浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)Acta Agriculturae Zhejiangensis 2020 32 11 2027 2034 http www zjnyxb cn 馬其雪 孫向陽 李素艷 等 園林綠化廢棄物堆肥對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜生理特性的影響 J 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2020 32 11 2027 2034 DOI 10 3969 j issn 1004 1524 2020 11 13 收稿日期 2020 05 12 基金項(xiàng)目 北京市教委生態(tài)修復(fù)工程學(xué)高精尖學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目 北京市科技計(jì)劃 Z161100001116061 作者簡介 馬其雪 1994 女 安徽蚌埠人 碩士研究生 主要從事土壤重金屬污染修復(fù)研究 E mail 1214615479 qq com 通信作者 孫向陽 E mail sunxy bjfu edu cn 園林綠化廢棄物堆肥對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜生理特性的影響 馬其雪 孫向陽 李素艷 李 松 劉源鑫 周文潔 北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院 北京100083 摘 要 為探討園林綠化廢棄物堆肥 GWC 對(duì)重金屬污染下小白菜 Brassica chinensis L 生理特性的影響 采用盆栽試驗(yàn) 研究不同GWC施用量 質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0 1 2 5 對(duì)鉛 500 mg kg 1 鋅 1 000 mg kg 1 單一和復(fù)合污染下小白菜生物量 葉綠素含量 丙二醛 MDA 含量 超氧化物歧化酶 SOD 活性 過氧 化氫酶 CAT 活性和游離脯氨酸含量的影響 結(jié)果表明 隨著GWC施用量的增加 鉛 鋅單一和復(fù)合污染下 小白菜生物量 葉綠素含量 游離脯氨酸含量呈上升趨勢 MDA含量有不同程度的下降 施用GWC能提高 鉛 鋅單一和復(fù)合污染下小白菜CAT活性 施用適當(dāng)量的GWC能促進(jìn)小白菜生長 改善小白菜生理特性 提高小白菜抵御鉛 鋅脅迫的能力 關(guān)鍵詞 園林綠化廢棄物堆肥 鉛 鋅 小白菜 氧化脅迫 中圖分類號(hào) S634 3 X712文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A文章編號(hào) 1004 1524 2020 11 2027 08 Effects of applying green waste compost on physiological characteristics of pakchoi in Pb Zn contaminated soil MA Qixue SUN Xiangyang LI Suyan LI Song LIU Yuanxin ZHOU Wenjie College of Forestry Beijing Forestry University Beijing 100083 China Abstract To investigate the effects of green waste compost GWC on the physiological characteristics of pakchoi Brassica chinensis L under heavy metal pollution a greenhouse pot experiment was carried out Soils of lead Pb contamination 500 mg kg 1 zinc Zn contamination 1 000 mg kg 1 and Pb Zn combined contamina tion were amended with three levels of GWC 1 2 5 to study the effects on the biomass chlorophyll con tent malondialdehyde MDA content superoxide dismutase SOD and catalase CAT activity and free proline content in pakchoi The results showed that the biomass chlorophyll content and free proline content of pakchoi in creased with the increasing application rate of GWC but MDA content decreased The GWC application increased the CAT activity of pakchoi under Pb Zn and Pb Zn combined contamination In conclusion GWC could promote the growth of pakchoi improve the physiological characteristics of pakchoi and enhance the resistance to the stress of Pb and Zn with appropriate application level Key words green waste compost Pb Zn pakchoi oxidative stress 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展 重金屬污染問 題日益凸顯 鉛和鋅是污染環(huán)境的主要重金屬 據(jù)2014年 全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào) 顯示 鉛 鋅的點(diǎn)位超標(biāo)率分別達(dá)到了1 5 和 0 9 1 蔬菜種植區(qū)受鉛 鋅污染的問題尤為 嚴(yán)重 2 土壤中過量的鉛 鋅會(huì)遷移到蔬菜中 3 引起蔬菜生理特性的改變 有研究表明 鉛 鋅 可以與小白菜葉片中的葉綠素結(jié)合 造成葉綠素 正常結(jié)構(gòu)和功能的損壞 影響其光合作用 從而 對(duì)小白菜生長產(chǎn)生不利影響 4 鉛 鋅脅迫還會(huì) 導(dǎo)致蕹菜體內(nèi)活性氧代謝的平衡被破壞 體內(nèi)抗 氧化酶活性下降 嚴(yán)重影響蕹菜品質(zhì) 5 施用土壤改良劑 可以固定土壤中的鉛 鋅 減輕鉛 鋅對(duì)蔬菜的氧化脅迫作用 改善蔬菜的 生理特性 6 目前 常用的土壤改良劑主要有含 磷物質(zhì) 7 粉煤灰 8 生物炭 9 有機(jī)廢棄物 10 和堆肥 11 等 它們能有效降低重金屬在土壤中 的移動(dòng)性 緩解重金屬對(duì)植物的毒害作用 且成 本低廉 其中 堆肥是借助微生物作用將城市污 泥 畜禽糞便 生活垃圾 園林綠化廢棄物等有機(jī) 固體廢棄物進(jìn)行無害化 資源化的產(chǎn)物 12 堆 肥主要通過吸附 沉淀 絡(luò)合和氧化還原反應(yīng)來 固定土壤中的重金屬 降低其生物有效性 減少 植物對(duì)重金屬的吸收 從而緩解重金屬對(duì)植物的 氧化脅迫 13 此外 堆肥本身還具有較高的營 養(yǎng)價(jià)值 可提供植物生長所需的多種營養(yǎng)元 素 14 受堆肥原材料固有屬性的影響 有些堆 肥 如污泥堆肥 畜禽糞便堆肥中重金屬含量過 高 應(yīng)用到土壤中 可能會(huì)造成更高的污染風(fēng) 險(xiǎn) 15 相對(duì)而言 園林綠化廢棄物中的重金屬 含量較低 它主要來源于綠地或郊區(qū)林地中綠化 植物自然或養(yǎng)護(hù)過程中所產(chǎn)生的喬灌木修剪物 枯枝落葉 花園內(nèi)廢棄草花等 在清潔安全等方 面更具優(yōu)勢 16 調(diào)查顯示 北京市每年產(chǎn)生 2 37 106 t的園林綠化廢棄物 17 這些廢棄物 給城市生態(tài)帶來了巨大的壓力 將園林綠化廢 棄物進(jìn)行堆漚處理后施用于重金屬污染土壤中 既能改善土壤環(huán)境 提高植物品質(zhì) 又能減少廢 棄物的堆積 18 近年來 對(duì)園林綠化廢棄物利用的研究 多 集中在堆肥化 生產(chǎn)新型花木基質(zhì) 生產(chǎn)有機(jī)覆 蓋物等方面 19 而有關(guān)園林綠化廢棄物堆肥 GWC 對(duì)重金屬脅迫下蔬菜生理特性影響的研 究較少 鑒于此 本試驗(yàn)以種植廣泛 生長周期 短的小白菜為對(duì)象 通過盆栽試驗(yàn)研究施用不同 比例的GWC對(duì)鉛 鋅單一和復(fù)合污染下小白菜 生物量 葉綠素 丙二醛 游離脯氨酸含量 及抗 氧化酶活性的影響 探討GWC作為改良劑促進(jìn) 鉛 鋅脅迫下小白菜生長 改善小白菜生理特性 和提高其抗脅迫能力的可行性 為鉛 鋅污染土 壤上小白菜的種植提供一定的參考 1 材料與方法 1 1 供試材料 供試土壤采自北京市通州區(qū)無污染苗圃地 39 45 N 116 43 E 取0 20 cm表層土壤 風(fēng) 干 去砂石和植物殘?bào)w 過2 mm篩 備用 供試 小白菜品種為京綠1號(hào) 購于京研益農(nóng) 北京 種 業(yè)科技有限公司 供試GWC由北京市某園林綠 化廢棄物消納中心提供 將其風(fēng)干 研磨 過2 mm篩 備用 供試土壤的基本理化性質(zhì) pH值 8 02 有機(jī)質(zhì)14 52 g kg 1 全氮1 37 g kg 1 堿 解氮29 75 mg kg 1 有效磷27 81 mg kg 1 速 效鉀149 48 mg kg 1 總鉛0 58 mg kg 1 總鋅 0 99 mg kg 1 GWC的基本理化性質(zhì) pH值 8 18 有機(jī)質(zhì)302 62 g kg 1 全氮17 50 g kg 1 全磷3 20 g kg 1 全鉀6 20 g kg 1 總鉛20 82 mg kg 1 總鋅201 18 mg kg 1 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 盆栽試驗(yàn)于2019年2 10月在北京林大林 業(yè)科技股份有限公司的溫室中進(jìn)行 試驗(yàn)采取 向供試土壤中添加外源Pb NO3 2 Zn NO3 2的 方式來模擬鉛 鋅單一和復(fù)合污染土壤 依據(jù)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn) GB 15618 2018 對(duì)于pH 7 5的土壤 鉛 鋅污染 的風(fēng)險(xiǎn)篩選值分別為170 300 mg kg 1 根據(jù) 2014年 全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào) 我國鉛 鋅污染以中輕度為主 300 1 000 mg kg 1 1 參照上述標(biāo)準(zhǔn) 最后確定本試驗(yàn)的鉛 鋅污染水 平分別為500 1 000 mg kg 1 將供試土壤分為3份 分別平鋪在塑料薄膜 上 然后分別均勻噴灑Pb NO3 2 Zn NO3 2溶 液 并充分混合 按照設(shè)計(jì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)模擬污染 8202 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 第32卷 第11期 土壤 保持含水率在40 60 培育6個(gè)月 在鉛 鋅單一和復(fù)合污染土壤上分別設(shè)4個(gè) GWC施用水平 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) CK 0 D1 1 D2 2 D5 5 共計(jì)12個(gè)處理 每個(gè)處理重復(fù) 3次 共36盆 將GWC與污染土壤混合均勻 放 入盆中 盆高15 cm 上直徑18 cm 下直徑13 5 cm 帶托盤 每盆裝土1 5 kg 培養(yǎng)2周后播小 白菜種子 當(dāng)苗高超過5 cm后每盆定苗2株 試 驗(yàn)過程中定期進(jìn)行澆水 殺蟲等日常管理 保持 土壤濕度在田間持水量的60 35 d后收獲取 樣 測定小白菜生理指標(biāo) 1 3 測定項(xiàng)目與方法 將收獲的小白菜樣品先用自來水清洗干凈 再用去離子水淋洗 用濾紙吸干表面水分 然后 用剪刀將小白菜新鮮葉片剪碎備用 1 3 1 生物量 采用稱量法 在剪碎葉片前稱取每盆小白菜 的鮮重 1 3 2 葉綠素含量 稱取0 1 g剪碎的新鮮小白菜葉片 置于10 mL的丙酮 乙醇 體積比1 1 溶液中 放在黑暗 處浸提24 h 待葉片完全發(fā)白后 用UV 6100紫 外分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司 測定 663 645 nm處的光密度值 計(jì)算葉綠素 葉綠素 a 葉綠素b 含量 20 1 3 3 丙二醛 MDA 含量 稱取0 5 g剪碎的新鮮小白菜葉片 加5 mL 5 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 三氯乙酸溶液進(jìn)行研磨提取 研 磨的勻漿經(jīng)過離心取上清液 采用硫代巴比妥酸 法 用UV 6100紫外分光光度計(jì)測定532 600 nm 處的光密度值 20 1 3 4 超氧化物歧化酶 SOD 活性 稱取0 5 g剪碎的新鮮小白菜葉片 加5 mL 0 05 mol L 1磷酸緩沖液 pH值7 8 進(jìn)行冰浴 研磨 研磨的勻漿經(jīng)過離心 取上清液即為酶提 液 采用氮藍(lán)四唑 NBT 法 以抑制NBT光化還 原的50 為1個(gè)酶活單位 U 利用UV 6100紫 外分光光度計(jì)測定560 nm處的光密度值 21 1 3 5 過氧化氫酶 CAT 活性 稱取1 5 g剪碎的新鮮小白菜葉片 加5 mL 0 2 mol L 1磷酸緩沖液 pH值7 8 進(jìn)行冰浴研 磨 研磨的勻漿轉(zhuǎn)移定容至25 mL 經(jīng)過離心取上 清液即為酶提液 采用紫外吸收法 以1 min內(nèi) 240 nm下吸光度減少0 1的酶量為1個(gè)酶活性 單位 U 計(jì)算CAT活性 22 1 3 6 游離脯氨酸含量 參照李合生 21 的方法先配制脯氨酸系列標(biāo) 準(zhǔn)溶液 繪制脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線 然后稱取0 5 g剪 碎的新鮮小白菜葉片 采用磺基水楊酸法 利用 UV 6100紫外分光光度計(jì)測定520 nm處的光密 度值 按照制得的標(biāo)準(zhǔn)曲線測算對(duì)應(yīng)的脯氨酸 含量 1 4 數(shù)據(jù)分析 利用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和繪 圖 用R語言3 5 1進(jìn)行完全隨機(jī)設(shè)計(jì)二因子方 差分析 對(duì)有顯著差異 P 0 05 的 利用忠實(shí)顯 著性差異 Tukey s HSD test 進(jìn)行多重比較 2 結(jié)果與分析 2 1 對(duì)小白菜生物量的影響 從圖1可以看出 隨著GWC施用量的增加 鉛 鋅單一和復(fù)合污染土壤上小白菜的生物量均 呈上升趨勢 且均在D5處理下小白菜生物量達(dá) 到最大值 分別是對(duì)照組 CK 的1 68 1 24 2 09倍 在鉛單一和鉛鋅復(fù)合污染土壤上 D2 相同污染土壤各柱上無相同字母的表示處理間差異顯著 P 0 05 下同 Bars marked without the same letters indicated significant differ ence at P 0 05 in the same contamination soil The same as be low 圖1 GWC對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜鮮重的影響 Fig 1 Effects of GWC on fresh weight of pakchoi in Pb Zn contaminated soil 9202 馬其雪 等 園林綠化廢棄物堆肥對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜生理特性的影響 D5處理的小白菜生物量較CK差異顯著 P 0 05 在鋅單一污染土壤上 僅有D5處理的小 白菜生物量顯著 P 0 05 高于CK 總體而言 GWC的施用促進(jìn)了小白菜的生長 2 2 對(duì)小白菜葉綠素含量的影響 從圖2可以看出 隨著GWC施用量的增加 鉛 鋅單一和復(fù)合污染土壤上小白菜葉綠素含量 均呈上升趨勢 且均在D5處理下小白菜葉綠素 含量達(dá)到最大值 分別是CK的1 35 1 28 1 19 倍 在鉛 鋅單一污染土壤上 各處理的小白菜 葉綠素含量均顯著 P 0 05 高于CK 在鉛鋅 復(fù)合污染土壤上 僅D5處理的小白菜葉綠素含 量較CK差異顯著 P 0 05 其余處理較CK差 異不顯著 這可能是由于鉛 鋅的共同脅迫加劇 了對(duì)小白菜葉綠素合成的影響 少量的GWC雖 然能促進(jìn)葉綠素的合成 但作用不顯著 總體而 言 GWC的施用減輕了鉛 鋅對(duì)葉綠素的毒害作 用 提高了小白菜的葉綠素含量 且施用量越高 葉綠素含量增加越明顯 2 3 對(duì)小白菜MDA含量的影響 如圖3所示 在鉛單一污染土壤上 隨著 GWC施用量的增加 小白菜MDA含量呈下降趨 勢 D5處理的小白菜MDA含量較CK顯著 P 0 05 下降了34 78 在鋅單一污染土壤上 各 處理的小白菜MDA含量無顯著差異 在鉛鋅復(fù) 合污染土壤上 隨著GWC施用量的增加 小白菜 MDA含量呈下降趨勢 D2 D5處理的小白菜MDA 含量較CK分別顯著 P 0 05 下降了25 00 圖2 GWC對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜葉綠素含量的 影響 Fig 2 Effects of GWC on chlorophyll content of pakchoi in Pb Zn contaminated soil 圖3 GWC對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜MDA含量的 影響 Fig 3 Effects of GWC on MDA content of pakchoi in Pb Zn contaminated soil 39 29 總體而言 GWC的施用減輕了鉛 鋅 對(duì)小白菜產(chǎn)生的氧化脅迫 小白菜MDA含量有 不同程度的下降 2 4 對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜SOD活性的 影響 如圖4所示 GWC對(duì)鉛 鋅單一和鉛鋅復(fù)合 污染土壤上小白菜的SOD活性均無顯著影響 2 5 對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜CAT活性的 影響 如圖5所示 在鉛單一污染土壤上 D1 D2 處理的小白菜CAT活性顯著 P 0 05 高于 CK 分別是CK的1 49 2 00倍 在鋅單一污染 土壤上施用GWC 小白菜CAT活性升高 且D2 D5處理的小白菜CAT活性顯著 P 0 05 高于 CK 分別是CK的2 14 2 06倍 在鉛鋅復(fù)合污染 圖4 GWC對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜SOD活性的 影響 Fig 4 Effects of GWC on SOD activity of pakchoi in Pb Zn contaminated soil 0302 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 第32卷 第11期 圖5 GWC對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜CAT活性的 影響 Fig 5 Effects of GWC on CAT activity of pakchoi in Pb Zn contaminated soil 土壤上 各處理的小白菜CAT活性均顯著 P 0 05 高于CK 在D2處理下達(dá)到最大值 是CK 的3 77倍 總體而言 施用GWC能減輕鉛 鋅 對(duì)小白菜CAT活性的抑制作用 提高其清除體內(nèi) 大量過氧化氫的能力 減輕機(jī)體遭受過氧化氫毒 害的程度 2 6 對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜游離脯氨酸含 量的影響 如圖6所示 在鉛單一污染土壤上 隨著 GWC施用量的增加 小白菜游離脯氨酸含量呈 上升趨勢 且D2 D5處理的小白菜游離脯氨酸含 量顯著 P 0 05 高于CK 并在D5處理下達(dá)到 最大值 是CK的2 20倍 在鋅單一污染土壤上 D2 D5處理的小白菜游離脯氨酸含量顯著 P 0 05 高于CK 并于D2處理下達(dá)到最大值 是CK 圖6 GWC對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜游離脯氨酸含 量的影響 Fig 6 Effects of GWC on free proline content of pakchoi in Pb Zn contaminated soil 的1 33倍 在鉛鋅復(fù)合污染土壤上 隨著GWC 施用量的增加 小白菜游離脯氨酸含量呈上升趨 勢 各處理的小白菜游離脯氨酸含量均顯著 P 0 05 高于CK 并在D5處理下達(dá)到最大值 是 CK的2 31倍 總體而言 GWC的施用減輕了 鉛 鋅對(duì)游離脯氨酸合成的影響 提高了小白菜 體內(nèi)的游離脯氨酸含量 有助于增強(qiáng)其抗逆性 3 討論 本研究表明 施用GWC有利于提高鉛 鋅單 一和復(fù)合污染下小白菜生物量與葉綠素含量 施用GWC降低了鉛 鋅單一和復(fù)合污染下小白 菜MDA含量 提高了鉛 鋅單一和復(fù)合污染下小 白菜的CAT活性和游離脯氨酸含量 從而有利于 保護(hù)鉛 鋅污染下小白菜的生長 在一定程度上 增強(qiáng)了小白菜抵抗鉛 鋅脅迫的能力 葉綠素含量與植物光合作用和氮素營養(yǎng)有 密切的關(guān)系 在一定程度上可反映植物的生長狀 況和光合能力 已有研究表明 鉛 鋅脅迫會(huì)導(dǎo) 致小白菜葉綠素含量降低 影響小白菜正常生 長 23 24 本研究中 施用GWC提高了鉛 鋅單 一和復(fù)合污染土壤上小白菜的生物量與葉綠素 含量 圖1 2 且隨著GWC施用量的增加 小白 菜生物量與葉綠素含量呈上升趨勢 與Liu等 25 研究結(jié)果相似 這可能是由于不同的GWC配比 造成了土壤營養(yǎng)的差異 從而導(dǎo)致小白菜生物量 與葉綠素含量隨著GWC施用量增加呈遞增趨 勢 26 王意錕等 6 研究發(fā)現(xiàn) 添加腐植酸能顯 著提高鉛 鋅 銅 鎘復(fù)合污染土壤上菜用大豆的 生物量和葉片葉綠素含量 這主要是因?yàn)楦?酸含有羧基 羥基等具有絡(luò)合重金屬作用的官能 團(tuán) 這些官能團(tuán)具有刺激作物生長的作用 能促 進(jìn)作物葉綠素的合成 GWC中也含有大量的腐 植酸 其表面所帶的電荷和官能團(tuán)對(duì)土壤中的 鉛 鋅離子有較強(qiáng)的吸附能力 27 能使土壤中的 鉛 鋅發(fā)生鈍化 從而減輕鉛 鋅對(duì)小白菜的危 害 這可能是施用GWC能提高小白菜生物量與 葉綠素含量的另一個(gè)原因 在重金屬脅迫下 植物細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生活性氧自 由基 活性氧積累會(huì)誘發(fā)膜脂過氧化 MDA是脂 質(zhì)氧化的終產(chǎn)物 MDA含量可反映膜脂過氧化的 1302 馬其雪 等 園林綠化廢棄物堆肥對(duì)鉛 鋅污染土壤上小白菜生理特性的影響 程度 以間接判斷膜系統(tǒng)的受損程度 28 本研 究中 施用GWC不同限度地降低了鉛 鋅單一與 復(fù)合污染土壤上小白菜的MDA含量 圖3 緩 解了鉛 鋅對(duì)小白菜的脅迫作用 這與前人研究 結(jié)果是一致的 王意錕等 29 向鉛 鋅 銅 鎘復(fù) 合污染土壤施用腐植酸顯著降低了豇豆葉片的 MDA含量 減輕了重金屬對(duì)豇豆的氧化脅迫 李 張偉等 30 使用羥基磷灰石修復(fù)鉛污染土壤 使 得土壤中的小白菜MDA含量顯著下降 緩解了 鉛對(duì)小白菜的脅迫作用 腐植酸和羥基磷灰石 的作用相同 都是通過吸附沉淀土壤中的重金 屬 減少植物對(duì)重金屬的吸收 從而減輕重金屬 對(duì)植物葉片質(zhì)膜的損傷 GWC可能也是通過自 身的吸附沉淀能力降低了鉛 鋅的活性 31 從而 緩解了鉛 鋅對(duì)小白菜的氧化脅迫 SOD與CAT是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶 SOD是活性氧自由基的消除劑 能夠催化超氧陰 離子自由基歧化生成氧和過氧化氫 在機(jī)體氧化 與抗氧化平衡中起到重要作用 32 CAT能催化 過氧化氫分解生成氧和水 使細(xì)胞免于遭受過氧 化氫的毒害 33 本研究中 施用GWC提高了 鉛 鋅單一和復(fù)合污染土壤上小白菜的CAT活性 圖5 有類似研究發(fā)現(xiàn) 納米羥基磷灰石在一 定添加范圍內(nèi)可提高鉛污染土壤上小白菜的抗 氧化酶活性 30 王興明等 34 研究表明 向鉛 鋅 銅 鎘復(fù)合污染土壤上添加矸石 能顯著提高 香根草體內(nèi)的抗氧化酶活性 王意錕等 29 研究 發(fā)現(xiàn) 腐植酸能明顯提高重金屬復(fù)合污染土壤上 豇豆的SOD活性 國外研究表明 施用膨脹土能 使鉛 鎘復(fù)合污染土壤上水稻的SOD活性升 高 35 以上研究中的改良劑均通過降低土壤中 重金屬活性減少了植物對(duì)重金屬的吸收 從而緩 解重金屬對(duì)植物體內(nèi)抗氧化酶活性的抑制作用 GWC可能也通過降低鉛 鋅活性 36 減輕鉛 鋅 對(duì)小白菜抗氧化酶活性的抑制 提高了CAT活 性 從而消除由鉛 鋅脅迫而產(chǎn)生的氧化反應(yīng) 本研究中施用GWC各處理的小白菜的SOD活 性較CK差異不顯著 圖4 說明GWC的施入對(duì) SOD活性的影響不明顯 這與Ibrahim等 37 的研 究結(jié)果相似 游離脯氨酸是植物體內(nèi)一種重要的親和性 滲透調(diào)節(jié)物 在抗逆境中的主要作用是調(diào)節(jié)細(xì)胞 滲透平衡和增加蛋白質(zhì)的可溶性 保護(hù)生物大分 子結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性和阻止氧自由基產(chǎn)生 38 本研 究中 施用GWC提高了鉛 鋅單一和復(fù)合污染土 壤上小白菜的游離脯氨酸含量 且游離脯氨酸含 量隨著GWC施用量的增加呈上升趨勢 圖6 這可能是由于GWC的施入對(duì)土壤中的鉛 鋅濃 度有一定的稀釋作用 25 同時(shí)由于GWC能吸附 一定的鉛 鋅 36 從而減輕了鉛 鋅對(duì)小白菜游 離脯氨酸合成的影響 這與王興明等 34 的研究 結(jié)果一致 而與王意錕等 29 的研究中腐植酸 泥 炭對(duì)鉛 鋅 銅 鎘復(fù)合污染土壤上豇豆脯氨酸含 量的影響有差異 推測脯氨酸的變化可能與改良 劑 重金屬離子和植物種類有關(guān) 參考文獻(xiàn) References 1 環(huán)境保護(hù)部 國土資源部 全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào) R 北京 環(huán)境保護(hù)部 國土資源部 2014 Ministry of Environmental Protection Ministry of Land and Resources Bulletin of national survey on soil pollution R Beijing Ministry of Environmental Protection Ministry of Land and Resources 2014 in Chinese 2 陽丹萍 蔬菜重金屬累積特征及生物炭施用影響效應(yīng)研 究 D 重慶 西南大學(xué) 2017 YANG D P Heavy metal accumulation characteristics of vege tables and effects of biochar application on vegetable quality D Chongqing Southwest University 2017 in Chinese with English abstract 3 余志 陳鳳 張軍方 等 鋅冶煉區(qū)菜地土壤和蔬菜重金 屬污染狀況及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) J 中國環(huán)境科學(xué) 2019 39 5 2086 2094 YU Z CHEN F ZHANG J F et al Contamination and risk of heavy metals in soils and vegetables from zinc smelting area J China Environmental Science 2019 39 5 2086 2094 in Chinese with English abstract 4 張麗娟 小白菜對(duì)鉛 鋅的吸收累積與生理響應(yīng)特征 D 焦作 河南理工大學(xué) 2007 ZHANG L J Absorption and accumulation characteristics and physioligical response characteristics of non heading Chinese cabbages to lead and zinc D Jiaozuo Henan Polytechnic U niversity 2007 in Chinese with English abstract 5 時(shí)忠杰 胡哲森 李榮生 鉛 鋅脅迫對(duì)蕹菜光合色素及 活性氧代謝的影響 J 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué) 2002 24 2 208 212 SHI Z J HU Z S LI R S Effects of Pb Zn stress on photo synthetic pigments and active oxygen metabolism of Ipomoea a quatic Forsk J Journal of Jiangxi Agricultural University Natural Science 2002 24 2 208 212 in Chinese 2302 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 第32卷 第11期 with English abstract 6 王意錕 方升佐 王玉軍 等 改良劑對(duì)重金屬復(fù)合污染 土壤中菜用大豆品質(zhì)及生理特性的影響 J 生態(tài)與農(nóng)村 環(huán)境學(xué)報(bào) 2011 27 3 87 92 WANG Y K FANG S Z WANG Y J et al Effects of a mendments on quality and physiological characteristics of young soybean grown in soil contaminated by heavy metals in combination J Journal of Ecology and Rural Environment 2011 27 3 87 92 in Chinese with English abstract 7 李瑞 趙中秋 張鵬飛 等 磷礦粉修復(fù)重金屬污染土壤 的研究進(jìn)展 J 環(huán)境污染與防治 2017 39 4 426 431 LI R ZHAO Z Q ZHANG P F et al Research progress of remediation of heavy metal contaminated soils by phosphate rock J Environmental Pollution and Control 2017 39 4 426 431 in Chinese with English abstract 8 李念 李榮華 馮靜 等 粉煤灰改良重金屬污染農(nóng)田的 修復(fù)效果植物甄別 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2015 31 16 213 219 LI N LI R H FENG J et al Remediation effects of heavy metals contaminated farmland using fly ash based on bioavail ability test J Transactions of the Chinese Society of Agricul tural Engineering 2015 31 16 213 219 in Chinese with English abstract 9 KIM H S KIM K R KIM H J et 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