强化青葙修复镉污染土壤的柠檬酸施用方式优化试验研究

采用盆栽试验,研究了以不同时间和次数共10种方式施用柠檬酸对青葙(Celosia argentea Linn.)修复Cd污染土壤及地上部Cd积累量的影响,为筛选最佳的柠檬酸施用方式,提高青葙Cd修复效率提供参考。结果表明:所有处理的青葙各部分生物量均增加,其中移栽前施加柠檬酸,混匀后平衡两周(CA+Bal)处理可显著增加青葙各部分生物量,叶、茎、根及地上部分别比对照(CK)处理增加66.18%、67.22%、65.58%和66.92%;第4周单次施加柠檬酸(CA+4)处理和第4、5周等量分两次施加柠檬酸(CA+4/5)处理显著增加青葙地上部Cd含量,分别较CK处理增加67.18%和66.82%;CA+Bal和CA+4/5处理显著增加了青葙地上部Cd积累量,分别比CK处理高139.62%和129.59%。可见,移栽前施加柠檬酸,混匀后平衡两周和第4、5周等量分两次施加柠檬酸处理更有利于提高青葙对Cd污染土壤的修复效率。     

锰对超富集植物青葙镉积累的影响

为探讨锰对青葙吸收和积累镉的影响,通过水培试验和土培试验两种方式,分别在镉处理为0(对照)、0.6、1、2 mg·L~(-1)和0(对照)、3、5、10 mg·kg~(-1)的条件下,施加100 mg·L~(-1)和500 mg·kg~(-1)的锰研究了锰对青葙吸收和积累镉的影响,并且在土培试验进行的同时监测土壤溶液中的镉含量。结果表明,在水培和土培条件下施加锰对青葙吸收和积累镉的作用不同。在水培条件下,向镉处理组中施加锰可显著抑制青葙对镉的吸收和积累。当镉处理浓度为0.6 mg·L~(-1)时,施加锰使青葙叶片镉含量降低了35.9%。然而,在土培条件下,施加锰显著促进了青葙对镉的吸收和积累。在镉处理浓度为3 mg·kg~(-1)时,锰对青葙镉积累促进作用最强,与未施加锰处理组相比青葙叶片中镉含量增加了352%。土壤溶液中镉含量较低,但锰的施加可显著提高土壤溶液中的镉含量(P0.05)。上述结果表明,尽管镉和锰在青葙中可能存在部分相同的转运和吸收途径,但由于两者在土壤固相与液相之间存在的离子交换作用使得土培和水培实验表现出相反的趋势。     

4种Cd超富集/富集植物修复性能的比较

以广西阳朔、广西河池、天津3个地区不同镉(Cd)污染程度的土壤为培养基质,通过温室盆栽试验,比较籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.)、龙葵(Solanum nigrum L.)、商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)、青葙(Celosia argentea L.)这4种植物对土壤的修复性能。结果表明,含Cd量为3.89 mg/kg的广西阳朔土壤,种植青葙可收获的Cd总量显著高于其他植物(P0.05),分别是籽粒苋、龙葵、商陆的2.20、1.83、5.25倍;含Cd量为22.44 mg/kg的广西河池土壤,4种植物可收获的Cd总量高低依次为籽粒苋青葙商陆龙葵,相互间间差异不显著(P0.05);含Cd量为1.57 mg/kg的天津土壤,龙葵可收获的Cd总量显著高于商陆、籽粒苋可收获的Cd总量,分别是商陆、籽粒苋的5.00、2.50倍,与青葙的可收获Cd总量差异不显著。可见,青葙对3个地区的Cd污染土壤表现出较强的修复能力,可作为修复Cd污染土壤的优选植物。