磷肥种类对李氏禾富集铜、铬的影响及其生理响应

植物修复是现下环境和生态领域研究的热门话题。环境中的铜、铬等重金属复合污染问题越发严重,在水环境修复和治理的方法中,植物修复技术的优越性越发显著。该文旨在加深磷对李氏禾累积重金属铜和铬复合污染的认识。施磷是一种重要的农艺措施,其在提高植物修复复合污染水体效率方面的效果不容忽视。该实验研究李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)分别在磷酸氢二铵(DAP)、磷酸二氢铵(MAP)、磷酸氢钙(DCP)、过磷酸钙(SSP)4种磷肥的不同质量浓度(无磷0 mg·L^?1、低磷11.38 mg·L^?1、中磷22.76 mg·L^?1和高磷45.52 mg·L^?1),Cu(II)、铬(VI)质量浓度均为10 mg·L^?1的复合污染水体下的重金属累积影响和生理响应。结果表明:在中磷浓度下,施加SSP后李氏禾对铜、铬的富集能力最大,为0P处理组的1.8—3.4倍,均高于其他处理组且存在显著性差异(P<0.05)。在高磷浓度处理下,施加(NH4)2HPO4处理组李氏禾生物量为9.260 g·10 plants?1,株高为59.07 cm,叶绿素含量为4.889 mg·g^?1,可溶性蛋白含量为10.77 g·L?1,均高于其他处理组且达到显著性差异(P<0.05)。在中磷浓度处理下,SSP处理组李氏禾叶片中丙二醛(MDA)含量为1.251μmol·g?1,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的含量分别为4.765、3.077、10.16 U·mg^?1(以prot.计),均高于其他处理组且达到显著性差异(P<0.05)。适量施加磷肥可以有效地提高李氏禾的生物量,以及各组织对铜、铬的累积作用,这一结果提高了我们对磷在植物修复技术中的作用的认识。     

重金属Ni、Cr复合污染下李氏禾的根际环境特征

为了将李氏禾应用于Ni、Cr复合污染土壤修复领域,通过根箱实验,研究了Ni、Cr复合污染下李氏禾根际环境特征的变化。结果表明:在不同浓度的Ni、Cr处理下,李氏禾根际土壤的pH值均显著低于(P<0.01)非根际土壤与基质土壤,根际土壤的脲酶、酸性磷酸酶、酸性转化酶活性均显著高于(P<0.05)非根际土壤与基质土壤。随着Ni、Cr处理浓度升高,李氏禾的pH值、土壤酶活性均呈不同程度的下降,李氏禾的株高、生物量及富集系数也受到抑制。在相关性分析中,李氏禾的株高和生物量与土壤pH值、土壤酶活性呈显著正相关(P<0.01),土壤pH值与土壤酶活性同样呈显著正相关(P<0.01)。高通量测序结果表明:李氏禾根际土壤相对丰度最高的3种菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);相对丰度最高的3种菌属依次为Alicyclobacillus属、Bordetella属和Mucilaginibacter属;Hydrotalea属对李氏禾的生长及富集能力可能具有促进作用。李氏禾可耐受较高水平的Ni、Cr污染,其根际可能存在金属抗性细菌,是一种潜在的可用于Ni、Cr复合污染土壤修复的植物。