硫改良劑對農(nóng)業(yè)污染土壤中植物重金屬吸附的影響
日益嚴重的土壤重金屬污染問題,已對諸多農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的生物安全造成了巨大威脅,現(xiàn)今已有多種施加改良劑的方法來修復(fù)受損、污染的土壤。硫作為一種對植物吸附重金屬有積極效應(yīng)的非金屬元素,可促進土壤的修復(fù)或減緩污染。由于植物吸附重金屬的過程受控于多種因素,至今硫?qū)χ参镏亟饘傥降挠绊懮胁幻鞔_。
版納植物園生態(tài)水文研究組博士后Zakari Sissou和相關(guān)組員,基于國內(nèi)外有關(guān)硫改良劑對植物從污染土壤中吸附重金屬效應(yīng)的研究結(jié)果進行了全面梳理,并采用隨機效應(yīng)模型(REM)對524個數(shù)據(jù)點的效應(yīng)尺度大小進行了分析。結(jié)果表明:(1)施用硫改良劑后,植物對鎘、鉻、鎳的吸附量分別提高了1.6、3.3、12.6倍,對銅吸附量降低了0.3倍,且無論施硫的類型如何,植物的重金屬吸附量均隨硫脅迫程度的增加而提高。(2)施硫與未施硫處理下,植物的獨立器官對重金屬的吸附量差異顯著,而組合器官則無顯著差異;植物葉片和根系的重金屬吸附量在施硫處理下高于未施硫處理,而籽粒、谷殼和莖稈的重金屬吸附量則低于未施硫處理;植物各器官的重金屬吸附量(響應(yīng)率)順序為: 根 > 葉 > 莖 > 籽粒 > 谷殼。(3)在土壤pH適宜(5.5~8)和堿性(8~14)條件下,施硫處理的植物重金屬吸附量比未施硫處理的高2倍;在酸性土壤(1~5.5)條件下,則比未施硫的低0.2倍。(4)施硫處理下,豇豆屬、高粱屬、蕓薹屬植物對鎘、錳、鎳和鉻的吸附量最大;未施硫處理下,水稻屬、玉米屬、高粱屬植物對鉻、錳和鐵的吸附量最大。(5)硫?qū)χ参镏亟饘傥降挠绊懭Q于硫脅迫強度、硫化物類型、植物器官、植物類型和土壤pH條件的單一或綜合效應(yīng)。(6)雖然土壤施用硫不會影響糧食品質(zhì),但一些作物葉子在施硫下的重金屬積累量可能會超標,從而通過食物鏈對人體健康構(gòu)成威脅,因此農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控應(yīng)針對植物器官分別制定相應(yīng)標準。
相關(guān)結(jié)果以Influence of sulfur amendments on heavy metals phytoextraction from agricultural contaminated soils: a meta-analysis為題,發(fā)表在Environmental Pollution上。
硫改良劑對植物重金屬吸附的影響