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施加调理剂是提高植物修复效率的重要措施。目前,调理剂对超富集植物蜈蚣草的影响主要集中在磷对其吸收砷(As)的影响,其他调理剂对其吸收As的的影响仍不明确。蜈蚣草对铅(Pb)、镉(Cd)也具有较强的耐性,调理剂是否能够促进其对Pb、Cd的吸收有待进一步研究。我国北方地区存在着土壤As、Pb、Cd等重金属污染问题,且有研究证明蜈蚣草在北方地区的非冬季节能够正常生长,因此,探索蜈蚣草在北方土壤中的修复效果具有重要意义。基于此,本研究采集了济源(潮土)与保定(潮褐土)的重金属污染土壤进行室内盆栽试验,来研究不同调理剂对蜈蚣草吸收As、Pb、Cd的影响;并在石门与济源两地开展田间试验来验证不同调理剂对蜈蚣草田间修复土壤中As、Pb的应用效果,以期为蜈蚣草应用于我国不同地区重金属污染土壤修复以及应用调理剂来提高其修复效率提供理论依据。主要研究结果如下: (1)不同调理剂对蜈蚣草生长的影响 不同调理剂对蜈蚣草生长的影响有所差异。磷酸二氢铵显著提高了蜈蚣草的株高、羽叶干重与茎秆干重,其中蜈蚣草的株高在潮土与潮褐土中分别比对照提高了53.1%与55.4%。EDTA显著降低了蜈蚣草的株高、羽叶干重与茎秆干重,其中蜈蚣草株高在潮土与潮褐土中分别为对照的58.6%与36.9%。柠檬酸对蜈蚣草的生长无显著影响。 (2)不同调理剂对蜈蚣草吸收As的影响 磷酸二氢铵与柠檬酸均促进了蜈蚣草对As的吸收。磷酸二氢铵显著提高了蜈蚣草体内As的浓度,其中蜈蚣草羽叶As的浓度在潮土与潮褐土中分别为对照的5.34倍与1.86倍,地上部As的积累量在两种土壤中分别为对照的6.08倍与4.02倍。柠檬酸也显著提高了蜈蚣草羽叶与茎秆的浓度,其中蜈蚣草羽叶中As的浓度在潮土与潮褐土中分别为对照的3.52倍与1.46倍,地上部As的积累量在两种土壤中分别为对照的2.72倍与2.52倍。此外,磷酸二氢铵与柠檬酸在两种土壤中均提高了As的有效态含量,促进了残渣态与定型铁锰结合态As转化为非专性吸附态与专型吸附态As。蜈蚣草在潮褐土中拥有更高的地上部As的积累量,然而在两种土壤中的对As的去除率相似。 (3)不同调理剂对蜈蚣草吸收Pb、Cd的影响 不同调理剂对蜈蚣草吸收Pb、Cd的影响有所差异。EDTA显著提高了蜈蚣草体内Pb的浓度与积累量,其中羽叶的Pb浓度在潮土与潮褐土中分别为对照的33.9和5.97倍,地上部积累量分别为对照的9.22与1.18倍。EDTA使蜈蚣草对Pb的富集系数>1,使其对Pb具有富集能力。EDTA也显著提高了蜈蚣草体内Cd的浓度,其中羽叶Cd的浓度分别为对照的9.16和2.40倍;而对Cd的积累无促进作用。CA在两种土壤中降低了蜈蚣草体内Pb、Cd的浓度与积累量。此外,EDTA显著提高了土壤Pb、Cd的DTPA提取态与可交换态含量,而磷酸二氢铵与柠檬酸在本研究所采用的的潮土和潮褐土中对Pb、Cd的生物有效性无明显影响。 (4)不同调理剂对蜈蚣草田问修复As的应用效果 石门田间试验的蜈蚣草地上部产量(干重)、As的浓度以及As的提取量分别为1902~2413kg·hm-2、68.6~176mg·kg-1、126~387g·hm-2;济源田间试验相应地分别为4789~5741kg·hm-2、203~340mg·kg-1、1331~1938g·hm-2。可以看出,济源的蜈蚣革对土壤As的修复效果优于石门。磷酸二氢、过磷酸钙与柠檬酸降低了蜈蚣草的地上部产量、As的提取量以及土壤中As的有效态含量。这说明这三种调理剂对蜈蚣革田间修复土壤As的效果不显著。 (5)不同调理剂对蜈蚣草田间修复Pb的应用效果 在济源田间试验中,蜈蚣草地上部干重为196~404kg·hm-2。硫酸铵、氯化铵、与柠檬酸显著降低了蜈蚣草地上部产量,分别为对照的48.5%、57.4%与53.1%。蜈蚣草地上部Pb的浓度为28.8~37.0mg·kg-1,硫酸铵、氯化铵与柠檬酸对蜈蚣草地上部Pb的浓度无显著影响。蜈蚣草地上部Pb的提取量为94.3~175g·hm-2,硫酸铵、氯化铵与柠檬酸均显著降低了蜈蚣草地上部Pb的提取量,分别为对照的63.4%、56.5%与54.0%。三种调理剂对土壤Pb的有效态含量也无显著影响。这说明硫酸铵、柠檬酸与氯化铵对蜈蚣草田间修Pb的效果不显著。 综上所述,在潮土与潮褐土中,磷酸二氢铵促进了蜈蚣草的生长,EDTA抑制了蜈蚣草的生长,柠檬酸对蜈蚣草的生长无显著影响。磷酸二氢铵与柠檬酸促进了蜈蚣草对As的吸收,EDTA提高了蜈蚣草对Pb、Cd的吸收。济源蜈蚣草地上部As的提取量高于石门,磷酸二氢铵、过磷酸钙与柠檬酸不能提高蜈蚣草田问修复As的效率。硫酸铵、氯化铵与柠檬酸对蜈蚣草田间修复Pb的效果不显著。本研究将为利用蜈蚣草修复重金属污染土壤措施的制定提供理论依据。