硝态氮对小白菜铬污染毒性的调控作用

摘! 要! 通过盆栽和水培试验， 探讨了硝态氮对小白菜铬污染毒性的调控作用。结果表 %( 明： 外源 &’ 对小白菜铬吸收和积累具有明显的促进效应， 抑制了小白菜对铁养分的吸收 并降低了小白菜的硝酸还原酶活性； 硝态氮可有效缓减 &’% ( 对小白菜吸收铁和硝酸还原酶 活性的抑制作用， 促进小白菜碳氮代谢和 )* 的生物合成， 并刺激小白菜生长。在相同铬污 染条件下， 土壤硝态氮的增加促进了外源 &’% ( 向有机态转化， 且硝态氮有协同强化小白菜 %( 吸收 &’ 的效应。表明硝态氮在促进小白菜生长的同时， 也促进了小白菜对 &’% ( 的吸收， 提高了小白菜的铬累积水平。 关键词! 小白菜；铬；毒性；硝态氮；调控 （ 1$$2 ） #1.1$"#.$% 中图分类号! +#",#"! 文献标识码! -! 文章编号! #$$$.,/0$ !"#$%&’()* "++",’ )+ *(’-&’" *(’-)#"* )* ,.-)/($/ ’)0(,(’1 ’) !"#$$%&# &#’()$*"%$ 23 4453 &+%,),$%$（ 23 ） 3 34 +567898:;78，<=>4 ?@;79A@7，BC4 D;79E@，&=FG G6789*5;78，3CF <5@9 H@（ !"#$%&’$% ($)*+*"*, ’- ./’0,$1+2’$3,$*#4 #$& 5’+4 5/+,$/,，!"#$%67’" "#$%"$ ，87+$# ） 9 87+$,), :’"2$#4 ’- ./’4’%;， 1$$2 ， 67 （ #1 ） ： 1$"#.1$"%I 894’-&,’ ：JKL ;7M N;L6’ *:EL:’6 6OP6’@A67LQ N6’6 *K7M:*L6M LK QL:MH L56 ’68:E;L@K7 6RR6*LQ KR 7@9 L’;L6 7@L’K867 K7 *5’KA@:A LKO@*@LH LK <2#))+/# /#3=,)*2+) BI QQPI /7+$,$)+)（ BI ） I S56 ’6Q:ELQ %( Q5KN6M L5;L 6OK867K:Q &’ *K:EM KTU@K:QEH P’KAKL6 L56 *5’KA@:A ;**:A:E;L@K7 @7 <9 /#3=,)0 *2+)，’6QL’;@7 @LQ @’K7 :PL;V6，;7M @75@T@L @LQ 7@L’;L6 ’6M:*L;Q6 ;*L@U@LH；N5@E6 7@L’;L6 7@L’K867 *K:EM ;EE6U@;L6 L56 @75@T@LK’H 6RR6*L KR &’% ( K7 L56 @’K7 ;TQK’PL@K7 ;7M 7@L’;L6 ’6M:*L;Q6 ;*L@U@LH KR <9 /#3=,)*2+)，675;7*6 @LQ 7@L’K867 A6L;TKE@QA ;7M U@L;A@7 & T@KQH7L56Q@Q，;7M QL@A:E;L6 PE;7L 8’KNL5I 47M6’ L56 Q;A6 *K7M@L@K7Q KR QK@E *5’KA@:A *K7L;A@7;L@K7 ，L56 @7*’6;Q6 KR 7@L’;L6 7@L’K9 867 P’KAKL6M L56 L’;7QRK’A;L@K7 KR 6OK867K:Q &’% ( @7LK K’8;7@* RK’A，;7M L56 &’% ( :PL;V6 TH <9 /#3=,)*2+)I CL N;Q *K7*E:M6M L5;L 7@L’;L6 7@L’K867 *K:EM P’KAKL6 L56 PE;7L 8’KNL5 ;7M &’% ( ;T9 QK’PL@K7 KR <9 /#3=,)*2+)，;7M KTU@K:QEH @7*’6;Q6M @LQ &’% ( ;**:A:E;L@K7I :"1 ;)-<4：<2#))+/# /#3=,)*2+) BI QQPI /7+$,$)+)（ BI ） ；*5’KA@:A；LKO@*@LH；7@L’;L6 7@L’K867； ’68:E;L@K7I => 引> 言 土壤中重金属污染不但会导致农作物减产和品 质下降， 还会通过土壤9植物系统， 经食物链危害人 体健康和生命安全。植物修复技术以其有效、 非破 坏、 经济等优点， 正成为当前国内外的热点和前沿课 题 （ J’;Q;M， 1$$W ； Z: ,* #49 ， 1$$, ） ， 但鉴于中国人多 地少、 人口与土地使用矛盾突出的国情， 现阶段大规
为
/01 +,1 23 ， 采用的肥料和化学试剂均为分析纯。 !# $# !" 试验处理! 土培试验分 1 组， 第 & 组探讨施 铬量对土壤铬活性和小白菜吸收铬的影响， 依据实 验用土的总铬含量， 设置 +4（ 、 +,& 、 +,1 、 +," & 不施铬） 和 +,5 等处理， 分别添加相当于土壤总铬含量的 #、 #6 7、 &、 1、 5 倍的外源铬 +,- . ， 纯铬量分别为 #、 &#、 1#、 5#、 8# %9・:9 ; & ； 第 1 组探讨不同浓度硝态氮对铬毒 性的调控作用， 各处理的铬施用量均为 1# %9・:9 ; & ， 硝酸钙施用量设置 5 个浓度： #、 #6 1"-、 #6 531、 #6 3#8 9 ・:9 ; & ， 分别用 +41 、 /& 、 /1 和 /" 表示。 !# $# %" 试验方法! 土培用 &7 $% 内径、 高 1# $% 规 格的塑料杯， 使用前先在塑料杯下底面打 & 个 &## %% 直径的圆孔， 再由底部插入相同孔径、 长 1# $% 的纤维棒， 保留杯内纤维棒长度 7 $%， 然后将塑料 杯底面的纤维棒插穿带孔的塑料板， 放在里面装水、 上表面面积略小于塑料板的塑料盆上面。再根据试 验方案， 先在小塑料盆中将每一盆试验用试剂、 肥 料、 外源铬及土壤充分混均匀， 然后再放入塑料杯 中。待纤维棒充分吸水、 土壤潮湿后种上小白菜苗。 试验期间都采用纤维棒吸水的方法供水， 使土壤长 期保持潮湿状态。土培试验于 1##5 年 8 月 &5 日育
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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 生态学杂志! 第 1- 卷! 第 &1 期!
!" 材料与方法 !# $" 土培试验 !# $# $" 试验材料 ! 供试土壤采自广州市白云区九 佛镇林区自然表土层 （ "# $% ） ， 属花岗岩赤红壤， 土 壤理化 性 质 见 表 & 。供 试 作 物 为 小 白 菜 （ !"#$$%&# &#’()$*"%$ ’( ))*( &+%,),$%$（ ’( ） ） ， 品种为葵扇黑叶 白菜， 由广东省农业科学院提供； 供试外源 +,
& 苗。育苗前， 在温室条件下以 / #6 &7 9 ・ :9 ; （ 尿 & 素） 、 <1 27 #6 &# 9・ :9 ; （ 磷酸氨） 和 41 2 #6 &7 9 ・ & :9 ;（ 碳酸钾） 比例将土和肥料混均匀， 然后装入育
苗盘中淋 水， 播 种。1##5 年 8 月 18 日 移 栽 幼 苗， 1##5 年 = 月 13 日采收。试验期间所有试验物料均 在移栽前和土混合， 移栽后不追肥。盆栽试验基本 肥料用量和育苗用土相同。 !# !" 水培试验 !# !# $" 正交试验 ! 试验目的在于进一步深入探讨
（ W$"2###2 ） 和广东省科技计划资助项目 !国家自然科学基金项目 （ 1$$,X1$"$#$$# 和 1$$%X1$%$#$$/ ） 。 !!通讯作者 F9A;@E：7**567Y QK@EI 8MI *7 收稿日期： 1$$29$#91%! ! 接受日期： 1$$29$09#,
模采用 “ 绿色、 环保” 的植物修复来治理重金属污染 的可能性不大。因此， 开发受重金属污染的农田的 高效利用技术具有其重要意义。对于铬污染土壤而 言， 土壤总铬含量并不是植物吸收而产生毒害的可 靠指标， 土壤中铬的形态、 价态及其浓度， 决定着其 #00,;； -’M:@7@ ,* 对环 境 和 作 物 的 毒 性 （ 陈 英 旭， #49 ， 1$$" ； -’:7 ,* #49 ， 1$$" ） 。其中， 硝态氮在不同 条件下与活性重金属铬的相互作用， 会影响到铬的 生物毒性。本研究旨在揭示硝态氮对小白菜铬毒性 的调控作用， 了解其有关机制， 为重金属污染修复技 术提供参考4; *’+,- ./0+,-’1 ’23 -/45,-’1 .67.468,4+ 79 84+843 +7,1
总铬 水溶态铬 交换态铬 沉淀态铬 （ %9・:9 ; & ） （ %9・:9 ; & ） （ %9・:9 ; & ） （ %9・:9 ; & ） &=6 81 D #6 57 未检出 *A
生态学杂志 &5@76Q6 ?K:’7;E KR F*KEK8H! 1$$2 ， 67 （ #1 ） ： 1$"#.1$"%