희토류 채굴 지역에서 다양한 짚 반환량과 비료 조건이 벼의 다른 부분의 박테리아에 미치는 영향

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 412(2023) 이 기사 인용

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각기 다른 비료와 조합된 7가지 볏짚 조건 하에서 벼뿌리, 근권, 잎 및 필로스권 내 박테리아의 군집 구조 및 기능에 대한 다양한 볏짚 반환 토양의 영향을 조사하기 위해 화분 실험을 수행했습니다. 결과는 다음과 같습니다: 다양한 방식으로 볏짚을 반환하면 토양의 pH와 K 함량이 증가하고 토양 내 N, P 및 유기물의 축적이 감소하며 다양한 볏짚 반환 방식이 서로 다른 효과를 나타냅니다. 2% 반환된 볏짚은 1% 반환된 볏짚보다 더 큰 벼알 감소를 보였으며; NP 복합시비의 감소폭은 NK 복합시비와 NPK 복합시비에 비해 더 크다. 성숙기 벼뿌리의 chao_1 지수 감소를 제외하고, 볏짚 반환은 벼뿌리, 근권, 잎 및 필로스피어의 박테리아 풍부도, 다양성 및 균일성을 크게 향상시켰습니다. 볏짚 반환은 쌀의 REE 함량을 증가시켰고, 2% 볏짚 반환 토양은 1% 볏짚 반환 토양보다 쌀알의 희토류 원소(REE) 함량을 더 크게 증가시켰습니다. 볏짚을 토양으로 되돌리는 다양한 방법으로 Bacillus의 풍부도가 감소한 반면, 벼잎의 Exiguobacterium의 풍부도는 대조구에 비해 수백배 높았고, 잎의 속은 대조구보다 수십배 높았으며, 2% 볏짚 반환토양은 유해세균과 병원균인 Acidovorax, Clostridium sensu stricto, Citrobacter, Curtobacterium의 풍부함을 증가시켰고, 1% 볏짚 반환토양은 질소고정균, 식물생장촉진균, 스트레스 저항력 풍부를 촉진시켰습니다. Lactobacillus, Azospira, Acinetobacter, Bradyrhizobium 및 Acidocella와 같은 박테리아; 이용 가능한 P, 유기물, 총 질소, 질산염 질소, 벼 뿌리의 희토류 원소 함량, 이용 가능한 K 및 토양 수분과 같은 환경 요인은 분얼 단계에서 벼 뿌리, 근권, 잎 및 잎권의 박테리아 군집 구조에 영향을 미치는 중요한 요인입니다 쌀의. 벼 뿌리, 싹, 유기물, 총 질소, 질산성 질소 및 토양 수분 함량의 pH, REE 함량은 벼의 성숙 단계에서 벼 뿌리, 근권, 잎 및 잎권의 박테리아 군집 구조에 영향을 미치는 주요 환경 요인입니다. 2% 볏짚 반환 토양은 유해 박테리아의 형성을 촉진했으며, 이는 쌀알의 건조 중량을 크게 감소시키는 중요한 이유일 수 있습니다.

희토류 원소(REE)는 고유한 물리적, 화학적 특성으로 인해 산업, 농업, 의료 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 그들은 국제적인 영향력을 지닌 전략적 자원이 되었습니다. 전 세계 희토류 광산 생산량은 2012년부터 2019년까지 110,000톤에서 210,000톤으로 증가한 것으로 보고됩니다1. 2019년 중국의 희토류 광물 생산량은 132,000톤으로 전 세계 희토류 광물 생산량의 63%를 차지했으며, 이온 희토류 생산량은 전 세계의 약 90%를 차지했습니다1,2,3,4,5. 희토류 광물의 과도한 생산으로 인해 다수의 REE가 광산 지역 안팎의 토양, 물, 작물에 유입됩니다. 장시성 전형적인 희토류 광산 지역의 토양 희토류 함량 평균값은 976.94mg/kg입니다. 이는 장시성 및 전국 토양 희토류 함량 배경값의 4.53배 및 5.09배이다6; 광산 지역의 강물과 우물물의 REE 농도는 55.72 mg/L와 0.033 mg/L로 각각 대조 지역 농도의 8974.7배와 10.55배에 달합니다. 광산 지역에 있는 많은 야채의 희토류 함량은 국가 식품 제한 기준7보다 10~20배 높습니다. 외인성 REE가 환경에 유입되면 식물, 동물 및 미생물에 유해합니다8,9. 환경 중의 REE는 먹이사슬을 통해 인체에 유입되어 체내에 축적되어 광산지역 주민의 건강을 위협하고 있습니다.