛gt;土壤總鎘gt;土壤總鉛。

3 討論

重金屬由土壤轉(zhuǎn)運(yùn)至作物可食用部位受多個(gè)環(huán)節(jié)控制,如重金屬在土壤中的存在狀態(tài)[25]、重金屬被吸收后存儲(chǔ)于根細(xì)胞液泡中[26]、作物莖葉部位對(duì)重金屬的阻隔[27]等。本研究采用的生物質(zhì)炭經(jīng)磷酸改性后,比表面積顯著增大,更利于穩(wěn)定土壤中的鎘鉛離子,降低土壤有效態(tài)鎘鉛含量;磷酸改性生物質(zhì)炭施用后土壤中有效態(tài)鎘鉛含量明顯降低。課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn),磷酸改性生物質(zhì)炭可降低土壤鎘鉛的弱酸提取態(tài)、還原態(tài),增加殘?jiān)鼞B(tài),且隨施用量增加更明顯[28];同時(shí)碳酸鹽結(jié)合態(tài)鎘較高比例的降低,也有PO34-與重金屬離子生成沉淀的參與[8]。土壤重金屬形態(tài)的變化可能與生物質(zhì)炭中磷素的存在有一定關(guān)系。磷酸二氫鉀施入土壤后X射線衍射分析顯現(xiàn)新的衍射峰,經(jīng)圖譜物相鑒定為重金屬?磷化合物的特征峰[29]。付煜恒等[30]分析磷酸鹽對(duì)鎘鉛復(fù)合污染土壤的鈍化效果,也證實(shí)這一效果的主要原因是難溶性羥基金屬礦和磷酸鹽沉淀的形成。

本研究中,施用改性生物質(zhì)炭后小麥籽粒中的鎘鉛含量顯著降低,其中小麥籽粒中的鉛含量在施用改性生物質(zhì)炭后均符合GB 2762—2017[24]的規(guī)定,鎘含量略高于GB 2762—2017[24]的限值0.1 mg·kg-1,表明本研究所施用的改性生物質(zhì)炭在土壤鈍化重金屬方面效果顯著。此外,連施不同年限改性生物質(zhì)炭的處理間,小麥籽粒鎘鉛含量也有不同。

土壤生物群落特征的變化常用于反映土壤的健康水平[31]。其中,土壤小型動(dòng)物主要是捕食、食腐、食真菌或食細(xì)菌的動(dòng)物,包括線蟲等。線蟲是土壤動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)類群,在食物網(wǎng)中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)有所不同,可以綜合反映土壤環(huán)境的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性的細(xì)微變化[32‐33]。根據(jù)土壤線蟲對(duì)重金屬的響應(yīng)狀況,線蟲群落可分為極度敏感型、中度敏感型和不敏感型[34]。食細(xì)菌和食真菌線蟲對(duì)污染環(huán)境具有一定耐受性。此外,它們可以驅(qū)動(dòng)并加速土壤氮的礦化和硝化過程,從而促進(jìn)作物對(duì)氮的吸收和生長(zhǎng)[35‐36]。王贏利等[37]和成碧君等[38]研究發(fā)現(xiàn),重金屬污染越重的土壤食細(xì)真菌線蟲在線蟲總數(shù)中占比越高。本研究對(duì)照區(qū)的食細(xì)真菌線蟲也符合這一特點(diǎn)。分析以上結(jié)果,其原因可能是由于在污染土壤中滑刃屬對(duì)鎘鉛耐性較強(qiáng),相比之下,該類線蟲比例有所增加。研究表明,食細(xì)菌線蟲擬麗突屬(Acrobeloides)、食真菌線蟲滑刃屬、真滑刃屬(Aphelenchus)對(duì)重金屬污染物具有一定的耐受性[39-42]。

本研究中,施加改性生物質(zhì)炭的處理植物寄生性土壤線蟲占比相較于對(duì)照區(qū)變化較大。王贏利等[37]發(fā)現(xiàn),隨著污染指數(shù)的增加,植物寄生性線蟲數(shù)量減少且PPI豐度降低,說明在重金屬污染的土壤中植物寄生類線蟲較為敏感。而施加生物質(zhì)炭后鎘鉛鈍化、毒性降低,植物寄生性線蟲占比隨之增加。研究表明,生物質(zhì)炭會(huì)促進(jìn)寄生性線蟲的增加,如Domene等[14]發(fā)現(xiàn),植物寄生性線蟲與生物質(zhì)炭施用量有關(guān),低水平的施入量將促進(jìn)植物寄生性線蟲比例的增加,而較高水平的施入量結(jié)果與其相反。此外,植物寄生性土壤線蟲以取食作物根部為生,其類群與作物根系生長(zhǎng)狀況相關(guān)。李孟潔[43]研究發(fā)現(xiàn),植物寄生性土壤線蟲在作物成熟期數(shù)量達(dá)到最大。與此同時(shí),生活在土壤顆粒表面水膜中的自由生活線蟲,由于受小麥生長(zhǎng)對(duì)水分的消耗,生存環(huán)境受限在一定程度上致使其比例降低[44]。但植物寄生類土壤線蟲危害作物的生長(zhǎng),特別是根結(jié)線蟲、孢囊線蟲[45]以及粒線蟲,其比例增加將危害作物生長(zhǎng)甚至影響產(chǎn)量,本研究中未檢測(cè)到孢囊線蟲、根結(jié)線蟲和粒線蟲。但默林屬、針屬占比較大,其與孢囊線蟲、根結(jié)線蟲等植物內(nèi)寄生病原線蟲不同,二者均屬于外寄生類[46]土壤線蟲,且在土壤中廣泛存在,目前對(duì)小麥的影響尚不清楚,仍需進(jìn)一步研究。

本研究中,施用改性生物質(zhì)炭能明顯改變土壤線蟲群落,但連施改性生物質(zhì)炭不同年限處理間線蟲群落變化不明顯。其中,環(huán)境因子中的土壤有效態(tài)鎘、有效態(tài)鉛、土壤pH均與螺旋屬呈極顯著正相關(guān)。螺旋屬對(duì)較高含量鉛仍具有耐受性[47]。同時(shí)這些環(huán)境因子與默林屬、針屬呈極顯著負(fù)相關(guān),說明污染土壤中鎘鉛有效態(tài)比其全量更大程度上影響土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)。

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