) in rhizobacteria abundance with the highest ASV observed in H. rufa (4980) and the lowest in S. arundinaceum (3955). In the same treatment, bacteria community diversity was high in H. rufa (Chao1, 10310) and the least in S. arundinaceum (Chao 1, 8260) with Proteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria as the dominant phyla. Similarly, in contaminated soil treated with cattle manure, there was a significant increase () in abundance of rhizobacteria genera with Pseudomonas dominating across phytoremediation species. H. rufa was dominated by Bacillus, Fusibacter, and Rhodococcus; G. barbadense was mainly associated with Luteimonas and Mycobacterium, and T. diversifolia was inhabited by Bacillus and Luteimonas. The rhizosphere of O. longistaminata was dominated by Bacillus, Fusibacter, and Luteimonas, while S. arundinaceum was largely inhabited by Sphingomonas. These rhizobacteria genera ought to be applied in the Sudd region for bioremediation."> Rhizobacteria社区的植物修复石油烃污染土壤的植物物种萨德湿地生态系统,南苏丹 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果

国际微生物学杂志

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国际微生物学杂志/2020年/文章

研究文章|开放获取

体积 2020年 |文章的ID 6639118 | https://doi.org/10.1155/2020/6639118

j . a . Ruley j·b·Tumuhairwe a . Amoding ot Westengen h .温吉, Rhizobacteria社区的植物修复石油烃污染土壤的植物物种萨德湿地生态系统,南苏丹”,国际微生物学杂志, 卷。2020年, 文章的ID6639118, 13 页面, 2020年 https://doi.org/10.1155/2020/6639118

Rhizobacteria社区的植物修复石油烃污染土壤的植物物种萨德湿地生态系统,南苏丹

学术编辑器:逸李
收到了 2020年10月23日
接受 2020年12月10
发表 2020年12月24日

文摘

萨德湿地湿地是南苏丹石油资源丰富的地区之一,环境污染造成前所未有的石油开采活动。虽然植物修复是最可行的方法,但其功效降低在高土壤TPH energy浓度。这使得rhizoremediation最首选的方法。Rhizoremediation涉及使用植物修复和生物刺激。rhizobacteria的过程的催化作用。因此,本研究的目的是描述在植物修复物种rhizobacteria社区普遍生长在hydrocarbon-contaminated土壤biostimulated与牛的粪便。治疗研究植物物种只有(T1)、植物物种和碳氢化合物(T2)、植物物种和粪肥(T3)、植物种类、肥料、碳氢化合物(T4)。rhizobacteria社区使用焦磷酸测序16 s rRNA的测定。治疗与植物修复物种、碳氢化合物75 g·公斤−1土壤和肥料牛5 g·公斤−1土壤(T4)有显著增加( )在rhizobacteria丰度最高的ASV中观察到h .温泉(4980)和最低的美国arundinaceum(3955)。在相同的治疗,细菌群落多样性高h .温泉(Chao1, 10310),至少在美国arundinaceum变形菌门((8260),厚壁菌门和放线菌主要类群。同样,在受污染的土壤处理牛的粪便,有显著增加( )在大量的rhizobacteria属假单胞菌控制在植物修复物种。h .温泉主要是杆菌、Fusibacter红球菌属;g .取得主要是相关的Luteimonas分枝杆菌,t . diversifolia居住了芽孢杆菌Luteimonas。的根际o . longistaminata主要是杆菌、FusibacterLuteimonas,美国arundinaceum主要是居住着Sphingomonas。这些rhizobacteria属应该萨德湿地地区申请生物修复。

1。介绍

在全球范围内,原油是一个国家发展的关键资源。世界很大程度上取决于石油和,因此,大量使用,运输和存储1]。原油是头号能源和全球主要原材料为主要产业2]。石油仍然是制造业等行业不可缺少的输入(作为原材料和燃料)、运输(燃料)和贸易(出口商品),有稳定的增长在全球对原油的需求在过去几十年(2,3,4]。在接下来的二十年里,Rada和他的同事们(5)预计,全球石油需求甚至可能升至1.7亿桶。这种信念已经迫使生产国设计方法和手段提高生产、交通、原油和精炼为了满足所谓的增长需求2,4],南苏丹包容性[6]。

南苏丹是一个著名的原油生产国下降3理查德·道金斯在非洲尼日利亚和安哥拉之后(6),83年理查德·道金斯在171全球石油生产国家7]。目前石油是其经济的生命线,在中期内6]。例如,从2008年到2011年,石油出口占政府收入的98% (6]。这个职位已经从根本上改变了经济从农业产业化。南苏丹的生产能力298000/390000桶(8,9包括萨德湿地湿地。是全世界最大的湿地和萨德湿地覆盖57000公里2,占总土地面积的5%南苏丹共和国(648000公里2)[10,11]。湿地的面积大于国家,如瑞士、比利时、荷兰和新加坡(12]。由于这巨大的尺寸,巨大的萨德湿地生态系统是社会经济、文化、本地和生物的重要性,在全国范围内,和在国际上。这占了为什么它在2006年被指定为一个湿地网站(10成为一个重要的自然保护区。

在所有原油生产国在世界各地,原油生产过程中二次活动,如运输和存储,几个固体,液体,气体形式的废物和污染物生成(13]。同时,泄漏和石油碳氢化合物排放(PHC)在某些环境中据报道已经由最初的活动,如油田开发、运输等活动从石油管道和运输油轮泄漏,油井打蜡,有时当炼油和石化设备正在检修14- - - - - -16造成严重污染的生态系统。

土壤污染与过去是一个普遍存在的问题,对环境和人类健康有危险的影响(17,18]。正如之前所说,萨德湿地湿地是一个石油丰富的区域。因此,萨德湿地生态系统脆弱,因此受到石油勘探和开采活动自1980年代(19- - - - - -21)与显著的对该地区的环境和居民的影响。常报道影响的研究(20.- - - - - -22)包括在水中含盐量高,死亡的牲畜,植被减少,奇怪的疾病爆发迄今少见在当地社区的人。

试图纠正hydrocarbon-contaminated土壤优先在许多产油国的国家发展计划,以抵消PHC[的有害影响23,24]。南苏丹也不例外。PHC的技术部署在修复污染土壤是五倍:化学、物理、电气、热、生物(25,26]。使用化学治疗包括化学沉淀、膜分离、离子交换、碳吸收,水化学氧化和表面活性剂强化开采(25]。关于物理治疗,主要的治疗措施包括土地填充,泵和治疗,双相萃取以及空气鼓泡,和双相萃取(25,26]。电力补救、电气原理应用于净化特定网站虽然只有有限的颗粒类型土壤受重金属污染的25]。热方法主要污染物是高度不稳定的环境中使用,包括原位玻璃化、焚烧和热解。然而,上述技术并不是目前主要使用,因为它们与各种缺点,如成本高、处理生成的过度浪费,和二次污染25,26]。这给了生物修复技术的方法。因此并不感到意外,在最近一段时间,在大多数原油生产国,生物修复技术是主导任何努力ecorestoration PHC污染土壤的27),生物修复包括(25]。

Bioremediation-based rhizoremediation是一个非常有潜力的生物技术(恢复PHC污染土壤的28,29日]。Rhizoremediation指的是一个过程的PHC污染物是由细菌在根际降解23,24),并使用一套土著微生物(30.]。这种方法是无损和环境是可以接受的28,29日,31日)使其成为理想的和可持续的技术(31日]。例如,它不产生有毒的代谢产物(29日]。同理,舒克拉和他的同事们[32]认为机制提供了一种自然的纠正方案之间的协同作用的根植物修复物种和植物生长促进居民rhizobacteria (PGPR)促进根系分泌物的分泌,生产含铁细胞、激素和磷酸酶。这占为什么方法是一个有效的自然疗法ecorestoration污染的网站(32)导致它的受欢迎程度作为绿色科技报道其他地方(33- - - - - -35]。

相对于其他土壤中的微生物,细菌是最主要的,因此,主要微生物群落PHC污染物的生物降解中发挥基础性作用。各种属利用碳氢化合物作为碳和能源(36]。与促生细菌的降解潜力利用肥料使用。例如,牲畜肥料能提高土壤理化特征,因此使适应性的细菌在受污染的土壤37]。此外,一些肥料化合物(如氮、磷、钾)是高能电子受体和细菌的营养来源。尽管不同的细菌的降解潜力变化(38],研究[39,40)报道不动杆菌,假单胞菌、Gordonia红球菌属、Immundisolibacter Luteimonas, Alcanivorax, Marinobacter、分枝杆菌、棒状杆菌、芽孢杆菌,Ochrobactrum, Sphingomonas,Hahella在根际最活跃烃降解属。然而,大量的这些属污染土壤根际的萨德湿地生态系统是未知的;它是利用生物修复所必需的。此外,Mackova和他的同事们(41]表明,接种效率有限,生物降解碳氢化合物由于细菌和植物物种之间的不兼容性。部署高效PHC降解细菌污染的土壤需要加上植物修复物种的使用,提高他们的生存和发展42,43]。因此,根际细菌的详细的描述是必要的,以方便选择和使用有效的接种PHC降解细菌物种在植物修复(44]。因此,本研究的目的是确定rhizobacteria社区影响植物修复物种生长在牛的粪便biostimulated原油污染土壤萨德湿地地区使用的16 s rrna序列。

2。材料和方法

2.1。实验设计

屏幕的房子进行了盆栽试验Makerere大学农业研究所,Kabanyolo (MUARIK),从2018年1月到2018年4月(120天)。实验中使用的土壤从nonhydrocarbon收集污染自然萨德湿地地区原状土地复合表层土壤样品的深度0 30厘米。治疗包括两部分分解率(1.7:0.6:0.8氮磷钾)牛的粪便,两个利率的原油,和五个植物修复植物物种按完全随机设计(CRD)。牲畜粪便被应用于0和5 g·公斤−1土壤确认经济适当的(45),而原油利率0和75 g·公斤−1土壤被使用。植物修复的植物物种被(我)野生棉(海岛棉),(2)苏丹草(高粱arundinaceum),(iii)野生稻(选用longistaminata)、(iv)错误的向日葵(Tithonia diversifolia),(v)茅屋草(Hyparrhenia温泉)。这些植物物种丰富的浮游植物堆地区(46)和筛选,确认适合植物修复(47]。

在这项研究中,聚丙烯塑料罐。土壤被分配到5公斤锅。确保土壤、牲畜粪便、彻底和原油混合,混合金属表作为基础。穿孔的混合物被返回到锅基地允许曝气。每个锅都贴上相应的名称治疗。标签锅是留给种植前一周。满足任何PHC损失,锅放在盖子。水渗滤液被用来灌溉各自的壶。盖子也洗后每隔两天洗水用来灌溉各自的锅。

在种植后120天,根从锅中取出。坚定附加土根收集来自所有锅(60治疗)和运输在冰冷却器马凯雷雷大学生物技术实验室区域Kabanyolo作物改良中心,Wakiso区,乌干达,并存储在80−oC直到提取基因组DNA。

2.2。细菌社区的分子分析

基因组DNA提取的0.25 g根际土壤样品使用DNeasy权力®DNA隔离设备(试剂盒公司)后,制造商的指示。细菌多样性分析使用文化独立分子technique16S核糖体rna基因PCR。中使用的引物PCR反应是341 f - 785 r。GC夹添加了底漆(F)。这些目标高变的V3地区的约300个基点。PCR扩增都使用ThermoHybaid PCR循环执行(美国马萨诸塞州分子生物学仪器)。聚合酶链反应混合物准备了5μl Taq缓冲区10×2.5毫米MgCl2,200年μ摩尔每deoxynucleoside三磷酸(核苷酸),20 pmol每个引物5μ克的牛血清白蛋白,1%的甲酰胺和2.5 u Taq(罗氏分子生化,曼海姆,德国)和无菌过滤Milli-Q水最后一卷50μl。PCR程序如下:变性步骤94°C的3分钟,其次是35周期1分钟在94°C,退火为1分钟55°C,和伸长1分钟在72°C,紧随其后的是最后一个72°C伸长了10分钟。

用于PCR的浓度如下:总混合物,25岁µl;核苷酸,50µM;基因组DNA, 30 ng /µl;每个引物,10 pmol /µl。MgCl的浓度2在反应混合物维持在1.5毫米为有效放大。MgCl2是Taq酶的辅因子,帮助正确添加核苷酸互补的核苷酸序列在新合成链绑定。第二个PCR反应是使用5毫升的执行第一个PCR产品模板在同样的引物(GC夹附在底漆U968f)和条件指定第一个PCR反应。PCR反应中进行复制,为了获得足够的DNA电泳的数量。放大产品检查在1.3%琼脂糖凝胶与溴化乙锭染色(0.1毫克/毫升)。其次是存储在−20°C,然后发送到LGC基因组测序中心在德国。纯化PCR产品pyrosequenced使用Illumina公司MiSeq LGC基因组测序中心在德国(http://www.support.illumina.com/downloads/bcl2fastqconversion -软件- v2 - 19. - html)。

2.3。数据预处理

测序后,多路分解每个排序的所有库巷的使用Illumina公司bcl2fastq 2.17.1.14软件(原始文件夹)。一到两个不匹配被允许在条形码和阅读条形码车道上的所有库允许之间的距离。读取的排序扩增子内联条形码(原始文件夹)是通过一个被允许每个条码不匹配。条形码序列然后剪从排序后的序列和失踪的条形码读取,片面的条形码,或相互矛盾的条形码对丢弃。

剪裁的测序适配器残余读取(文件夹AdapterClipped)进行读取和最终长度< 100基地被丢弃。引物检测和剪裁(文件夹底漆剪)是由允许三个不匹配/底漆;对引物(Fw-Rev或Rev-Fw)在场的序列片段。每当primer-dimers被检测到,外底漆副本被夹的序列。序列片段后变成了正反向底漆取向去除引物序列。

2.4。生物信息处理

引物去除和剪裁的序列后,读取序列加载到R(版本3.6)并运行通过DADA2管道(1.12版)(48]。序列被过滤,减少使用“filterAndTrim”功能。修剪规格如下。首先,截断长度(truncLen)被设置为250正向和反向读取的基地。其次,截止的最大预期误差计算质量得分(maxEE)被设置为3对正向和反向读取质量块。其余的参数为默认举行。出错率估计的函数”learnError”。第三,dereplication流程进行功能”derepFastq。“所有相同的顺序读取被合并成一个独特的序列与相应的数量等于数量的读取,独特的序列。

在合并之前,核心示例推理算法应用于数据(49]。正向和反向读取被合并在一起来获得完整的去噪与函数序列”mergePairs”。作为DADA2违约,合并序列只输出如果正向和反向读取重叠至少12基地。合并后的序列被重新安排在一个扩增子序列变异(ASV)表(50和清洁功能的嵌合体”makeSequenceTable”和“removeBimeraDenovo,分别”。卡拉汉的分类学分类、推荐和他的同事们使用了(50),加上本地朴素贝叶斯分类器方法的实现(51使用函数”assignTaxonomy“还在DADA2包。asv的嵌合体从分析使用“子集_分类单元“功能”Phyloseq“包(https://github.com/joey711/phyloseq)。

2.5。统计分析

所有统计分析R软件(V2.15.3)。估计覆盖和抽样多样性,稀疏曲线建立了。”Phyloseq“包计算人口的多样性(辛普森指数),均匀度(香农指数)和丰富性(Chao1)。测试方法对细菌群落结构的影响,PERMANOVA分析使用“阿多尼斯“功能”素食主义者“包了。确保PERMANOVA结果不受群体分散体系的影响,分析了多元的同质性小组分散不同治疗使用“betadisper“功能”素食主义者“包(安德森,2006)。之间的差异在细菌社区分散使用PERMDISP治疗评估,自重大PERMANOVA结果可能表明重心的差异或治疗之间的不平等的色散。多变量分析使用非度量多维标度(nmd)和主成分分析(PCA)被用来探索层次结构的细菌群落组成的影响下不同的治疗方法。这是从Bray-Curtis计算矩阵使用“metaMDS“函数”素食主义者”包。

3所示。结果

3.1。治疗细菌社区丰富的效果

共有500万个高质量的paired-end从Illumina公司MiSeq读取生成平台平均每个样本的83333读(n= 60)。标签获得最多81480过滤序列集群3927扩增子序列变异(asv) 60样本的3%置信区间。稀疏近似asv的数量进行随机抽样。稀疏曲线(图1)渐近接近一个高原,这表明曲线准确地反映微生物群落丰富度和表示,这项研究的测序工作是足够的。

PERMANOVA分析显示牲畜粪便和碳氢化合物的污染影响rhizobacteria社区而不是植物物种(表1)。植物物种之间的相互作用和牲畜粪便解释5.1%的asv群落结构的变化。同样,交互的植物物种和碳氢化合物在asv占9.2%的变异。促生的植物物种的生物修复污染土壤TPH energy牲畜粪便解释13.4%变异细菌社区(表的组合1)。


因素 Df 党卫军 女士 f模型 R2 公关(>)

植物物种 4 0.5899 0.5987 3.9978 0.02941 0.081
植物物种:肥料 1 0.9233 0.32611 3.0066 0.05130 0.009
植物物种:碳氢化合物 1 0.6157 0.18444 1.5462 0.09255 0.001
交互 4 0.9845 0.3217 2.2381 0.13421 0.002
残差 95年 13.1882 0.13977 - - - - - - 0.80211 - - - - - -
105年 15.3171 - - - - - - - - - - - - 1 - - - - - -

Df =自由度;党卫军=平方和;女士=意味着广场;f模型=野生价值模型;R 2= r平方;公关(F >) = 价值。
3.2。分类细菌群落组成

序列分为33个类群,54类,128订单,268个家庭和511个属的细菌引导80%。治疗含有植物物种和肥料(T3)最多的类群,属。其次是治疗含有植物物种,肥料,和烃(T4),而植物物种和碳氢化合物(T2)最少的门,属。最和最丰富的rhizobacteria社区被发现在治疗与植物种类、肥料和碳氢化合物(T4)和植物物种和碳氢化合物(T2),分别。同样,多样性最高和最低观察T4 (h .温泉t . diversifolia)和T2 (美国arundinaceum),分别为(表2)。


治疗 参数
植物物种 堆肥(吨/公顷) 土壤TPH energy(毫克公斤) asv 门的数量 属的数量 丰富(1 香农指数 辛普森指数

海岛棉 0 0 2625年 40 44 5600年 4.93 0.87
75年 1215年 24 27 2781年 4所示。11 0.97
2 0 6935年 101年 81年 14226年 5.97 0.76
75年 4595年 68年。 54 9540年 5.09 0.84

Tithonia diversifolia 0 0 3144年 34 57 6638年 5.14 0.82
75年 1936年 21 34 4223年 4.30 0.94
2 0 7770年 85年 99年 15891年 6.25 0.73
75年 4723年 60 63年 9795年 5.24 0.81

选用longistaminata 0 0 2764年 49 66年 5878年 5.09 0.83
75年 1623年 30. 43 3597年 4.16 0.96
2 0 6289年 99年 80年 12944年 6.14 0.74
75年 4408年 82年 58 9168年 5.16 0.82

高粱arundinaceum 0 0 2198年 37 37 4745年 4.86 0.88
75年 871年 23 23 2097年 3.98 0.98
2 0 5371年 69年 65年 11095年 5.87 0.78
75年 3955年 56 43 8260年 4.84 0.89

Hyparrhenia。温泉 0 0 3583年 79年 86年 7518年 5.37 0.8
75年 1979年 40 47 4304年 4.54 0.92
2 0 9675年 172年 164年 19701年 6.55 2.89
75年 4980年 140年 136年 10310年 5.64 0.75

LSD(0.05)(植物 TPH energy 堆肥) 181.1 5。2 2。1 365年 0.06 ns

0.000, 0.001, 0.05。
3.3。细菌群落丰度和多样性

细菌社区的丰富性和多样性显著不同( )植物物种之间的所有测试参数除了辛普森指数(表2)。在所有一连物种,有高治疗大量的细菌群落与植物只有(T1)。然而,当TPH energy加入植物物种(T2),有一个重要的( )丰度下降,曹国伟下降1所示值在5植物修复物种。添加牛的粪便(T4)治疗(植物+ TPH energy)显著增加( )细菌丰度。在美国arundinaceum,社区四倍(从2097年到8260年);在g .取得有多个增加(从2781年到9540年)和附近多个增加o . longistaminata(从3597年到9168年)h .温泉(从4304年到10310年),而在t . diversifolia,社区翻了一番(从4223年到9795年)。

丰富的突然上升的细菌与植物物种社区治疗,碳氢化合物,肥料(T4)归因于增加牲畜粪便。很大程度上,肥料能提高土壤理化性质导致改良植物和微生物生长的条件。因此,不同细菌的生存的根围成了一个热点社区从而占大量增加。此外,牛的粪便中含有的细菌菌株,可以增强TPH energy的生物降解。在所有的植物修复植物,有显著差异( )在香农多样性指数。然而,在辛普森多样性指数不显著( )在所有治疗。所有植物种类最丰富的门是变形菌门有或没有肥料和TPH energy asv的约占41.6%,其次是放线菌(12.7%)和厚壁菌门(9.8%),所有的asv(图2)。

变形菌门、厚壁菌门和放线菌主要污染土壤TPH energy在所有植物种类(图2)。例如,g .取得主要是与变形菌门和放线菌。的根际t . diversifoliao . longistaminata是居住着变形菌门和厚壁菌门。同样,根际美国arundinaceum仅是由变形菌门,而的根源吗h .温泉有很多高的变形菌门、厚壁菌门和放线菌。

3.4。Rhizobacteria属

在所有植物修复主要属物种假单胞菌(图3)。然而,它是更占主导地位h .温泉。一般来说,除了假单胞菌,其他属中观察到所有植物修复物种Luteimonas Sphingomonas,分枝杆菌,芽孢杆菌,Fusibacter。这些是相对更丰富的肥料处理hydrocarbon-contaminated土壤(T4)(图3)。与其他相比,h .温泉有更多的芽孢杆菌,Fusibacter,红球菌属。植物物种g .取得主要是与细菌属Luteimonas分枝杆菌,t . diversifolia居住了芽孢杆菌Luteimonas。的根际o . longistaminata主要是杆菌、FusibacterLuteimonas,虽然年代。arundinaceum主要是居住着Sphingomonas。有细菌多样性的增加粪便处理碳氢化合物污染土壤由于牛的粪便(图3)。

3.5。环境影响细菌组成的社区

Bray-Curtis距离非度量多维标度(nmd)显示细菌群落组成差异烃和nonhydrocarbon治疗。在两个hydrocarbon-contaminated治疗,一个是植物物种和碳氢化合物(T2)和其他植物物种,碳氢化合物,和肥料(T4),细菌社区聚集在组(参见图中的环4)。这是不同于nonhydrocarbon治疗:一个植物物种只有(T1)和其他植物物种和肥料(T3),细菌社区分散(图4)。

主成分分析(PCA)的结果还显示不同聚类之间的细菌社区烃和non-hydrocarbon-containing治疗。无论植物修复植物,细菌社区治疗含有植物物种和碳氢化合物(T2)和一个包含植物物种、烃、肥料(T4)集群分别从一个植物物种只(T1)以及一个植物物种和肥料(T3)(图5)。然而,集群受到特定的植物修复的模式物种,一个因素解释的差异百分比差异PC1和PC2(图5)。

4所示。讨论

有显著变化( )rhizobacterial社区之间的植物修复物种有或没有碳氢化合物污染。仅在治疗与植物物种(T1)、高细菌多样性。然而,当介绍了碳氢化合物(T2),有一个伟大的多样性的减少。细菌社区转变并最终减少丰富导致通常发生在碳氢化合物污染土壤的扰动。过去的研究(52,53)已经证明土壤中引入PHC大大降低细菌多样性无论土壤基质类型。然而,在这项研究中,过去存在的某些菌株耐受毒性。这些必须使用TPH energy的能源,碳,或电子受体的增长。早些时候报道,在所有植物种类、细菌属Luteimonas,假单胞菌,Sphingomonas(门变形菌门),分枝杆菌红球菌属(门放线菌)和属芽孢杆菌Fusibacter(门壁厚菌门)丰富的治疗与植物和碳氢化合物(T2)和一个植物物种,碳氢化合物,牛的粪便(T4)。

同样,hydrocarbon-contaminated土壤细菌群落与促生影响牲畜粪便(T4)。包含的牲畜粪便直接和间接利益生存的细菌社区。直接、牛肥料修正案改善土壤理化特性使微生物快速适应。此外,牲畜粪便的引入必须增加土壤肥力,增加土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)和氮磷钾复合肥。这必须改善PHC污染土壤植物弹性和性能。例如土壤有机碳的积累不仅导致微生物生物量增加,但也会影响微生物群落结构和功能的多样性54]。因此,牲畜粪便间接影响微生物多样性的增加。牛的粪便也改善了土壤pH值,增加物理性质(聚合和孔隙度),从而为微生物创造良好的生长条件。早期的研究(55- - - - - -57)表明,增加有机肥hydrocarbon-contaminated土壤增强人口增殖的细菌。此外,增加牲畜肥料能提高土壤肥力,为持续的植物生长至关重要(56]。

在根际细菌在根表面,与其他微生物竞争并形成synergestic与寄主植物相互作用[58]。门变形菌门、放线菌和壁厚菌门为主治疗与碳氢化合物污染土壤和植物物种(T2)和治疗T4与植物物种和粪便处理碳氢化合物污染土壤(T4)。这些门包含成员organotrophic微生物,利用广泛的有机基质可能包括碳氢化合物。尽管菌株生存最好在有氧条件下,三个门在厌氧环境中也蓬勃发展。生存在厌氧条件下保证了细胞内和细胞外酶的分泌,帮助在顽固的生物降解和organopollutants。这些细菌酶能够吸收、降解和利用不同的碳氢化合物成分为碳源和能源29日,58]。

同化是一个复杂的生物氧化过程增强了补充与固定的氮、磷、和其他营养物质58]。例如,其中的一个酶,氧化还原酶,使氧化耦合发生使两门中提取能量通过energy-yielding生化反应劈开化学键,协助转移的电子减少有机基质(供体)到另一个化合物(受体)。在这个过程中,污染物最终氧化为无害的化合物。这保证更少的有毒环境中生存的细菌社区。此外,氧化还原酶催化各种酚类物质在土壤的腐殖化环境通过聚合和共聚与其他基板(59]。

三个门也以分泌加氧酶。在测试样品,加氧酶单氧酶和加双氧酶可能是分泌的门。单氧酶催化脱硫、脱卤作用,反硝化作用、氨化、羟基化,生物转化,和各种芳香族和脂肪族化合物的生物降解,而加双氧酶分子氧引入他们的底物60]。因此,两个过程必须有辅助芳香的前体转变成脂肪更少有毒的产品,创造更好的生活环境。此外,Protobacteria、放线菌和壁厚菌门以分泌lacasses [61年)作为催化剂的快速氧化酚类和芳基板。此外,lacasses也增强分子氧还原成水(62年,63年]。同样,lacasses脱羧基酚醛和methoxy-phenolic酸细菌的营养成分(64年]。

从nmd和主成分分析结果显示聚类的细菌在碳氢化合物污染土壤植物(T2)和一个biostimulated肥料(T4),而在nonhydrocarbon污染土壤与植物物种只(T1)和一个植物物种和粪肥(T3),细菌相互分散的社区。相关的集群可以分解代谢的潜在的由本研究建立的占主导地位的细菌类群。尽管萨顿(53)认为,无论土壤基质类型,干净的样品(nonhydrocarbon污染)的多样性高于受污染的土壤,本研究结果显示更多的多样性和聚类碳氢化合物污染相比,那些没有治疗。集群必须发生由于TPH energy的能力治疗选择性刺激细菌传播尤其是通过添加碳(脂肪族和芳香族碳氢化合物的混合物),丰富的类群作为生长基质(65年]。分类群的代谢能力因此启用各种有机化合物的生物转化他们更大的分子分解为更小的单位通过氧化释放能量或完整的利用在其他合成代谢反应。类群的多样性同时使用饱和脂肪族和芳香族碳氢化合物在提高生存和中扮演关键的角色,因此,消除异构有毒污染。这种情况一直在过去的研究中观察到。例如,彭和他的同事们(66年)得出的结论是,油污染土壤支持丰富的细菌社区由于丰富的有机质。

添加牛的粪便与TPH energy治疗增加分类群的聚类。根际促生与牛粪的提振增长性能的植物修复的植物物种。相关的分泌物被类群殖民导致增加集群与植物中观察到治疗和碳氢化合物(T2)和植物物种,碳氢化合物,牛的粪便(T4)(见图4)。这符合Praeg [56),植物根际区微生物的增长热点,由于营养丰富和多样性的可用性。

5。结论和建议

植物生长在污染土壤TPH energy rhizobacteria居住着各种各样的病毒株,因为他们的根部提供良好的生活条件。在这项研究中,rhizobacteria属芽孢杆菌,Fusibacter Luteimonas、分枝杆菌、假单胞菌红球菌属,Sphingomonas在根际植物修复物种丰富。同样,牲畜粪便的研究也证实,除了增强这些属的乘法。因此,得出的结论是,为了达到更好的生物修复污染土壤TPH energy应该与牛bio-stimulated肥料增加rhizobacteria丰富性。除了分枝杆菌(一个属,包括危险的病原体),本研究建议使用上面列出的属的培养液在ecorestoration PHC萨德湿地地区受污染的土壤,南苏丹。分枝杆菌肺结核(TB)的载体,是一种常见的死因流行率为257每100000人在南苏丹。

数据可用性

数据输出报告摘要进行博士研究的一部分,只能利用咨询相应的作者可及janenajeb@yahoo.com

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者承认支持的石油和天然气,Dar石油有限公司、苏丹石油和其他相关的实验室和他的同事朱巴大学宝贵的意见。作者也承认NORHED项目实施者的支持,Busulwa亨利博士和Bojoi摩西Tomor分别Makerere大学和朱巴大学。这项研究是由北美防空司令部(NORHED项目没有通过浮游植物堆项目。SSD-13/0021)由朱巴大学实现Makerere大学和挪威生命科学大学,NMBU。

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