| 三种湿地植物在高负荷养猪废水脱氮过程中的根际效应 |
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| 引用本文： | 夏梦华,刘铭羽,叶磊,李希,李裕元,吴金水.三种湿地植物在高负荷养猪废水脱氮过程中的根际效应[J].农业环境科学学报,2024,43(4):896-905. |
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| 作者姓名： | 夏梦华 刘铭羽 叶磊 李希 李裕元 吴金水 |
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| 作者单位： | 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;湖南农业大学工学院, 长沙 410128 |
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| 基金项目： | 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） |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 养猪废水 人工湿地 氮 根系分泌物 根际微生物 |
| 收稿时间： | 2023/10/2 0:00:00 |
Rhizosphere effect of three types of macrophytes during nitrogen removal process of high-loaded swine wastewater |
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| XIA Menghu,LIU Mingyu,YE Lei,LI Xi,LI Yuyuan,WU Jinshui.Rhizosphere effect of three types of macrophytes during nitrogen removal process of high-loaded swine wastewater[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2024,43(4):896-905. |
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| Authors: | XIA Menghu LIU Mingyu YE Lei LI Xi LI Yuyuan WU Jinshui |
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| Institution: | Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Key Laboratory of Agro-ecological Processes in Subtropical Region, Changsha 410125, China;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | swine wastewater constructed wetland nitrogen root exudate rhizosphere microorganism |
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