| 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 |
| 摘要点击 2078 全文点击 418 投稿时间：2023-11-30 修订日期：2024-02-24 |
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| 中文关键词 温室气体 重金属 调控措施 土壤 植物修复 |
| 英文关键词 greenhouse gases heavy metal regulatory measures soil phytoremediation |
| DOI 10.13227/j.hjkx.20241146 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 何川黔 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | 1715077570@qq.com | | 高波 | 广西旅游产业研究院, 桂林 541004
桂林理工大学旅游与风景园林学院, 桂林 541004 | gaobo@glut.edu.cn | | 张杏锋 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | zhangxf@glut.edu.cn | | 陈敏妮 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | | | 虞乾魁 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | | | 胡茂盛 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | | | 陈虹旭 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | | | 梁烨禧 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | | | 易海峰 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | | | 张鹏伟 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004
桂林理工大学环境科学与工程学院, 岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004 | |
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| 中文摘要 |
| 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CO2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CO2累计排放量；外源物质处理均增加了杂交狼尾草土壤N2O累计排量,但不同程度降低了油葵土壤N2O累计排放量,与CK处理相比,施加KCl和GA3使油葵N2O累计排放量分别显著降低了40.5%和43.5%,施加EDDS和IBA使N2O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. |
| 英文摘要 |
| The application of exogenous substances has important effects on soil greenhouse gas emissions and phytoremediation of soil contaminated by heavy metals. Pennisetum americanum×Pennisetum purpureum and Helianthus annuus were used as remediation plants in this study. The effects of different exogenous substances on phytoremediation and greenhouse gas emissions of heavy metal-contaminated soil were studied. The results showed that the application of exogenous substances had little effect on the pH value of P. americanum×P. purpureum soil but significantly reduced the pH value of H. annuus soil compared with that of the background soil. The application of potassium fertilizer （KCl） increased the biomass of plants, enhanced the activities of superoxide dismutase （SOD） and peroxidase （CAT）, and improved the stress resistance of H. annuus. The application of gibberellin （GA3） and indole butyric acid （IBA） decreased the antioxidant enzyme activity and the content of malondialdehyde （MDA） and alleviated the stress of heavy metals in H. annuus. The KCl and EDDS treatments affected the accumulation of Cd and Pb in plants, respectively. The application of KCl significantly increased the accumulation of Cd in P. americanum×P. purpureum and H. annuus and the accumulation of Cd in P. americanum×P. purpureum roots, and the application of EDDS significantly increased the accumulation of Pb in H. annuus shoots and H. annuus roots. Compared with those in the CK treatment, the application of KCl and EDDS could reduce the cumulative CO2 emissions in soil, which were 20.4% and 5.0% in P. americanum×P. purpureum planting soil and 15.8% and 45.9% in H. annuus planting soil, respectively. However, the application of GA3 and IBA could increase the cumulative CO2 emissions. Exogenous substance treatment increased the cumulative N2O emissions of P. americanum×P. purpureum soil but decreased the cumulative N2O emissions of H. annuus soil to different degrees. Compared with those in the CK treatment, the application of KCl and GA3 significantly reduced the cumulative N2O emissions of H. annuus by 40.5% and 43.5%, respectively. The application of EDDS and IBA reduced the cumulative N2O emissions by 20.1% and 28.4%, respectively. In conclusion, the application of GA3 and IBA alleviated the heavy metal stress of H. annuus, and the KCl and EDDS treatments enhanced phytoremediation efficiency and reduced soil greenhouse gas emissions to varying degrees. |
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