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柠檬酸螯合剂与丛枝菌根真菌联合增强重金属污染土壤植物修复能力

来源: 时间:2021-08-09

  土壤重金属的生物有效性是控制植物提取成功的关键因素,然而重金属钒(V)主要以残渣态形式存在于土壤中,这严重影响了植物对重金属V吸收及其提取的效率。用合适的螯合剂,能够与重金属结合形成复合物,促进土壤重金属成为可溶态,从而达到有效增加重金属的生物利用度,强化植物修复效率的目的。而利用柠檬酸(CA)螯合剂提高土壤重金属生物有效性,则是一种有效促进重金属植物提取的方法之一。

  基于此,省科学院生态环境与土壤研究所孙蔚旻研究员团队采集了湖南怀化辰溪钒矿原位污染土壤作为供试基质,采用生物学盆栽实验,对施加CA条件下接种丛枝菌根真菌(AMF)对紫花苜蓿修复钒污染土壤的作用进行分析研究。AMF是自然界中一类能够与陆地80%以上植物根系形成互惠互利的共生体,能够改善植物养分吸收和生理代谢,增强植物耐重金属毒害能力,影响植物对重金属的吸收与转运,从而实现强化重金属污染土壤植物修复的作用。研究结果表明,施加CA到被原位钒污染土壤中,紫花苜蓿的生长会受到抑制,接种AMF后植物的生长状况得到了改善。同时,施加CA会导致钒矿原位污染土壤酸溶态V增加,促进了土壤-植物系统中V的转运与积累。此时接种AMF能够提高植物P/V比和抗氧化酶活性,从而缓解钒胁迫。团队还指出,10 mM/kg CA与AMF接种联合对紫花苜蓿修复钒污染土壤的效果最好。该研究对探索接种AMF与施加螯合剂联合促进某特定植物或超富集植物修复重金属污染土壤的生态作用具有重要理论意义。

  相关研究成果发表在国际环境领域权威期刊Environmental Science and Pollution Research上。

  图 AMF与CA螯合剂联合对紫花苜蓿修复钒矿污染土壤的作用机制

  论文信息: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).

  原文链接:https://doi.org/10.1007/s11356-021-15326-y

  (省科学院土壤环境所土壤生态修复研究团队 裘浪/供稿)

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