AM真菌对离子型稀土矿山废弃地土壤修复改良效果研究
黑麦草,脯氨酸,1材料与方法,1供试材料,2试验设计,3样品采集与测定,4数据处理,2结果与分析,1不同AM真菌对黑麦草根系的侵染,2AM真菌对废弃矿区土壤养分供应的影响,3AM真菌对植物生长的影响,4AM真
黄 金,肖信锦,王慧娟,孙雪菲,邓扬悟,2*(1 国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心 / 江西离子型稀土工程技术研究有限公司,江西 赣州 341000;2 江西理工大学,江西 赣州 341000;3 江西应用技术职业学院,江西 赣州 341000)
离子型稀土矿开采早期,主要采用池浸和堆浸工艺,要求剥离地表土壤,对矿体进行开挖,每生产1 t稀土,就要破坏地表植被160~200 m2,剥离地表土达 300 m3,形成尾砂 1000~1600 m3[1–2]。以赣州地区为例,稀土开采遍布赣州18 个县(市、区),涉及废弃稀土矿山302 个,遗留的尾矿1.91 亿t,因为离子型稀土开发,造成了大约97 km2的荒漠化土地。此外,浸矿过程中长期、大量使用硫酸铵溶液,使废弃矿区土壤理化性质遭到严重破坏,矿区动植物基本消失,水土流失极其严重,严重影响当地生态环境安全[3–4]。
植被恢复技术常被用于各种废弃矿区的生态修复[5–6],然而,离子型稀土废弃地土壤立地条件十分恶劣,存在土壤偏酸性、营养元素缺失、透气性及水土保持能力差等问题,即使经过物理修复或添加化学肥料等方式的土壤改良,植物依然难以长期稳定生长,植被恢复的效果差[7]。
丛枝菌根 (arbuscular mycorrhiza,AM)真菌几乎能与陆地上80%以上高等植物根系形成有益共生体,已有的研究结果表明,在AM真菌与宿主植物的共生关系中,AM真菌在利用宿主植物的光合产物来满足自身生长繁殖需要的同时,能促进宿主植物对水分和矿质元素的吸收,提高宿主植物抗胁迫的能力[8–12]。目前,借助菌根技术调控退化生态系统,许多矿区的土地生产力得以恢复,生态环境得以改善。然而,这类真菌在离子型稀土矿山废弃地的生态重建中的作用效应研究鲜见报道。此外,黑麦草(Lolium perenne L.)作为优良的禾本科植物具有生长速度快、产量高、生长季节长、适应性广等特点,常作为修复植物应用于废弃场地的生态重建[13–14]。
基于此,本试验以离子型稀土矿山废弃地土壤为供试材料,以黑麦草为宿主植物,通过研究3种AM真菌(Glomus mosseae、Rhizophagus intraradices和Glomus etunicatum)对土壤改良和植物生长、抗干旱等方面的影响,探讨AM真菌对离子型稀土废弃矿区生态修复的作用效果,以期为离子型稀土废弃矿区加速生态修复实践提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 供试材料 ......
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