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菜心與東南景天間作修復(fù)鎘污染農(nóng)田的生態(tài)效應(yīng)

2024-11-09 00:00:00吳樂詩(shī)余柏仲李冬琴黎華壽陳桂葵
關(guān)鍵詞:生態(tài)效應(yīng)菜心間作

摘要:為了探究鎘低積累型菜心碧綠粗苔和鎘超積累植物東南景天間作修復(fù)鎘污染土壤的效果,在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了模擬控制試驗(yàn),分別采集菜心、東南景天在單作和間作時(shí)的根際土進(jìn)行研究。結(jié)果表明:間作可顯著提高植物的生物量,其中東南景天地上和地下部的生物量較單作分別提高了79.05%和50.00%,菜心地上和地下部的生物量則分別提高了110.96%和125.00%;間作使東南景天地上和地下部的鎘含量較單作分別提高了7.61%和70.73%,但菜心地上部的鎘含量較單作降低了27.21%;東南景天莖葉儲(chǔ)存Cd的主要亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)為液泡中的細(xì)胞液,占比高達(dá)90%,遠(yuǎn)高于細(xì)胞器與細(xì)胞壁中的Cd含量;間作顯著增加了土壤的pH,相較于東南景天、菜心單作時(shí)的pH分別增加了0.39、0.28個(gè)單位;間作降低了菜心根際土鎘的有效性,較單作低19.23%;另外,間作可使土壤微生物總量和蔗糖酶活性顯著增加,其中放線菌數(shù)量比菜心、東南景天單作時(shí)分別增加了27.95%、24.28%,蔗糖酶活性則分別提高了164. 89%、88.48%。同時(shí),通過計(jì)算可知間作的東南景天土壤鎘提取率是單作的1.88倍。綜上所述,鎘低積累型菜心與鎘超積累植物東南景天間作,不僅可提高菜心生產(chǎn)的安全性,而且增加了東南景天對(duì)土壤鎘的提取效率,是一種經(jīng)濟(jì)、有效且風(fēng)險(xiǎn)較低的邊生產(chǎn)邊修復(fù)的模式。

關(guān)鍵詞:菜心;東南景天;間作;鎘;生態(tài)效應(yīng)

中圖分類號(hào):X53;X173 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1672-2043(2024)07-1483-09 doi:10.11654/jaes.2023-0881

鎘是我國(guó)農(nóng)用地土壤首要重金屬污染物。2014年《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示,我國(guó)鎘污染點(diǎn)位超標(biāo)率為7.0%。研究表明,至2018年我國(guó)五大糧食主產(chǎn)區(qū)耕地土壤鎘點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)1 7.39%,其中以中輕度污染為主。有關(guān)研究表明,目前土壤中的鎘大多是人為因素引入的,主要來(lái)自對(duì)含鎘物質(zhì)的開采、冶煉和應(yīng)用,農(nóng)藥和化肥的施用不當(dāng)也會(huì)加深土壤對(duì)鎘的沉積。土壤鎘不僅會(huì)毒害農(nóng)作物,影響土壤微生物和食物鏈傳遞,還會(huì)威脅人體健康安全,鎘已被聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署列為全球性危險(xiǎn)物質(zhì)之一。重金屬植物修復(fù)技術(shù)是利用超積累植物對(duì)土壤重金屬的吸收,以及根際較強(qiáng)的吸附、轉(zhuǎn)化、固定等作用來(lái)實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤的原位修復(fù),具有環(huán)保、高效、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

東南景天(Sedum alfredii Hance)是景天科景天屬多年生淺綠色或黃綠色的草本植物,是我國(guó)原生的鎘、鋅、鉛超積累植物,具有生物量大、多年生、適應(yīng)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能在原位修復(fù)重金屬污染土壤。已有研究發(fā)現(xiàn),東南景天中含有吸收調(diào)控土壤鎘的基因,能影響植物的生長(zhǎng)、發(fā)育等代謝進(jìn)程,增強(qiáng)其鎘耐受能力。間作是植物修復(fù)鎘污染土壤的一種有效農(nóng)藝措施。研究表明,超積累植物與農(nóng)作物間作時(shí),在充分利用地力、空間和光能的基礎(chǔ)上,可以有效提高超積累植物對(duì)重金屬的提取效率,促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。東南景天也常作為重金屬超積累植物與其他植物進(jìn)行間作,孫巖等的研究表明,東南景天與玉米在鎘污染農(nóng)田中間作時(shí),東南景天吸收鎘的效率明顯提升,玉米的籽粒達(dá)到可食用標(biāo)準(zhǔn);Chen等的研究發(fā)現(xiàn),東南景天與芹菜間作時(shí),東南景天對(duì)鎘的提取量顯著提升,鎘主要富集在芹菜的地下部和東南景天的地上部,同時(shí)芹菜地上部的生物量增加了34%。但也有研究表明,東南景天與葉菜類植物油菜間作時(shí),東南景天地上部鎘、鉛含量并沒有顯著變化。影響植物吸收重金屬的因素有很多,包括根部吸收鎘的能力,植物對(duì)鎘的積累能力,根系分泌物和植物代謝方式,土壤重金屬的生物有效性以及環(huán)境因素等。間作時(shí)一方面土壤條件會(huì)發(fā)生改變,另一方面作物間的根系分泌物通過“根際交流”相互影響,最終導(dǎo)致植物對(duì)重金屬的吸收效果有差異。目前,東南景天與葉菜類植物間作時(shí),東南景天對(duì)重金屬鎘的富集效果及機(jī)理尚不明確,二者間作能否實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的安全生產(chǎn)也尚未可知。菜心(Brassica parachinensis}是常見的葉菜類蔬菜,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值高,種植范圍廣,目前有關(guān)鎘積累型修復(fù)植物東南景天與低鎘積累型農(nóng)作物菜心間作修復(fù)中低濃度鎘污染農(nóng)田的效果及影響機(jī)理仍不清楚。

因此,本實(shí)驗(yàn)通過東南景天和菜心的間作,結(jié)合農(nóng)作物產(chǎn)量、植物鎘含量、土壤理化性質(zhì)、微生物含量和酶活性等因素,研究間作系統(tǒng)中東南景天積累鎘的效應(yīng),探明東南景天與菜心間作修復(fù)農(nóng)田鎘污染的可能機(jī)理,為農(nóng)田鎘污染修復(fù)治理尋找一種經(jīng)濟(jì)有效、風(fēng)險(xiǎn)較低且便于推廣應(yīng)用的修復(fù)方式。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本實(shí)驗(yàn)所用土壤采自湖南省株洲市南洲鎮(zhèn)泗馬村鎘污染水稻土。土壤基本性質(zhì)如下:土壤pH值5.1,活性有機(jī)質(zhì)3.77 g·kg-1,銨態(tài)氮63.92 mg·kg-1,有效磷9.05 mg·kg-1,速效鉀117.15 mg·kg-1,土壤總鎘含量1.32 mg·kg-1。東南景天幼苗由河南省農(nóng)科院提供,為高鎘積累生態(tài)型東南景天。菜心采購(gòu)自廣東省農(nóng)科院,品種為“碧綠粗苔”,為低鎘積累型菜心。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),地點(diǎn)在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)農(nóng)場(chǎng)網(wǎng)室大棚,時(shí)間是2020年10-12月,實(shí)驗(yàn)期間大棚內(nèi)保持通風(fēng)。將鎘污染土風(fēng)干研磨,過2 mm篩后裝入長(zhǎng)30 cm、寬18 cm、高15 cm的長(zhǎng)方形塑料盆中,每盆裝土2 kg,每個(gè)處理設(shè)置4個(gè)重復(fù)。種植模式為東南景天單作、菜心單作、菜心與東南景天間作3種模式,單作處理每盆種植2列作物,每列3株,共6株,間作處理每盆種植菜心和東南景天各一列,每列3株,共6株。種植45 d后收取植物樣與土樣進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)試。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 植物生物量

用去離子水洗凈植物樣品,瀝干后分別測(cè)量植物地上部、地下部的質(zhì)量,獲得植物鮮質(zhì)量。植物樣在烘箱中105℃殺青30 min,而后保持75℃烘至恒質(zhì)量,測(cè)得植物干質(zhì)量。

1.3.2 土壤及植物鎘含量

選取生長(zhǎng)健康的東南景天和菜心,拔起,輕輕抖落根部泥土并收集,即東南景天和菜心的根際土,土樣放在陰涼處自然風(fēng)干,研磨后過100目篩備用。

土壤總鎘含量:采用微波消解法消解,即稱取0.150 0 g過100目篩的土壤于消解管中,加入8 mL硝酸和2 mL氫氟酸,190℃消解45 min,150℃趕酸20min,冷卻至室溫后用去離子水定容至25 mL,經(jīng)0.45μm孔徑微孔濾膜過濾。取濾液用石墨爐原子吸收儀測(cè)得樣品總鎘含量。土壤有效態(tài)鎘含量采用0.01mol·L-1CaCl2浸提—石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定。

植物總鎘含量:采用微波消解法消解,即取烘干后的植物研磨粉碎,稱取0.300 0 g樣品于消解管中,加入10 mL硝酸,180℃預(yù)消解15 min,180℃消解45min,150℃趕酸20 min,冷卻至室溫后用去離子水定容至25 mL,用石墨爐原子吸收儀測(cè)得植物總鎘含量。植物亞細(xì)胞鎘含量:先采用差速離心法分離亞細(xì)胞,分離出的樣品放置于烘箱中75℃烘干,所得殘?jiān)褂梦⒉ㄏ夥ㄏ?,再使用石墨爐原子吸收儀測(cè)定鎘含量。

1.3.3 土壤理化指標(biāo)測(cè)定

采集根際土混勻,一部分直接密封放置在4℃冰箱里用于土壤微生物計(jì)數(shù)和土壤酶活性測(cè)定;一部分在陰涼處自然風(fēng)干,研磨過2 mm篩,裝入自封袋中備用。

土壤理化性質(zhì)的測(cè)定參照鮑士旦的方法,pH值采用電位法,土壤有機(jī)質(zhì)采用高錳酸鉀氧化法。銨態(tài)氮、有效磷、速效鉀參照NY/T 1849-2010,采用聯(lián)合浸提比色法測(cè)定。土壤微生物計(jì)數(shù)使用平板計(jì)數(shù)法。所有酶活性的測(cè)定均采用關(guān)松蔭的方法:土壤脲酶活性測(cè)定采用苯酚鈉—次氯酸鈉比色法;土壤蔗糖酶活性測(cè)定采用3,5-二硝基水楊酸比色法;土壤磷酸酶活性測(cè)定采用磷酸苯二鈉法;土壤過氧化氫酶活性測(cè)定采用高錳酸鉀滴定法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean+Stand Error)表示,采用Microsoft Excel和SPSS 24.0進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析,并用Ducan檢驗(yàn)法對(duì)顯著性差異(P<0.05)進(jìn)行多重比較。東南景天中鎘提取率的計(jì)算公式為:總提取率=(地上部鎘含量×地上部生物量+地下部鎘含量X地下部生物量)/(土壤鎘含量X土壤質(zhì)量)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作對(duì)植物生物量的影響

東南景天和菜心在單作和間作條件下的整體生物量變化見表1。由表1分析可知,間作模式下的東南景天和菜心的生物量與單作時(shí)相比都有顯著提高,其中東南景天的地上部生物量提高了79.05%,地下部生物量提高了50.00%,菜心地上部的生物量提高了110 .96%,地下部生物量提高了125.00%,說(shuō)明間作有利于東南景天和菜心的生物量積累。

2.2 間作對(duì)植物中鎘含量的影響

由圖1分析可知,間作對(duì)東南景天和菜心鎘含量的影響不同。在間作系統(tǒng)中,東南景天地下部鎘含量相較于單作時(shí)顯著增加,由113.59 mg·kg-1增加到193.93 mg·kg-1,增幅達(dá)70.73%;地上部鎘含量則由104.23 mg·kg-1增加到112.16 mg·kg-1,增加幅度為7.61%。綜上,單作和間作時(shí)東南景天的總提取率分別是0.488%和0.921%,即間作的土壤鎘提取率是單作的1.88倍。菜心中的鎘含量總體呈下降趨勢(shì),地上部鎘含量下降了27.21%,說(shuō)明間作對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)有一定保護(hù)作用。

鎘在亞細(xì)胞中的分布可以進(jìn)一步解釋東南景天緩解鎘毒性的機(jī)理。如圖2所示,不論是莖還是葉,東南景天細(xì)胞儲(chǔ)存鎘的主要結(jié)構(gòu)均為液泡中的胞液,細(xì)胞液中的鎘含量超總量的80%。這一特性說(shuō)明東南景天主要是通過把鎘貯存在細(xì)胞液中,以達(dá)到吸附更多鎘的目的,種植模式并未改變東南景天吸收土壤鎘的原理。

2.3 間作對(duì)土壤理化性質(zhì)和有效態(tài)鎘含量的影響

由表2分析可知,間作處理的土壤pH顯著高于單作處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所有處理組的土壤活性有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于實(shí)驗(yàn)前的本底值(3.77 g·kg-1),但實(shí)驗(yàn)后的間作與單作處理之間無(wú)顯著性差異。不論單作還是間作,銨態(tài)氮與有效磷含量相較于本底值顯著下降,速效鉀則升高。銨態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量最高的處理分別是東南景天單作、間作和菜心單作。

種植45 d后,各處理的根際土有效態(tài)鎘含量如圖3所示。由圖3分析可知,間作菜心的根際土有效態(tài)鎘含量比單作處理低19.23%,間作東南景天的根際土有效態(tài)鎘含量稍高于單作處理,但兩處理間無(wú)顯著性差異,推測(cè)這可能是間作能降低菜心吸收積累鎘的主要原因。

2.4 間作對(duì)土壤微生物的影響

間作對(duì)土壤微生物的影響見圖4。在土壤微生物種類中,總量占比由高到低分別是放線菌、細(xì)菌、真菌;在3個(gè)處理中,土壤微生物數(shù)量由高到低分別是間作、東南景天單作、菜心單作。間作處理的微生物總量達(dá)89.42 cfu·mL-1,微生物數(shù)量上升最顯著的是放線菌,較菜心單作和東南景天單作分別上升了27.95%和24.28%。東南景天單作處理時(shí)的細(xì)菌數(shù)量是3個(gè)處理中最高的,達(dá)26.67 cfu·mL-1,其次是間作處理,最后是菜心單作處理。上述結(jié)果表明,間作處理能提高土壤微生物總量,促進(jìn)土壤微生物尤其是土壤放線菌的生長(zhǎng)。

2.5 間作對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶活性是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,能反映土壤有機(jī)質(zhì)積累和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的強(qiáng)弱,鎘脅迫也會(huì)影響土壤的酶活性。實(shí)驗(yàn)后4種土壤酶的活性如圖5所示。結(jié)果表明:間作處理組的脲酶活性最高,比菜心單作和東南景天單作處理分別提高了36.17%和8.47%;間作時(shí)土壤磷酸酶活性與單作菜心或單作東南景天無(wú)顯著差異,但單作菜心顯著高于單作東南景天;由圖5(c)可知,各處理組的土壤過氧化氫酶活性無(wú)顯著性差異;土壤蔗糖酶活性從高到低分別是間作、東南景天單作、菜心單作,間作可顯著提高土壤蔗糖酶的活性,較之于菜心單作和東南景天單作分別提高了164.89%和88.48%。由此可見,間作顯著提高了土壤脲酶和蔗糖酶的活性,說(shuō)明間作能提高土壤的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化效率,改善土壤品質(zhì),更有利于植物生長(zhǎng)。

3 討論

3.1 對(duì)植物生長(zhǎng)和鎘含量的影響

生物量是衡量植物生長(zhǎng)的重要指標(biāo)之一,也能代表植物在脅迫條件下的耐受能力。以往的研究表明,東南景天與其他作物間作會(huì)增加農(nóng)作物的生物量,如與小白菜間作會(huì)令小白菜的生物量翻倍。在本實(shí)驗(yàn)中,間作45 d后,菜心和東南景天地上部和地下部的生物量與單作相比均顯著提升,說(shuō)明菜心和東南景天間作具有間作優(yōu)勢(shì),這與以往的研究成果一致。

研究表明,超累積植物與其他農(nóng)作物合理間套作,可以降低農(nóng)作物可食用部分的重金屬積累量,并提高土壤重金屬的修復(fù)效率。本實(shí)驗(yàn)中,間作菜心地上部鎘含量與單作相比大幅下降。根系作為吸收養(yǎng)分的主要器官,鎘的毒害會(huì)最先體現(xiàn)在根系上,間作條件下,東南景天地下部鎘含量上升了70.73%,菜心的地下部鎘含量則下降,說(shuō)明土壤中的鎘被東南景天根系吸收,更多地集中在東南景天一側(cè)。土壤的有效態(tài)鎘含量進(jìn)一步驗(yàn)證了這一觀點(diǎn),即東南景天一側(cè)的土壤有效態(tài)鎘含量顯著高于菜心一側(cè)。

鎘進(jìn)入植物細(xì)胞后,其移動(dòng)性會(huì)受到限制,從而降低對(duì)植物的毒害作用。因此,鎘在亞細(xì)胞中的分布可以解釋植物對(duì)鎘的解毒機(jī)制。杜俊杰等的研究表明,液泡區(qū)室化和細(xì)胞壁固定是植物貯存鎘的主要方式。Wojcik等的研究表明,細(xì)胞壁主要負(fù)責(zé)地下部的鎘分解,細(xì)胞質(zhì)主要負(fù)責(zé)地上部的鎘儲(chǔ)存和沉淀。在本實(shí)驗(yàn)中,鎘的亞細(xì)胞分布總體表現(xiàn)為液泡>細(xì)胞壁>細(xì)胞器,這與Niu等的研究結(jié)果一致。這是因?yàn)闁|南景天超積累特性是源于它能把鎘有效地螯合到液泡中,而不是從根有效地轉(zhuǎn)移到地上組織和運(yùn)輸?shù)奖”诮M織細(xì)胞中。此外,間作時(shí)葉片中液泡的鎘含量高于單作,這說(shuō)明間作進(jìn)一步增強(qiáng)了葉片細(xì)胞液泡吸附重金屬的能力。間作時(shí)莖中細(xì)胞壁的鎘含量高于單作,細(xì)胞器中的鎘含量低于單作,這是因?yàn)殚g作會(huì)提高細(xì)胞壁的沉積作用,而細(xì)胞器是最脆弱的細(xì)胞組織,間作會(huì)將鎘重新分配到各個(gè)細(xì)胞器中,進(jìn)而提高光合組織的鎘解毒能力。綜上說(shuō)明,合理間作能提高東南景天細(xì)胞的鎘耐受能力。

3.2 對(duì)土壤性質(zhì)的影響

間作提高了土壤的pH值,江娜等的研究表明,土壤pH值會(huì)影響土壤微生物的生物膜對(duì)重金屬的吸附性,影響土壤氫離子與重金屬離子之間的競(jìng)爭(zhēng)。在一定范圍內(nèi),pH值越高,微生物對(duì)重金屬的吸附性越強(qiáng),因此間作可通過改變土壤pH提高微生物對(duì)重金屬的吸附性。同時(shí),間作還影響了土壤的N、P、K含量,間作的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著低于單作,即作物在間作條件下吸收了更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這說(shuō)明東南景天與菜心間作可以調(diào)節(jié)植物的營(yíng)養(yǎng)狀況,最終改變植物的新陳代謝,促進(jìn)菜心的生長(zhǎng),這與以往的研究結(jié)果一致。不同類群微生物對(duì)Cd的敏感程度不同,廖潔等的研究表明,土壤微生物的數(shù)量與鎘污染濃度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系;吳春艷等的研究認(rèn)為,微生物對(duì)Cd2+的敏感程度為放線菌>細(xì)菌>真菌,這些結(jié)論均與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

土壤性質(zhì)的改變會(huì)影響土壤中的微生物活動(dòng),從而影響酶活性,因此酶活性是表征土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。土壤脲酶反映土壤氮素的供應(yīng)能力,土壤磷酸酶影響著土壤有機(jī)磷的分解轉(zhuǎn)化及其生物有效性,土壤過氧化氫酶能提高作物的抗逆性,土壤蔗糖酶能表征土壤的碳素循環(huán)情況,提高土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化。有關(guān)研究表明,Cd含量對(duì)酶活性的脅迫呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),土壤中Cd含量越高,酶活性越低,當(dāng)鎘含量超過一定量時(shí),鎘對(duì)酶的抑制性降低,活性上升。土壤有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子交換量、pH等環(huán)境因素均會(huì)影響重金屬對(duì)酶活性的脅迫,如土壤有機(jī)質(zhì)含量與脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶活性呈正相關(guān)關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)中,間作處理的鎘含量最低,脲酶和蔗糖酶活性顯著上升。綜上,間作改善了土壤條件,提高了土壤肥力,降低了土壤鎘含量,從而提高了微生物數(shù)量和酶活性,最終表現(xiàn)為間作時(shí)東南景天吸收土壤中鎘的能力增強(qiáng)。

3.3 菜心與東南景天的間作效應(yīng)機(jī)理

綜上所述,菜心與東南景天間作修復(fù)鎘污染農(nóng)田的可能機(jī)理如圖6所示:菜心與東南景天的根系對(duì)土壤中的鎘存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,由于東南景天是高鎘積累型植物,其根系周圍會(huì)富集更多的鎘,形成高鎘微環(huán)境,菜心根系則形成低鎘的微環(huán)境。研究表明,東南景天吸收土壤鎘的主要方式是共質(zhì)體運(yùn)輸,鎘被根部吸收后經(jīng)木質(zhì)部抵達(dá)地上部。當(dāng)鎘進(jìn)入東南景天細(xì)胞后,通過液泡區(qū)室化的方式貯存。東南景天土壤環(huán)境的改變會(huì)直接或間接地影響土壤中重金屬的有效性,研究表明,間作條件下,土壤根系分泌物會(huì)受到影響,最終導(dǎo)致重金屬的生物有效性提高。本實(shí)驗(yàn)表明,東南景天-菜心間作能使土壤性質(zhì)發(fā)生改變,土壤肥力提升,同時(shí)根際微生物活性和土壤酶活性提升,東南景天在生物量提升的同時(shí)吸收更多的鎘,同時(shí)菜心的生物量提升,鎘含量下降,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目標(biāo)。這與以往的研究結(jié)果一致,即超累積植物與農(nóng)作物適當(dāng)間作,除了自身吸收大量重金屬外,也能保證農(nóng)作物的安全生產(chǎn)。

4 結(jié)論

(1)菜心與東南景天間作可顯著促進(jìn)兩種植物的生長(zhǎng),明顯提高東南景天植物體內(nèi)的鎘含量,同時(shí)顯著降低菜心地上部的鎘含量。

(2)東南景天主要通過液泡區(qū)室化的方式貯存鎘,鎘的亞細(xì)胞分布總體表現(xiàn)為液泡>細(xì)胞壁>細(xì)胞器,菜心與東南景天間作能稍提高東南景天細(xì)胞的鎘耐受能力。

(3)菜心與東南景天間作能改善土壤性質(zhì),提高土壤pH、土壤有效磷含量、土壤酶活性和微生物數(shù)量。

(4)鎘低積累型菜心與鎘超積累型植物東南景天間作是一種經(jīng)濟(jì)有效且風(fēng)險(xiǎn)較低的邊生產(chǎn)邊修復(fù)的生態(tài)農(nóng)業(yè)種植模式,適用于中低程度鎘污染土壤的修復(fù)治理。

基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2020YFC1807805);科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)資金項(xiàng)目(高水平農(nóng)科院建設(shè))

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