揭示PGPR、ZnO/MnO-NCs和玉米芯生物炭对镉胁迫下小麦生理生化特性的毒性阈值及其生长调控机制

为解决镉(Cd)污染对小麦生长的抑制问题，研究人员通过土壤淋溶法系统评估了植物根际促生菌(PGPR)、锌锰氧化物纳米复合材料(ZnO/MnO-NCs)和玉米芯生物炭的毒性阈值。研究发现150 mg L?1 ZnO/MnO-NCs+3%生物炭+Bacillus Flexa菌株组合可显著提升根系长度(15.35%-17.71%)、叶绿素含量及抗氧化酶活性，为重金属污染农田的生态修复提供新策略。

　　

全球农业正面临生物与非生物胁迫的双重挑战，本研究创新性地利用Conocarpus erectus叶片提取物生物合成锌锰氧化物纳米复合材料(ZnO/MnO-NCs)，通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)进行表征。在20 mg L^?1镉(Cd)胁迫条件下，采用土壤淋溶法测试不同浓度纳米材料(0-200 mg L^?1)、生物炭(0-4%)及PGPR菌株对小麦生长的影响。

令人振奋的是，Bacillus Flexa菌株展现出卓越的抗Cd性能，与纳米材料和生物炭相比，能使根系长度提升15.35%-17.71%，茎长增加5.28%-7.02%。该菌株不仅显著降低根茎部Cd积累，还通过激活抗氧化酶系统减轻氧化损伤，使叶绿素含量提升7.02%。研究证实，150 mg L^?1 ZnO/MnO-NCs与3%生物炭的协同应用可优化小麦形态生理指标，为开发绿色安全的农田重金属修复技术提供重要理论依据。