农业环境科学学报

作者：夏梦华,刘铭羽,叶磊,李希,李裕元,吴金水

单位：中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院大学, 北京 100049,湖南农业大学工学院, 长沙 410128,中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125

关键词：养猪废水,人工湿地,氮,根系分泌物,根际微生物,

基金：国家自然科学基金项目（42077215）；湖南省自然科学基金项目（2021JJ30765）；郴州国家可持续发展议程创新示范专项（2022sfq02）

为了探究不同湿地植物在处理高负荷养猪废水时的根际效应，本研究通过野外小区控制试验，以3种常见的挺水植物美人蕉（Canna indica）、梭鱼草（Pontederia cordata）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）为研究对象构建表流人工湿地，研究人工湿地植物根系分泌物与根际氮循环微生物之间的关系。结果显示，梭鱼草对养猪废水的处理效果最好，氨氮、硝氮和总氮的去除率分别为78.3%、93.4%和81.2%。与试验前相比，梭鱼草和黄菖蒲根系可溶性有机碳（DOC）分泌速率在试验后分别增加了44.9%和13.5%；根系总有机酸（TOA）分泌速率分别增加了125.1%和147.5%。在处理养猪废水后，3种植物根际硝化过程氨氧化细菌（AOB）占主导地位，AOB-amoA基因丰度在黄菖蒲根际土中最高，为2.6×108 copies·g-1；反硝化过程nirK基因占主导地位，nirK基因丰度在梭鱼草根际土中最高，为4.3×108 copies·g-1。同时，3种植物根际均存在较明显的厌氧氨氧化过程，hzsB基因丰度在梭鱼草根际土中最高，为2.6×107 copies·g-1。研究表明，根系分泌DOC和TOA可促进根际氮循环微生物的生长繁殖，进而提高人工湿地系统的脱氮能力。3种植物中梭鱼草生物量较大，根系分泌能力较强，在养猪废水的生态修复方面具有更高的应用潜力。

来源：2024年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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