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| 纳米硅对巨菌草镉吸附能力和氮循环过程关键基因的影响 |
| Effects of nano-silica on cadmium adsorption capacity and key nitrogen cycle-related genes in Cenchrus fungigraminus |
| 投稿时间：2026-03-20 修订日期：2026-07-14 |
| DOI： |
| 中文关键词: 纳米硅 巨菌草 镉 富集特征 氮循环 |
| 英文关键词: nano-silica Cenchrus fungigraminus cadmium accumulating features nitrogen cycle |
| 基金项目:中国博士后科学基金(2024M753568)资助的课题；农业水资源高效利用全国重点实验室开放研究(SKLAWR-2024-11)；农业绿色技术长期固定观测试验站指导、监管与数据集成项目(05250010)Project supported: China Postdoctoral Science Foundation (Grant No.2024M753568);The Open Research Fund of State Key Laboratory of Efficient Utilization of Agricultural Water Resources (SKLAWR-2024-11); Project for Guidance, Supervision and Data Integration of Long-term Fixed Observation and Experimental Stations for Agricultural Green Technologies (05250010) |
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| 中文摘要: |
| 【目的】土壤镉（Cd）污染已成为威胁农产品安全和人体健康的全球性环境问题。为了探讨明确不同Cd污染梯度下巨菌草的Cd富集特征及纳米硅的强化修复效应，【方法】采用双因素设计，设置3个Cd添加水平（0、4、12 mg?kg-1，分别标记为Cd 0、Cd 4和Cd 12），结合叶面喷施纳米硅处理，系统测定巨菌草各部位Cd含量、土壤理化性质和及氮循环过程关键基因（amoA-AOA、amoA-AOB、nirK、nirS、nosZ）丰度。【结果】随着土壤Cd含量的增加，巨菌草生物量呈下降趋势，喷施纳米硅对其生物量无显著影响。但在Cd 12 处理下，喷施纳米硅使巨菌草根、茎和叶片中Cd含量分别比对照处理提高了20.36%、117.65%和44.60%。巨菌草全株Cd分布具有显著的单向逐渐降低特征，表现为根>茎>叶。但Cd积累量以茎部最高，占整株总累积量的43.60%~58.57%。随着土壤Cd浓度的提高，根系的分配系数逐步下降，叶片的分配系数则逐渐升高。另外，在Cd 12处理下，喷施纳米硅的巨菌草地上部生物富集系数（BCF）是对照处理的1.92倍，但在Cd 0和Cd 处理下无显著差异。关于土壤氮循环关键基因丰度，与不添加处理相比，Cd 4和Cd 12处理分别显著降低了amoA-AOB、nirS和nirK基因丰度（降幅分别为32.77%~47.01%、85.35%~95.62%、82.95%~86.92%），表明Cd污染可能降低了土壤的硝化和反硝化潜力。【结论】在高浓度土壤Cd污染条件下，喷施纳米硅可促进巨菌草能各部位的Cd吸收，并提高其BCF，从而增强巨菌草对Cd污染土壤的修复效率，可以作为一项有前景的土壤Cd污染修复强化措施。 |
| 英文摘要: |
| 在高浓度土壤Cd污染下，喷施纳米硅能够促进巨菌草能各部位的Cd吸收，提高其生物富集系数，提高巨菌草净化土壤Cd污染的修复效果。 |
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