水分管理对土壤温室气体排放和植物修复影响

水分管理对土壤温室气体排放和重金属污染土壤植物修复具有重要影响。该研究以超富集植物翅果菊(Pterocypsela indica)为研究对象,探究55%田间持水量(55%WHC)和75%田间持水量(75%WHC)对土壤温室气体排放和植物修复的影响。研究发现:相较于55%WHC处理,75%WHC处理显著增加了翅果菊抗逆性,同时75%WHC处理下翅果菊地上部Pb含量和累积量分别提高了92.3%和91.0%。与55%WHC处理相比,75%WHC处理降低了温室气体累积排放量,在种植与不种植翅果菊2种情况中,土壤CO_(2)累积排放量分别降低了18.8%和10.0%,N_(2)O累积排放量分别降低了9.1%和47.0%,CH_(4)累积排放量分别降低了17.1%和43.7%。综上,相较于55%WHC,75%WHC处理能够促进翅果菊生长和重金属累积,减少温室气体排放量,更适用于植物复修复。

微塑料对超富集植物少花龙葵Cd累积的影响

为研究微塑料对超富集植物修复重金属污染土壤的影响,文章通过温室盆栽实验,以镉(Cd)超富集植物少花龙葵为研究对象,探究聚乙烯(PE)微塑料颗粒(0、0.01%、0.1%、1%)(以w/w计)以及Cd(0、5、15、30 mg/kg)复合作用对少花龙葵生长及Cd累积影响。结果表明:与单一Cd处理相比,0.1%和1%的PE能显著降低土壤pH,提高Cd的生物有效性;5 mg/kg的Cd与PE复合处理显著降低了少花龙葵的生物量,增加了少花龙葵组织中Cd的含量,且Cd含量随着PE浓度的增加显著增加;但所有处理对少花龙葵Cd的累积量均无显著影响。研究表明,少花龙葵的生长及对Cd的吸收会因PE浓度、Cd浓度的不同而异。深入研究微塑料对超富集植物修复效率的影响,对拓展土壤重金属污染植物修复的实际应用具有重要意义。

外源物质对杂交狼尾草和油葵植物修复重金属污染土壤及温室气体排放的影响

施加外源物质对土壤温室气体排放和重金属污染土壤植物修复有重要影响,以杂交狼尾草(Pennisetum americanum×Pennisetum purpureum)和油葵(Helianthus annuus)为修复植物,研究施加不同外源物质对重金属污染土壤植物修复效果和温室气体排放的影响.结果表明,与背景土壤相比,外源物质施加对杂交狼尾草土壤pH值影响不大,但显著降低油葵土壤pH值.钾肥(KCl)施加不同程度提高植物的生物量,并且使得油葵超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)的活性均有增强,提高其抗逆性.施加赤霉素(GA3)与吲哚丁酸(IBA)降低了油葵抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量,缓解油葵受重金属的胁迫.KCl与乙二胺二琥珀酸(EDDS)处理分别影响植物对Cd与Pb的富集,其中施加KCl均显著提高了杂交狼尾草与油葵地上部Cd的累积量以及杂交狼尾草的根部Cd累积量,施加EDDS显著提高了油葵地上部与根部Pb的累积量.与CK处理相比,施加KCl与EDDS均会降低土壤CO_(2)的累计排放量,在杂交狼尾草种植土壤中分别降低了20.4%和5.0%,在油葵种植土壤中分别降低了15.8%和45.9%;但施加GA3与IBA增加了CO_(2)累计排放量;外源物质处理均增加了杂交狼尾草土壤N_(2)O累计排量,但不同程度降低了油葵土壤N_(2)O累计排放量,与CK处理相比,施加KCl和GA3使油葵N_(2)O累计排放量分别显著降低了40.5%和43.5%,施加EDDS和IBA使N_(2)O累计排放量分别降低了20.1%和28.4%.综上GA3与IBA的施加缓解了油葵所受重金属胁迫,KCl和EDDS处理增强植物修复效率并不同程度减少了土壤温室气体的排放.

蚯蚓、秸秆和柠檬酸对少花龙葵与翅果菊修复锌铅镉污染土壤的影响

外源物质调控和间作是提高重金属污染土壤植物修复效率的有效方法.采用盆栽试验研究蚯蚓、秸秆和柠檬酸对少花龙葵和翅果菊单作与间作修复Zn、Pb和Cd复合污染土壤的影响.结果表明,蚯蚓对Zn、Pb和Cd的富集系数(BCF)分别为0.07~0.13、0.10~0.26和5.64~15.52.土壤中添加秸秆能使蚯蚓生物量增加22.29%~223.87%、重金属含量下降8.15%~62.58%.蚯蚓对土壤重金属有效态含量的影响不大,但秸秆和柠檬酸对土壤重金属有效态含量分别表现为钝化和活化作用.蚯蚓对翅果菊的重金属含量影响不大,但会降低少花龙葵的重金属含量;秸秆对翅果菊重金属含量表现为抑制效应,但对少花龙葵Cd含量表现为促进效应;柠檬酸对少花龙葵重金属含量影响不大,但是会显著提高翅果菊的Pb含量.间作显著降低土壤重金属有效态含量,明显提高植物根的重金属含量,但对植物地上部重金属含量影响不大.植物对Zn、Pb和Cd的总提取量主要表现为:翅果菊>间作>少花龙葵.添加蚯蚓可以使翅果菊Zn、Pb和Cd总提取量分别提高12.49%、35.89%和29.01%;添加秸秆+蚯蚓可以使翅果菊Pb总提取量增加87.21%.研究表明,秸秆显著促进蚯蚓生长并降低其对重金属的富集,蚯蚓单独或者与秸秆结合添加能够有效提高翅果菊对Zn、Pb和Cd污染土壤的修复潜力.