柠檬酸辅助下超富集植物垂序商陆和水蓼对土壤锰的耐性与富集研究

摘要

迄今为止，较少有研究着眼于跟踪检测一种超富集植物经实验室水培实验验证后在真实的田间污染土壤情况下其植物修复能力研究。本研究利用(1 000±103) mg·kg-1 Mn 污染的农田土壤并辅以不同水平柠檬酸处理，来检测已被水培实验证实为超富集植物的垂序商陆（Phytolacca americana L.）和水蓼（Polygonum hydropiper L.）对土壤Mn的耐受与富集能力。结果发现,有无柠檬酸处理该两种植物地上部Mn 含量均远低于10 000 mg·kg-1 Mn的超富集植物最低临界阈值，但其Mn 含量的地上部/根（S/R）比率始终高于1.0的最低临界阈值；柠檬酸未对该两种植物的易于收获的地上部生物量产生促进作用；柠檬酸的施加不同程度地促进了垂序商陆叶绿素的产生而对水蓼产生了显著的抑制作用；柠檬酸处理有力地增强了垂序商陆对土壤Mn的富集浓度和快速转运而对水蓼作用不明显，但有无柠檬酸处理水蓼Mn 富集浓度（mg·kg-1）和单位面积收获量（g·hm-2）均明显高于垂序商陆。研究表明，垂序商陆和水蓼在真实的田间Mn 污染农田土壤里均未能表现出对Mn的超量富集能力。因此，如何将实验室证实的超富集植物成功应用到轻度或中度Mn 污染农田土壤的植物修复，需要继续进行大量深入细致的研究工作。