镉污染土壤伴矿景天的萃取强化-螯合剂和植物激素的叶面调控

第37卷第4期2023年8月
水土保持学报
J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n
V o l .37N o .4
A u g
.,2023
收稿日期:2022-12-15
资助项目:国家重点研发计划项目(2019Y F C 1803703
) 第一作者:秦宏(1996 )女,硕士研究生,主要从事土壤重金属污染修复技术研究㊂E -m a i l :22014087@z j u .e d u .c n 通信作者:林琦(1970 ),女,博士,副教授,主要从事污染土壤风险评估和修复研究㊂E -m a i l :l i n q i @z j
u .e d u .c n 镉污染土壤伴矿景天的萃取强化-螯合剂和
植物激素的叶面调控
秦宏1,张宝锋2,陈俊乔1,方梅萱1,林琦1
(1.浙江大学环境与资源学院,杭州310058;2.杭州市环境监测中心站,杭州310007
)摘要:为提高C d 超富集植物伴矿景天(S e d u m p l u m b i z i c o l a )的植物萃取能力,采用盆栽试验研究螯合剂乙二胺四乙酸(E D T A )和植物激素脱落酸(A B A )单独和联合作用的叶面调控对伴矿景天生长和C d 吸收转运的影响,并通过大田试验进行验证㊂结果表明:盆栽试验叶面喷施E D T A ㊁A B A 均能提高伴矿景天对
C d 的转运,地下部至地上部的C d 转运系数为E
D T A>A B A ,但叶面
E D T A 处理对生长旺盛期伴矿景天的生长有抑制㊂伴矿景天各部位C d 富集浓度差异很大,呈现新叶>地下部>茎>老叶,新叶中C d 浓度是老叶的3.6~5.4倍,且主要富集在细胞壁和细胞器中,占总富集量的88%~94%㊂E D T A 处理新叶细胞器中C d 浓度剧增,A B A 处理新叶细胞壁中C d 浓度增加,A B A 和E D T A 联合使用可以缓解E D T A 对生长的抑
制,且更有利于C d 从根系向地上部转运㊂大田小区试验叶面诱导强化伴矿景天C d 萃取是可行的,A B A 和E D T A 联合处理显著增加伴矿景天总C d 积累量,增幅达到37.87%㊂研究结果为伴矿景天修复C d 污染土壤提供理论指导㊂
关键词:伴矿景天;C d 萃取;叶面喷施;植物激素;E D T A ;植物修复中图分类号:X 173 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2023)04-0363-07
D O I :10.13870/j
.c n k i .s t b c x b .2023.04.044A nE n h a n c e dP h y
t o e x t r a c t i o no f S e d u m p l u m b i z i c o l a i nC dC o n t a m i n a t e d S o i l -t h eF o l i a rA p p l i c a t i o no fC h e l a t i n g A g e n t a n dP h y
t o h o r m o n e s Q I N H o n g 1,Z H A N GB a o f e n g 2,C H E NJ u n q
i a o 1,F A N G M e i x u a n 1,L I N Q i 1
(1.C o l l e g e o f E n v i r o n m e n t a l&R e s o u r c e ,Z h e j i a n g U n i v e r s i t y ,H a n g
z h o u 310058;2.H a n g z h o uE n v i r o n m e n t a lM o n i t o r i n g C e n t r a lS t a t i o n ,H a n g
z h o u 310007)A b s t r a c t :T oi m p r o v et h e p h y t o e x t r a c t i o n c a p a c i t y o f C d h y p
e r a c c u m u l o t o r S e d u m p l u m b i z i c o l a ,p o t e x p e r i m e n t s w e r e d o n et oi n v e s t i g a t et h ee
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g a g e n te t
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n c r e a s e dt h et o t a lC d a c c u m u l a t i o no f S e d u m p l u m b i z i c o l a b y 37.87%.T h e r e s u l t s p r o v i d e t h e o r e t i c a l g u i d a n c e f o r s t r e n g t h e n i n g
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t h e r e m e d i a t i o no fC d c o n t a m i n a t e d s o i l b y S e d u m p l u m b i z i c o l a.
K e y w o r d s:S e d u m p l u m b i z i c o l a;C d e x t r a c t i o n;f o l i a r s p r a y;p l a n t h o r m o n e;E D T A;p h y t o r e m e d i a t i o n
随着工业化㊁城市化的快速发展,化肥㊁农药的不合理利用以及污水灌溉等,农田土壤重金属污染愈演愈烈㊂据全国污染调查公报[1]显示,我国19.4%的农田土壤受到重金属污染,其中镉(C d)是最主要的污染物㊂经过多年的探索,土壤重金属污染治理方法有了一定的突破,相比于传统的修复方法,植物修复因其成本低㊁环境扰动小等优点展现出巨大的应用潜力,当前,镉超富集植物伴矿景天修复低镉污染土壤已在全国9省示范应用㊂但单一的植物萃取往往面临修复周期长㊁修复效率低等局限性,为寻求更高效地提高植物萃取,研究者往往配套相关的强化措施,包括管理技术㊁有机养分调控㊁根际活化㊁叶面激素诱导等[2-3]㊂已有研究[4-6]认为,管理技术和有机养分调控能在大田示范应用中有效推行,但根际活化㊁叶面激素诱导则大多停留在实验室研究阶段㊂螯合剂的根际活化应用将导致地下水污染风险加剧,并受限于高投入和高费用㊂植物激素对植物生长发育有重要作用,既能提高植物的抗逆性,也能影响植物对C d的积累,但不同植物对植物激素的响应存在显著差异㊂非富集植物在低浓度植物激素作用下往往降低C d的富集浓度[7-10],富集植物和超富集植物则相反[11-12],并与喷施浓度㊁土壤污染程度以及修复植物有关[13-14]㊂伴矿景天是镉锌超富集植物,自然生长于矿区污染土壤中的伴矿景天可以累积几百甚至上千毫克每千克的镉[15],且新叶中C d浓度往往高于老叶[16]㊂本研究设想螯合剂和植物激素的协同叶面处理或许能够提高伴矿景天对C d污染土壤的植物萃取㊂E D-T A有一定的植物毒性,但低量叶面喷施可能会提高植物体内C d的活性[17],促进C d向新叶迁移,并且避免直接土壤施用的高投入和地下水淋沥风险㊂植物激素脱落酸(A B A)是植物中广泛存在的应激激素,可以增强植物对E D T A的耐受性和抗性,提高植物对土壤中C d的吸收和富集㊂因此,植物激素和螯合剂叶面诱导的植物修复强化措施从二次污染风险㊁经济成本等角度显然较根际施用更有应用前景㊂本研究基于2年的盆栽试验和1年的大田试验,研究了超富集植物伴矿景天的叶面诱导调控对植物萃取能力的影响,以期为C d污染土壤的植物修复提供理论依据和实践指导㊂
1材料与方法
1.1供试土壤与植物
本研究土壤采自浙江省台州市某重金属污染试验基地的表层土壤(0 20c m),主要的污染物为重金属C d,土壤质地属于粉砂质黏壤土㊂p H为5.82,有机质含量为38.4g/k g,总C d含量为1.25m g/k g, D T P A提取态C d含量为0.67m g/k g㊂供试伴矿景天幼苗采自试验基地,选取长势一致㊁大小均匀的健康植株,进行扦插培养㊂
1.2试验设计
伴矿景天盆栽试验在浙江大学网室自然环境下进行㊂试验采用21c mˑ14c m的塑料盆,每盆装土3.0k g,伴矿景天植株采用扦插的方式,每盆2株,每个处理3次重复㊂第1批盆栽试验于2021年3月27日开始,共设5个处理,分别为蒸馏水对照(C K)㊁E D T A
(0.5m m o l/L)㊁E D T A+A B A(0.5m m o l/L+0.2m g/L)㊁
E D T A+A B A+A F(A F,氨基酸肥)(0.5m m o l/L+0.2 m g/L+0.4g/L)㊁A F(0.4g/L)㊂于2021年6月10日㊁2021年6月20日㊁2021年6月30日各喷施1次,考察E D T A以及E D T A和A B A,E D T A和A B A㊁A F协同处理对伴矿景天富集C d的影响㊂第2批盆栽试验于2022年3月3日开始,共设4个处理,分别为蒸馏水对照(C K)㊁A B A(0.2m g/L)㊁E D T A(0.5mm o l/L)㊁E D T A+A B A(0.2m g/L+0.5mm o l/L)处理,分别于2022年5月22日㊁2022年6月1日㊁2022年6月11日进行叶面喷施处理,研究E D T A㊁A B A对伴矿景天生长㊁C d组织和亚细胞分布的影响㊂叶面调控剂每次每盆用量为15m L,伴矿景天生长过程中,定期浇水,保持土壤含水量在大田持水量的70%,于最后1次叶面处理10天后收割㊂
大田试验在台州市某重金属污染试验基地进行,小区面积为15m2,畦面覆盖黑色地膜,伴矿景天幼苗于2021年11月扦插,行距和株距控制在30c m, 2022年3月初按50k g/667m2追施硫包尿素㊂试验设3个处理,分别为对照(C K)㊁A B A(0.2m g/L)㊁E D T A+A B A+A F(0.2m g/L+0.5mm o l/L+0.4 g/L),分别于2022年6月3日和2022年6月18日进行叶面喷施,每小区每次喷施1.5L溶液,2022年6月28日收割㊂
1.3样品采集与分析
1.3.1样品采集用陶瓷剪刀将伴矿景天分为地上部和地下部,用自来水冲洗,再用去离子水清洗干净,置于烘箱105ħ杀青30m i n,75ħ烘干至恒重,称量并记录伴矿景天地上部和地下部的生物量,随后用高速不锈钢研磨机研磨植物成粉末,装于密封袋保存用于测定重金属含量㊂
1.3.2植物组织重金属含量测定称取0.15g植物
463水土保持学报第37卷
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粉末,加入6m L H N O3㊁2m L H2O2和1m L H F于石墨消解炉150ħ进行消解,采用电感耦合等离子体质谱仪I C P-M S(i C A P R Q,T h e r m oS c i e n t i f i c,美国)进行测定,并用标准物质进行质量控制㊂
1.3.3叶绿素含量测定选取叶龄相似的新鲜叶片0.2g,加入8m L80%的丙酮研磨提取,涡旋匀浆,并于663,646n m处测定吸光度[18],用公式(1)计算叶绿素含量:
叶绿素含量(μg/m L)=20.2A645+8.02A663(1)式中:A645㊁A663分别为叶绿体色素提取液在波长645,663n m处的吸光度㊂
1.3.4 C d亚细胞分布采用差速离心法进行亚细胞组分分离,提取剂为0.25m o l/L蔗糖㊁50mM T r i s-H C l缓冲液(p H=7.5)㊁1.0mm o l/L二硫赤藓糖醇,提取温度为4ħ㊂具体方法为:准确称取植物鲜样1.0g于预冷的研钵中,加入液氮研磨至粉末,再加入10m L提取剂继续研磨至匀浆㊂匀浆转移至50m L 离心管中,4ħ㊁3000r/m i n条件下离心30s,沉淀即细胞壁组分,取上清液在4ħ㊁13000r/m i n条件下离心45m i n,沉淀为细胞器组分,上清液为可溶性部分㊂分离后各组分用10ʒ1的H N O3/H C l O4消解,
I C P-M S测定C d含量[19]㊂
1.4数据处理
采用单因素方差分析(O n e-w a y AWO V A)(p< 0.05)对各组数据进行显著性水平分析㊂
2结果与分析
2.1E D T A以及E D T A和A B A联合处理对伴矿景
天C d富集浓度的影响
本试验叶面处理期间为6 7月,伴矿景天处于生长后期,植物营养生长已经不太旺盛,各处理对伴矿景天生物量影响不显著,但对C d富集浓度有影响㊂由图1可知,除单独的氨基酸肥处理外,其他处理均能增加伴矿景天地上部对C d的富集,对照㊁E D T A㊁E D T A+A B A㊁E D T A+A B A+A F㊁A F处理的伴矿景天地上部C d含量分别为167.34,193.90,195.98, 216.23,143.28m g/k g,E D T A㊁E D T A+A B A㊁E D T A +A B A+A F处理的伴矿景天地上部C d浓度分别为对照处理的1.16,1.17,1.29倍㊂地下部C d浓度为82.06~125.50m g/k g,除了氨基酸肥处理C d浓度减少,其他处理与对照之间没有显著差异㊂因此, E D T A㊁E D T A和A B A联合处理对伴矿景天的C d 吸收具有一定的促进作用,而氨基酸作为植物水溶性肥对植物吸收重金属没有促进作用,但对E D T A的植物毒害可能起到一定的保护作用,E D T A+A B A+ A F的叶面处理较E D T A+A B A更有利于伴矿景天地上部C d的富集㊂
注:图柱上方不同小写字母表示同一元素不同处理间差异显著
(p<0.05)㊂下同㊂
图1不同处理措施下伴矿景天C d含量
2.2E D T A和A B A对伴矿景天生长、C d组织和亚细
胞分布的影响
盆栽试验于5月喷施叶面调控剂,处理期间伴矿景天处于生长旺盛期,植物营养生长旺盛,叶面调控剂对伴矿景天生物量以及C d组织和亚细胞分布均有显著影响㊂
2.2.1生物量和叶绿素含量由表1可知,对照组伴矿景天地上部生物量干重为5.80g/株,单独喷施A B A㊁E D T A地上部干重分别为8.86,5.66g/株,喷施E D T A+A B A地上部干重为7.16g/株㊂相比于对照,喷施A B A㊁E D T A+A B A地上部干重明显增加,增幅分别达到52.76%,2
3.45%,其中叶片干重增幅分别为36.08%,12.59%,茎部干重增幅则分别为121.26%,65.35%,即A B A处理可能更有利于生长期伴矿景天枝条的萌发㊂单独喷施E D T A则降低伴矿景天地上部生物量,但差异不显著,主要是叶片干重有所下降㊂伴矿景天地下部生物量干重为0.40~0.44 g/株,叶面喷施A B A㊁E D T A㊁E D T A+A B A地下部生物量变化不显著㊂喷施不同叶面调控剂对伴矿景天叶绿素含量有影响,由图2a可知,对照处理叶绿素含量为0.98m g/g,叶面喷施A B A㊁E D T A㊁E D T A+ A B A叶绿素含量分别为1.21,0.75,1.01m g/g㊂显然喷施A B A后,叶绿素含量增加23.17%,而喷施E D T A后,叶绿素含量下降23.29%,即喷施E D T A 对伴矿景天叶片生长有一定抑制作用,但A B A对
E D T A的毒害有缓解作用㊂
2.2.2 C d组织分布由图2b可知,各处理组C d浓度基本上呈现新叶>地下部>茎>老叶,新叶C d浓度是老叶的
3.6~5.4倍,也就是说,老叶可能存在向新叶输送C d的机制㊂对照处理组伴矿景天新叶中C d含量为10
4.05m g/k g,喷施E D T A㊁E D T A+ A B A㊁A B A处理后,伴矿景天新叶中C d含量分别为
563
第4期秦宏等:镉污染土壤伴矿景天的萃取强化 螯合剂和植物激素的叶面调控
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138.86,170.45,144.94m g /k g ,分别为对照的1.33,1.64,1.39倍㊂对照处理组伴矿景天老叶中C d 含量为21.78m g /k g ,喷施E D T A ㊁E D T A+A B A ㊁A B A 处理伴矿景天老叶中C d 含量分别为25.66,40.08,
40.39m g /k g
,分别为对照的1.18,1.84,1.85倍㊂上述结果说明叶面喷施适量E D T A ㊁E D T A+A B A ㊁
A B A 均能促进伴矿景天叶片对C d 的吸收,其中叶面喷施E D T A 以及E D T A+A B A 联合喷施更有利于C d 从地下部向新叶转运,新叶与地下部C d 浓度的比值为A B A+E D T A 处理(2.02)>E D T A 处理
(1.92)>A B A 处理(1.51)>对照(1.18)㊂从总富集量来说,不同处理均能促进新叶对C d 的积累,A B A ㊁E D T A 和E D T A+A B A 处理伴矿景天总C d 积累量
相比于对照分别增加89.75%,16.85%,67.93%,叶面喷施A B A 和E D T A+A B A 的效果较好㊂
表1 不同处理措施下伴矿景天生物量(干重)
单位:g
/株处理整株地下部茎
叶
C K
5.80ʃ0.08c 0.40ʃ0.04a 1.27ʃ0.05c 4.13ʃ0.11c E D T A 5.66ʃ0.19c 0.41ʃ0.02a 1.38ʃ0.09c 3.87ʃ0.06c
E D T A+A B A 7.16ʃ0.19b 0.42ʃ0.02a 2.10ʃ0.12b 4.65ʃ0.10b
A B A 8.86ʃ0.55a 0.44ʃ0.06a 2.81ʃ0.17a 5.62ʃ0.31a
注:
表中数据为平均值ʃ标准差;同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(p <0.
05)㊂图2 不同处理措施下伴矿景天叶绿素含量和各部位C d 含量
2.2.3 新叶C d 亚细胞分布 由图3可知,C d 主要富集在细胞壁和细胞器中(占比88%~94%),可溶性部分占比极少,即伴矿景天对C d 富集的解毒机制可能与液泡关系不大㊂A B A 处理细胞壁中C d 的占比最高,由对照的55%上升至74%,即增加的C d 基本富集在细胞壁中,对细胞器的毒害作用不大㊂E D T A 处理C d 主要分布在细胞器(51%),说明E D T A 提高C d 活性,
使更多的C d 转运进入细胞器,
对细胞器可能产生一定的毒害作用,这可能是E D T A 处理影响伴矿景天叶绿素含量的主要原因㊂图3b 细胞器C d 含量与伴矿景天叶绿素含量和叶片生物量之间的相关性分析显示,细胞器C d 含量与叶绿素含量和叶片生物量呈负相关,相关系数分别为0.90和0.77,说明进入细胞器中高浓度的C d 对植物亚细胞产生一定的损伤,进而影响植物的生长㊂E D T A+
A B A 联合处理组C d 在细胞壁和细胞器的占比分别为63%和30%,富集在细胞器中的绝对含量较E D T A 处理
组降低,但细胞壁中C d 含量较A B A 处理高,说明A B A 对E D T A 毒性的缓解作用可能与其影响C d 的富集分布有关,A B A 可以将高浓度的C d 储存在细胞壁中,从而增加对C d 胁迫的耐受性和抗性㊂
图3 不同处理措施下伴矿景天新叶C d 亚细胞分布及细胞器C d 浓度与长势指标的相关性
2.3 大田伴矿景天的叶面诱导植物萃取效果通过2批盆栽试验结果,选取E D T A+A B A+
A F 和A
B A 进行大田应用试验㊂不同的叶面调控剂
对大田伴矿景天生长和C d 富集浓度的影响见表2,
A B A 处理对伴矿景天生物量影响显著,而对C d 富集浓度没有显著增加,总C d 积累量显著增加,增幅达到30.30%,E D T A+A B A+A F 处理对伴矿景天
C d 浓度影响显著,生物量增加但统计不显著,总C d
663水土保持学报 第37卷
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积累量显著增加,增幅达到37.87%㊂以土壤容重1.2 t/m3,耕层15c m计,表层土壤C d的提取效率达20%~27%㊂假设理想状态下每季修复效率不变,初始C d浓度为1.25m g/k g的污染土壤,采用叶面诱导植物萃取强化措施需5季种植,而普遍修复需要7季才能将土壤C d浓度降低到‘土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)“(G B5618-2018)[20]的限定值㊂
表2大田伴矿景天生物量和C d含量(干重)
处理
生物量/
(k g㊃15m-2)
C d浓度/
(m g㊃k g-1)
C d积累量/
(g㊃15m-2)
C K5.69ʃ0.37b116.44ʃ8.39b0.66ʃ0.09b
A B A7.63ʃ0.66a112.89ʃ10.04b0.86ʃ0.01a E D T A+A B A+A F6.32ʃ0.67b144.45ʃ1.86a0.91ʃ0.11a 3讨论
伴矿景天是修复C d污染土壤的理想候选者, E D T A是最常用的螯合剂,它能有效提高土壤中重金属的活性,促进重金属在植株地上部的吸收和转运[21-22],但E D T A对植物有一定的毒性,会导致植物生物量减少[23-25]㊂螯合剂E D T A的叶面应用研究极少,第1批盆栽试验于6月对伴矿景天进行叶面喷施处理,处理期间伴矿景天已经处于生长后期,不利于伴矿景天枝条萌发和叶片生长,E D T A叶面喷施对伴矿景天生物量没有产生明显影响㊂第2批盆栽试验处理期间伴矿景天处于生长旺盛期,E D T A叶面喷施对伴矿景天的生长有影响,但差异不显著,E D-T A对新叶叶绿素含量有显著影响㊂亚细胞结果显示,叶面喷施E D T A后新叶细胞器中C d浓度显著增加,细胞器中C d浓度与叶片叶绿素含量呈显著负相关㊂即E D T A主要影响C d在细胞内的分配,对细胞器具有一定的毒害作用㊂W a n g等[17]采用E D T A叶面处理高C d土壤(100m g/k g)胁迫的高羊茅(t a l l f e s c u e),发现E D T A处理叶面C d的化学形态与对照明显不同,水溶态和有机酸结合态C d占比由对照的45.7%提高至93.0%㊂也就是说,E D T A叶面处理可能会提高叶面C d 的活性,并有利于其在富集部位累积,譬如高羊茅的凋亡叶,伴矿景天的新叶㊂此外,W a n g等[17]和本研究均发现,叶片喷施E D T A有利于C d从根系向地上部转运,但其调控的机制还不明确㊂
植物激素可以改善植物生长,减轻重金属毒性,近年来,植物激素已被用于提高植物对重金属的萃取效率[26]㊂A B A对植物正常生长发育相关的代谢和生化过程有积极作用[27],如增加根系的吸收面积㊁增
加水分和养分的吸收㊂无论是盆栽试验还是大田试验都观察到A B A对伴矿景天生长的促进作用㊂盆栽试验发现,A B A处理能够促进伴矿景天生长和对C d的吸收,特别是枝条的萌发,并且还能提高根系C d浓度㊂大田试验中伴矿景天地上部分C d浓度与对照相比没有显著差异,主要缘于生物量的增大导致的浓度稀释㊂W a n g等[11]以富集植物龙葵(S o l a n u m p h o t e i n o c a r p u m)为研究对象,同样发现外源A B A 对植物萃取效能的提升㊂亚细胞结果显示,A B A处理新叶中C d富集部位主要位于活性较低的细胞壁中,细胞器中C d的浓度较对照还要低㊂即外源A B A 增加伴矿景天对C d的植物萃取能力既与其对生长的促进作用有关,也与其对C d的区隔化固定有关㊂E D T A+A B A联合作用时,A B A可以抵消E D-T A和/或C d的不利影响㊂已有研究[7]表明,A B A 的受体C h l H/A B A R可以催化叶绿素的合成,外源喷施A B A可以降低生物体内活性氧[27-28]的积累,保护植物的光合作用系统,提高植物的酶活性等,从而提高植物的抗逆性㊂P a n等[29]研究认为,外源A B A 的施用可以减轻野生型拟南芥(A r a b i d o p s i s)植物中C d诱导的生长抑制和光合损伤㊂在本试验中,单独E D T A叶面喷施,伴矿景天新叶细胞器中C d含量最高(图3),叶绿素含量最低(图2a),A B A喷施则细胞器C d含量最低(图3),叶绿素含量最高(图2a),而E D T A+A B A联合喷施则介于两者之间,说明单独的E D T A叶面喷施加重对植物光合系统的损伤,而A B A可以抵消E D T A对伴矿景天生长的不利影响㊂E D T A+A B A叶面喷施使C d从地下部向新叶转运能力远较A B A处理高(图2b),使地上部分C d的富集浓度增加㊂
氨基酸肥一般对植物的生长有促进作用,但喷施部位不同对C d的富集提取也产生很大的差异㊂通过前期研究发现,根灌氨基酸肥有利于伴矿景天对C d的提取,但叶面处理反而降低对C d的提取,说明伴矿景天对土壤中C d的吸收可能与营养物质的吸收是协同进行的㊂盆栽试验中E D T A+A B A+A F 处理叶面C d的富集浓度较E D T A+A B A高,氨基酸肥能够和A B A协同促进伴矿景天的生理代谢,提高叶绿素含量,从而缓解E D T A毒害作用㊂大田试验结果表明,E D T A+A B A+A F处理伴矿景天地上部分C d的富集浓度比对照以及A B A处理显著升高,E D T A+A B A+A F处理的植物C d萃取能力较A B A处理高㊂植物激素和螯合剂的叶面联合施用预
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第4期秦宏等:镉污染土壤伴矿景天的萃取强化 螯合剂和植物激素的叶面调控
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期可以强化伴矿景天对C d的植物萃取,但植物生长易受气候因素影响,叶面诱导强化的最佳时机以及喷施的最佳浓度等均需要在大田实际情况继续研究㊂4结论
(1)盆栽试验表明,叶面喷施E D T A㊁A B A㊁E D T A+
A B A㊁E D T A+A B A+A F均能提高伴矿景天地上部C d 的富集浓度以及地下部至地上部的转运系数㊂A B A和E D T A联合处理既能减缓E D T A对生长的不利,又能提高C d从地下部至地上部的转运㊂
(2)亚细胞结果表明,叶面喷施E D T A增加细胞器中C d浓度,加剧C d对细胞的损伤,A B A有利于将C d区隔于细胞壁组分,减少C d对细胞的损伤㊂
(3)大田小区试验表明,A B A以及E D T A+
A B A+A F叶面处理对伴矿景天C d萃取具有强化作用,两者均能显著增加伴矿景天总C d积累量,增幅分别达到30.30%和37.87%㊂
(4)植物激素A B A和E D T A叶面联合喷施诱导超富集植物伴矿景天萃取C d具有一定的可行性,但在今后的实践中应注意叶面诱导剂施用的生长阶段和施用浓度,以达到更好的效果㊂
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第4期秦宏等:镉污染土壤伴矿景天的萃取强化 螯合剂和植物激素的叶面调控
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