土壤重金屬的生物有效性是控制植物提取成功的關(guān)鍵因素,然而重金屬釩(V)主要以殘渣態(tài)形式存在于土壤中,這嚴重影響了植物對重金屬V吸收及其提取的效率。用合適的螯合劑,能夠與重金屬結(jié)合形成復合物,促進土壤重金屬成為可溶態(tài),從而達到有效增加重金屬的生物利用度,強化植物修復效率的目的。而利用檸檬酸(CA)螯合劑提高土壤重金屬生物有效性,則是一種有效促進重金屬植物提取的方法之一。
基于此,省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所孫蔚旻研究員團隊采集了湖南懷化辰溪釩礦原位污染土壤作為供試基質(zhì),采用生物學盆栽實驗,對施加CA條件下接種叢枝菌根真菌(AMF)對紫花苜蓿修復釩污染土壤的作用進行分析研究。AMF是自然界中一類能夠與陸地80%以上植物根系形成互惠互利的共生體,能夠改善植物養(yǎng)分吸收和生理代謝,增強植物耐重金屬毒害能力,影響植物對重金屬的吸收與轉(zhuǎn)運,從而實現(xiàn)強化重金屬污染土壤植物修復的作用。研究結(jié)果表明,施加CA到被原位釩污染土壤中,紫花苜蓿的生長會受到抑制,接種AMF后植物的生長狀況得到了改善。同時,施加CA會導致釩礦原位污染土壤酸溶態(tài)V增加,促進了土壤-植物系統(tǒng)中V的轉(zhuǎn)運與積累。此時接種AMF能夠提高植物P/V比和抗氧化酶活性,從而緩解釩脅迫。團隊還指出,10 mM/kg CA與AMF接種聯(lián)合對紫花苜蓿修復釩污染土壤的效果最好。該研究對探索接種AMF與施加螯合劑聯(lián)合促進某特定植物或超富集植物修復重金屬污染土壤的生態(tài)作用具有重要理論意義。
相關(guān)研究成果發(fā)表在國際環(huán)境領域權(quán)威期刊Environmental Science and Pollution Research上。
圖 AMF與CA螯合劑聯(lián)合對紫花苜蓿修復釩礦污染土壤的作用機制
論文信息:Qiu, L., Gao, W., Wang, Z. et al. Citric acid and AMF inoculation combination–assisted phytoextraction of vanadium (V) by Medicago sativa in V mining contaminated soil. Environ Sci Pollut Res (2021).
原文鏈接:https://doi.org/10.1007/s11356-021-15326-y
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