纳米氢氧化镁—黑麦草—丛枝菌根真菌联合修复土壤对萝卜Cd含量的影响

【作者】 贺章咪； 张春来； 徐卫红； 熊仕娟；

【机构】 西南大学资源环境学院；

【摘要】 菜园土重金属污染问题日趋严重。纳米氢氧化镁是一种粒径介于1～100 nm的新型材料,在环保和肥料领域已有报道。Cd富集植物黑麦草能通过改变植物根系分泌物质的组成或含量来耐受或超富集重金属Cd,从而达到修复土壤镉污染的作用。丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌能促进植物的生长,提高植物对重金属的富集能力,降低重金属对宿主植物的毒害作用。本研究以萝卜为试材,探究以纳米氢氧化镁为化学钝化剂的原位修复—黑麦草植物修复—接种AMF微生物联合修复菜园土壤重金属污染的效果,为Cd污染土壤的修复技术提供理论依据。供试作物为萝卜（Raphanus sativus L.）‘抗病博士’。黑麦草（Lolium multiflorum L.）品种为‘邦德’。供试丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）菌种分别为摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae）,幼套近明球囊霉（Claroideoglomus etunicatum）。供试纳米氢氧化镁（nMg）粒径范围为82～127 nm。供试土壤基础理化性质为pH 7.95,有机质7.55 g·kg^-1,阳离子交换量9.74cmol·kg^-1,全氮0.70 g·kg^-1,碱解氮34.25 mg·kg^-1,有效磷30.87 mg·kg^-1,速效钾92.78 mg·kg^-1,全Cd 1.61 mg·kg^-1。试验于2016年9月27日—12月5日在重庆市潼南区桂林街道小舟村蔬菜基地进行。试验共设置5个处理,分别为对照、纳米氢氧化镁(nMg,撒施,0.3 g·m^-2)、纳米氢氧化镁+黑麦草（nMg+黑麦草,套种于两株萝卜中间,每穴移栽50株）、纳米氢氧化镁+丛枝菌根真菌（nMg+AMF,两种丛枝菌根真菌各0.5 g,混施于黑麦草根下方）、纳米氢氧化镁+丛枝菌根真菌+黑麦草（nMg+AMF+黑麦草）。每个处理3个重复,每个小区面积为8 m2,随机排列。将纳米氢氧化镁与基肥混匀后均匀撒施在翻耕好的农田上,5d后播种萝卜种子,每小区定植100株,30 d后移栽黑麦草并接种丛枝菌根真菌,其它按大田常规进行管理。播种70 d后收获。与对照相比,nMg、Mg+AMF、nMg+黑麦草和nMg+AMF+黑麦草4个处理降低了萝卜根和地上部Cd含量,降幅分别为32.5%～41.4%和13.7%～17.4%;各处理土壤全Cd含量明显降低,降幅为7.3%～17.1%。土壤中Cd形态含量残渣态（RES-Cd）>铁锰氧化态（FeMn-Cd）>碳酸盐结合态（CAB-Cd）>有机态（OM-Cd）>可交换态（EX-Cd）,接种丛枝菌根真菌后降低了土壤中的EX-Cd含量。种植黑麦草和接种丛枝菌根真菌后土壤细菌数量显著增多,放线菌数量无显著变化。和对照相比,nMg、nMg+AMF、nMg+黑麦草和nMg+AMF+黑麦草4个处理土壤的pH和CEC均显著升高,增幅为7.0%～11.1%和66.7%～76.9%。综上结果表明,原位钝化—植物—微生物联合修复技术比单一或两者联合修复技术效果更好。更多还原