Lelliottia sp.Kz9与纳米零价铁强化印度芥菜修复土壤镉污染.pdf

第30卷第3期2023年 5月Vo l.30 No.3Ma y 2023妥全与环境工程Sa f et y a nd Env iro nment a l Enginee ring引用格式：张玉克，吴新国，吴万银，等.Lelliottia s p.Kz9与纳米零价铁强化印度芥菜修复土壤镉污染J.安全与环境工程，2023,30(3):244-251.Zh a ng Y K,Wu X G,Wu W Y,et a l.Remedia t io n o f Cd-pullut ed s o il by Lelliottia s p.Kz9 a nd na no s c a le zero v a lent iro n a s s is t ed by Brassica juncea t o Cd-po llut ed s o ilJ.Safety and EnvironmentaI Engineering,2023,30(3):244-251.L ellio ttia s p.Kz9与纳米零价铁强化印度芥菜 修复土壤镉污染，吴新国,吴万银，陶越，曾昱扬,廖克俊，陈(武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉430079)摘 要：利用植物富集土壤中重金属，是进行重金属污染土壤生态修复的一种重要手段。重金属抑制植物的生长 发育,导致植株矮小、生物量较低，是植物生态修复的难点。通过盆栽试验，探究根际促生菌(.L ellio ttia sp.Kz9)和 100 nm纳米零价铁(nZVI100)单一或联合施用对不同浓度镉污染土壤中印度芥菜的生长及富集重金属的影响。结 果表明:nZVI100在低浓度(5 mg/kg)镉胁迫下可显著促进印度芥菜的生物量、根系发育，以及地上部分镉和铁的吸 收(/O.O5),nZVI1Oo在高浓度(20 mg/kg)镉胁迫下可显著提高印度芥菜的生物量、根系发育和地上部分铁的吸 收(pKz9与 nZVIi。联合处理组Kz9处理组，表明nZVI100在土壤重金属污染生态修复技术应用方面有较好的前景。关键词：纳米零价铁;根际促生菌L ellio ttia sp.Kz9)；镉污染土壤;植物修复；印度芥菜中图分类号：X53 文章编号：1671-1556(2023)03-0244-08 收稿日期：2022-06-09DOI：10.13578/ki.issn.1671-1556.20220783 开放科学(资源服务)标识码(OSID):Remediatio n o f Cd-pulluted So il by Lelliottia sp.Kz9 and Nano scale Zero valent Iro n Assisted by Brassica j uncea to Cd-po lluted So ilZHANG Yuk e,WU Xinguo,WU Wa nyin.TAO Yue,ZENG Yuya ng,LIAO Kejun,CHEN La nzh o u*(Sc h o o l o f Reso urc es and Enviro nmental Sc ienc es 9Wuh an Univ ersity,Wuh an 430079,Ch ina)Abst r ac t：Us ing pla nt s t o a c c umula t e h ea v y met a ls in s o il is a n impo rt a nt s t ra t e gy o s o il ec o lo gic a l res t o ra-t io n.Ho we v er,h ea v y met a ls inh ibit t h e gro wt h a nd dev elo pment o f pla nt s,res ult ing in dwa rf pla nt s a nd lo w bio ma s s.Our s t udy explo res t h e ef f ec t s o f indiv idua l o r c o mbined a pplic a t io n o f pla nt gro wt h-pro mo-t ing rh izo ba c t eria(PGPR L ellio ttia s p Kz9)a nd 100 nm na no s c a le zero v a lent iro n(nZVIio o)o n pla nt gro wt h a nd met a l a c c umula t io n in dif f erent c o nc ent ra t io ns o f c a dmium c o nt a mina t ed s o il t h ro ugh po t experime nt s.Th e res uIt s s h o w t h a t t h e t rea t ment o f nZVIio o a t lo w c a dmium lev el(5 mg/k g)c o uld s ignif ic a nt ly impro v e bio ma s s,ro o t mo rph o lo gic a l dev elo pment a nd c o nt ent o f c a dmium a nd iro n in s h o o t s(/V0 05)；t h e c o mbined a pplic a t io n o f Kz9 a nd nZVI100 po s it iv ely a f f ec t c h lo ro ph yll c o nt ent a nd iro n a bs o rpt io n o f B.junc e a(Q c o mbined Kz9 a nd nZVIio o t re a t me nt sKz9 t re a t me nt s,indic a t ing t h a t nZVIio o h a s a go o d pro s pec t in t h e a pplic a t io n o f h ea v y met a l po llut io n ec o lo gic a l res t o ra t io n t ec h no lo gy in s o il.基金项目：国家重点研发计划项目(2018YFC1801703)作者简介：张玉克(1998-),女，硕士研究生，主要研究方向为土壤微生物与重金属修复。E-ma il：Zyk _ c ug126.c o m 通讯作者：陈兰洲(1976)，男，博士，教授，主要从事环境生物学方面的研究。E-ma il：c h enlzwh u.c o m.c n第3期张玉克等tL ellio ttia sp.Kz9与纳米零价铁强化印度芥菜修复土壤镉污染245Key wo r ds:na no s c a le zero v a le nt iro n；pla nt gro wt h-pro mo t ing rh izo ba c t eria(LeZZzo Mza s p.Kz9)；c a dmium-po llut ed s o il;ph yt o remedia t io n；Brassic a j unc ea土壤重金属污染是我国最严重的环境问题之 一,其中镉污染面积已达13万h m2，涉及11个省市 25个地区镉可以通过采矿、工业和农业活动进 入土壤，因其具有不可降解性和强毒性，对人类健康 与生态环境产生不利的影响阂。目前应用广泛的物 理法和化学法修复土壤镉污染成本昂贵，还可能造 成“二次污染”，因而寻找安全可靠、环境友好、成本 低廉的方法来控制和减少土壤镉污染日益成为人们 关注的焦点。植物修复作为一种低成本和生态友好型的修复 技术，通过超富集植物的物理、化学和生物过程吸收 和积累土壤中的重金属。然而植物对镉的吸收受 土壤性质、污染程度和植物类型等多种因素的影响，且植物生物量和对重金属的累积量有限，如地上 部分可累积大量镉的遏蓝菜CTh laspi c aerulesc ens)因生长缓慢、生物量有限，实际应用受到局限国；印 度芥菜CB.junc ea L.Cz e rn)虽然生长速度快，但其 累积重金属的能力有限冏。因此，如何提高超富集 植物的生物量和耐受重金属的程度是实现植物修复 技术的关键。外源施用微生物是一种有效地改善植物富集效 果的方法。研究表明，许多根际促生菌不但能够通 过分泌1-氨基环丙烷-1-竣酸(ACC)脱氨酶、产生铁 载体、抗生素等来降低重金属毒性，缓解重金属对植 物的胁迫，而且也可以通过固氮、溶磷以及产生n引 喙乙酸(IAA)等宜接促进植物的生长。Ke等凹 的研究表明，具有固氮、产IAA与铁载体能力的 Bac illus s p.Eh 5和Eh 7可显著提高黑麦草的生物 量与铜累积量；表现多种促生能力的Bac illus s p.QX8和QX13可以促进龙葵的生长以及对镉、铅的 吸收匚诃。近年来，具有强还原性和大比表面积的纳 米零价铁(nZVI)亦被应用于联合植物进行土壤重 金属污染的修复，Za nd等口口研究发现，施用nZVI 有利于促进白车轴草的生长与土壤镉污染的修复。目前关于根际促生菌和nZVI单独或联合施用 促进污染土壤植物修复的比较性研究仍然较少。为 了探讨根际促生菌、nZVI及其联合施用对印度芥菜 修复土壤镉污染的作用,本文主要研究内容为：根 际促生菌和nZVI单一或联合施用对镉污染土壤中 印度芥菜生物量、根系发育的影响；根际促生菌和 nZVI单独或联合施用下，镉在印度芥菜中的吸收与 迁移;根际促生菌和nZVI单独或联合施用下，印 度芥菜叶片叶绿素含量及铁含量的差异。以此探索 出促进印度芥菜生长及镉吸收的有效方法，从而为 镉污染土壤的生态修复技术应用提供理论基础。1材料与方法1.1试验材料本研究筛选菌株所用的土壤来自湖北省大冶市(1145620E,3059N)丛毛羊胡子草(Erio ph orum.c o mo sum Ne e s)植被下的根际土壤，过筛去除 颗粒物，并在C条件下保存备用。1.2试验方法1.2.1 根际促生菌的分离、耐受与鉴定先取10.0 g植物根际土壤加入含有适量玻璃 珠的90 mL无菌水中，于25 C,150 r/min下振荡2 h,逐级稀释;然后取稀释度为10一3、10-4和10-5的 土壤稀释液100“L滴加到含镉(50 mg/L)的Lu-ria-Be rt a n固体培养基上，28 C培养5 d；再从平板 上挑取单个菌落于Cd浓度分别为100、200、300、400、500 mg/L的Luria-Be rt a n固体培养基上划线 培养，并选择生长速度快、耐镉能力强的菌株L e i-lio ttia s p.Kz9(简称Kz9)进行后续试验。细菌16S rDNA测序使用16S通用引物(27F和 1492R、27F：5/-AGAGTTGATCCTGGCTCAG-3,1492R：5 TACGGYTACCTTGTIACGACTT-3)进 行16S rDNA基因扩增，并通过Ch ro ma s软件去除 两端质量低的序列，再用DNAMAN软件进行拼 接,将序列上传至NCBI进行序列匹配。1.2.2 根际促生菌促生能力的测定菌株产生IAA能力的测定参考Brie等、Glic k ma nn等的方法；通过相应的培养基测定菌 株的固氮解磷能力；产铁载体能力的检测采用国 际通用的CAS检测体系M；ACC脱氨酶活性的测 定参考Belimo v等页的研究。1.2.3 盆栽试验供试土壤取自无重金属污染的菜园，位于江苏 省淮安市(119241E,33276N)。供试土壤用 2 mm尼龙筛过筛处理，并于120C下灭菌1 h。参考 土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB 15618-2018)中土壤镉的风险管控值为4 mg/k g,本试验将土壤中镉浓度分别设置为5 mg/k g和20 mg/k g,并将镉污染土壤置于温室中固定，4周后将 246安金与聲燼工裡 ht t p：/水t aq.c bpt.c 第30卷污染土装盆，每盆1.2 k g。未经镉污染处理的菜园 土的化学性质和重金属含量为：总有机碳2.37 g/k g,总氮 0.33 g/k g,有效磷 8.38 mg/k g,pH 值 8.88,Cd 0.35 mg/k g,Cr 20.45 mg/k g,Zn 47.42 mg/k g,Cu 12.78 mg/k g,Ni 19.52 mg/k g,Pb 15.32 mg/k g。试验所用的菌株于Luria-Be rt a n液体培养基中 活化20 h后离心，用无菌水反复清洗后调节菌液 OD600=1 o印度芥菜种子浸泡消毒后，分别浸泡至 无菌水、菌液中2 h,播种量为50粒/盆，盆栽试验在 温室内进行，温度范围为2030 C，昼14 h夜10 h,种植期间保持土壤含水率为60%。参考Za nd等M和Gil-Dia z等加的研究结果，本研究采用100 mg/k g的100 nm级别的nZVI(nZVI10o)0共设置8组处理：5 mg/k g镉污染土 壤中种植印度芥菜(CK)；5 mg/k g镉污染土壤中 种植接种Kz9的印度芥菜(Kz 9)；5 mg/k g镉污 染土壤中施加100 mg/k g的nZVI100后种植印度芥 菜(nZVI100);5 mg/k g镉污染土壤中施加100 mg/k g的nZVI1Oo后种植接种Kz 9的印度芥菜(Mixe d)；组为20 mg/k g镉浓度的处理。每 个处理组设置3个平行试验。1.2.4植物生物量与植株重金属吸收转运系数测定印度芥菜生长4周后收获，用水反复冲洗植株 根部的污染土壤后将其浸泡于10 mmo l/L EDTA 溶液中1015 min,以去除根部吸附的重金属，同 时将植株分为地上部分和地下部分，并于105C下 杀青30 min,60C下烘干至恒重，然后测定植物体 的干重。植物组织消解后采用岛津AA-7000原子吸收 分光光度计测定印度芥菜组织中的镉、铁含量植株重金属转运系数计算公式为：转运系数(mg/k g)=植物地上部分重金属含量(mg)/植物地下部分重金属含量(k g)1.2.5印度芥菜根系发育情况与叶绿素含量的测定利用根部扫描仪(Eps o n Expres s io n 1680 Sc a nner,H本)读取印度芥菜根系图片，并通过 WinRh izo 2013e测定其总根长、总表面积、根平均 直径和分枝数等相关数据。参考Wellburn如的方法提取印度芥菜叶片叶 绿素,分别在663 nm与645 nm处测定提取物的吸 光度A,并按下式计算印度芥菜叶片中叶绿素含量:印度芥菜中叶绿素含量=&02 A663-20.21XA6451.3数据处理与分析使用SPSS 23软件进行单因素方差分析与多重 比较,并采用Origin 2019软件进行绘图，所有数据 均为3个样本的平均值。2结果与讨论2.1耐镉菌株的分离与鉴定从根际土壤中筛选的耐镉促生菌中，Kz 9对镉 的耐受性较高，可以在镉浓度为400 mg/L的 Luria-Be rt a n固体培养基上生长，且生长速度最快,故选择该菌株进行后续试验。NCBI BLAST 分析表明，Kz9 与 L ellio ttia aq uatilis的亲缘关系最近，16S rDNA序列相似度 可达99%。通过对菌株Kz 9的16S rDNA序列采 用MEGA-X分析软件构建系统发育树(见图1),结 果表明该菌株为河生雷勒特氏菌le llio ttia s p.)o 该菌株的GenBa nk登录号为MZ959115。91|-L ellio ttia sp.S2E21(MH465174)_21-L ellio ttia sp.S2E18(MH465174)-L ellio ttia nimipressuralis K26(MK548534)-L ellio ttia sp.GPS18(MK602529)I-L ellio ttia aq uatilis 9827-07(MG916974)7 L ellio ttia aq uatilis 6331-17(MG916969)|L ellio ttia aq uatilis CLY1(MW321628)67-L ellio ttia sp.Kz9(MZ959115)0.002图1菌株Kz9的系统发育树Fig.1 Phylog entic tree of strain Kz9第3期张玉克等:L ellio ttia s p.Kz9与纳来零价铁强化印度芥菜修复土壤镉污染2472.2菌株的促生能力鉴定菌株促生能力试验结果表明,Kz9至少具有3种 促生能力,即解磷、产生IAA和产生ACC脱氨酶（见 表1）。其中，磷是植物生长所必需的矿质元素，重金 属胁迫会抑制植物对磷酸盐的吸收，阻碍植物的生 长,而根际促生菌的溶磷能力可以促进无机磷酸盐转 化为有效磷酸盐，进而提高植物对土壤磷的吸收皿；IAA的分泌则可以刺激植物细胞分裂生长进而促进 植物根系的生长,提高植物对矿质元素与营养物质的 吸收,促进植物生长，如Ko c har等泅研究发现菌株产 IAA的能力与植物生长具有直接关系;具有ACC脱 氨酶活性的细菌能够将ACC水解为NHs与o r丁酮 酸，降低乙烯胁迫水平，从而增强植物在各种胁迫下 的抵抗力囲啦，如BeHmo等研究发现,在镉胁迫下,根际促生菌的ACC脱氨酶活性与其对印度芥菜根系 生长的刺激作用呈正相关关系。表1菌株KZ9的耐受与促生能力特性Ta ble 1 Pla nt gro wt h pro mo t io n t ra it s a nd Cd2+res is t a nt o f s t ra in Kz9菌株名称Cc F+最大抗性/促生能力(mg L-1)产 IAA/(pg.mL-1)固氮解磷产铁载体 产 ACC/Cnmo l a-k et o but yra t e (mg h-1)-1Kz940021,13-+一4.970.92.3根际促生菌和nZVg。单独或联合施用后镉胁 迫下印度芥菜生物畳的变化高浓度的重金属会扰乱植物代谢过程,抑制植 物的生长。根际促生菌和nZVI100单独或联合施用 后镉胁迫下印度芥菜地上部分与地下部分生物量的 变化，见图2。图2不同处理组中印度芥菜地上部分与地下部分生物 量的变化Fig.2 Va ria t io ns o f s h o o t a nd ro o t bio ma s s oB.j unc ea in dif f erent t rea t ment s注:星号表示根际促生菌和nZVIio o单一或联合处理组与同浓度 对照组间存在显著差异;“*”表示少0.05,“八表示p 0.01。下同。由图2可以看出：（1）与低浓度镉胁迫下处理组相比，印度芥菜 在高浓度镉胁迫下地上部分与地下部分生物量分别 降低7.7%和5.4%;根际促生菌和nZVI300的单独 或联合施用均可提高印度芥菜的生物量，低浓度镉 胁迫下，单接种Kz9、施用nZVI100或联合施用的土 壤中印度芥菜地上部分生物量分别比对照组增加 3.8%.21.7%、4.4%,印度芥菜地下部分生物量分 别比对照组增加7.2%、4&6%、0.9%；高浓度镉胁 迫下，单接种Kz9、施用nZVI100或联合施用的土壤 中印度芥菜地上部分生物量比对照组分别增加 0.2%J&4%、0.6%,印度芥菜地下部分比对照组 分别增加 3.8%、50.5%、5.7%。（2）施用nZVI100对镉胁迫下印度芥菜生长的 促生效果最为显著（卫0.05）,可能归因 于植物种类等因素，如Bac illus sp.Eh5与Eh7可 以显著促进黑麦草的生长，但对高羊茅的促生效果 并不明显。（4）与对照组相比，Kz9与nZVI100的联合施用 对镉协迫下印度芥菜生物量的促进效果并不明显（/0.05）,但优于Kz9的单独接种、弱于nZVI100 的单独施用，可能是由于nZVI100的毒性导致细菌细 胞膜破损，诱导产生活性氧，出现氧化损伤而造成细 菌失活，降低Kz9的促生能力，细胞破碎会使更多 的nZVI】。颗粒进入到细胞中，从而降低nZVI100对 植物的直接促生效果29-剜。248拱冬昌猱觇工程 http；/第30卷不同处理组对镉胁迫下印度芥菜生长的促生效 果表现为nZVI100处理组nZVI与Kz9联合处理 组接种Kz9处理组。2.4印度芥菜的镉吸收与转运系数的变化植物提取是植物修复过程中修复土壤重金属污 染的主要机制，而植物组织镉积累量是衡量植物提 取效率的重要指标。不同处理组印度芥菜地上部分 与地下部分的镉累积量变化，见图3。25020015010050070140210280350CK Kz9 nZVRo o Mixed CK Kz9 nZVI100 Mixed土壤中镉浓度 为5 mg/k g地上冑-ir Hq【分4-z二匕壤切20中4 mg斛E度T TT+I地下制I1丫分1I图3不同处理组中印度芥菜地上部分与地下部分 的镉累积量变化Fig.3 Va ria t io n o f Cd a c c umula t io n in s h o o t s a nd ro o t s o f E junc ea in dif f erent t rea t ment s由图3可以看出：(1)在镉污染土壤中，高浓度镉污染土壤中印 度芥菜对镉的吸收量明显高于低浓度镉污染土壤,印度菜菜地下部分对镉的吸收量明显高于地上部 分,表明根部是印度芥菜对镉的优先储存器官，这是 因为直接暴露于镉污染的植物根部可以提供离子渗 透的主要途径而有利于根部吸收积累镉，且重金属 污染可能会导致植物根部附近形成屏障使其难以向 地上部分转移而积累于植物根部。(2)高浓度镉胁迫下，单一或联合处理对印度 芥菜镉积累量的促进效果并不显著(卫0.05)。低 浓度镉胁迫下,nZVI100的施用可以显著提高地上部 分对镉的吸收SCO.05),其镉浓度提高70%。此 外，有研究发现,100 mg/kg nZVI的施用还能有效 提高黑麦草对铅的吸收対.(3)与对照组相比，单独接种Kz9对镉污染土 壤中印度芥菜镉富集的促进效果并不显著S 0.05),其可能受植物种类等因素的影响，如同种促 生菌的接种促进了紫花苜蓿与月见草对重金属的富 集，但却降低了象草中的重金属浓度冏。(4)Kz9与nZVI】。联合处理镉污染土壤中印 度芥菜隔累积量的促进效果不显著0.05),可 能是因为根际促生菌与nZVI】。间的相互影响减弱 了其对印度芥菜镉吸收的促进效果。总体而言，在镉胁迫下，促进印度芥菜富集土壤 中镉的效果表现为nZVI】。处理组nZVI“。与Kz9 联合处理组接种Kz9处理组。不同处理组印度芥菜的镉转运系数见表20表2不同处理组印度芥菜的镉转运系数Ta ble 2 Cd t ra ns lo c a t io n f a c t o r o f 3.junc ea in dif f erentt rea t ment s处理组镉浓度/(mg k g-1)镉转运系数/(mg-k g-1)50.2200.013200.5430.029Kz950.2210.052200.5750.095nZVIioo50.2160.040200.5220.106Mixed50.267+0.006200.5620.047由表2可知:试验所有处理组印度芥菜的镉转 运系数在0.2160.575之间变化，且印度芥菜的镉 转运系数随土壤中镉浓度的增加而增大，而在相同 浓度镉胁迫条件下，各处理组印度芥菜的镉转运系 数与对照组相比并不显著(/0.05)。2.5不同处理方式对印度芥菜根系发育的影响根系是植物与土壤环境进行物质交换的主要界 面，在镉吸收与转运中起重要作用。镉胁迫会抑 制植物根系发育、影响根系形态，印度芥菜根系发育 随镉胁迫浓度的增加抑制情况更为严重，见图4。由图4可以看出：(D与低浓度隔胁迫对照组相比，高浓度镉胁 迫下对照组印度芥菜的总根长、总表面积、根平均直 径和分枝数分别下降4.4%、11.3%、6.1%和5.4%；(2)与对照组相比，单一或联合处理组均能有 效改善印度芥菜根系的发育状况，促进根系发育。在低浓度隔胁迫下，印度芥菜总根长、总表面积、根 平均直径和分枝数分别增加24.9%94.0%、23.8%94.4%、0.2%6.6%和 0.3%24.5%;高浓度胁迫下，其分别增加24.8%95.3%、26.8%118.5%、1.0%12.4%和 9.3%39.0%。nZVI】。可能通过诱导植物根细胞壁疏松来促 进植物根系的伸长页。Kz9对植物根系发育的促 进作用可能由于IAA的分泌促进了植物根细胞的 分裂伸长与侧根的生长。从促进印度芥菜根系发育第3期张玉克等:L ellio ttia sp.Kz9与纳米零价铁强化印度芥菜修复土壤镉污染2490000.308 0o O6 420-土壤中镉浓度 为20mg/kg申 CK Kz9InZVI i oo 匸 Mixed6 5 4 3 2(z)、駆B*骐1-古壤中镉浓度 土壤中镉浓度为5 mg/kg 为20 mg/kg0300土壤中镉浓度 为5 mg/kg丄口土壤中镉浓度 为20 mg/kg 弓用s 早 ac K丄=Kz9II nZVI I。二 Mixed日日、妲WSA0.25-0.20-0.15-CK OKz911 nZVI I。IMixed250-200-150-100-50-土壤中镉浓度土壤中镉浓度 为?mg/kg0.100 CK二 Kz9InZVI】oo IMixed图4不同处理组对印度芥菜根系发育的影响Fig.4 Effects of different treatments on root development of B.junc ea情况而言，其促进效果表现为nZVI100处理组 nZVIxo o与Kz9共同处理组接种Kz 9处理组。2.6不同处理方式对印度芥菜铁吸收与叶绿素含 量的影响铁是植物生长所必需的矿质元素，其参与植物 脱氧核糖核酸的合成、固氮及光合作用尽管土 壤中铁的含量较高，但因其化学固定性与低溶解性,植物可利用的土壤铁的含量通常较低口勺。不同处 理组中印度芥菜地上部分铁含量变化，如图5所示。1 2006003009000CKKz9 nZVI100 Mixed CK Kz9 nZVI100 Mixed图5不同处理组中印度芥菜地上部分铁含量Fig.5 Variation of Fe content in shoots o B.junc eain different treatments兰b日)、*如舔o宀気由图5可以看出：随着镉胁迫浓度的增加，印度 芥菜地上部分铁含量没有明显的变化（力0.05）,但nZVI】。单一或联合处理均可显著提高植物叶片 对铁元素的吸收Cp0.05）。印度芥菜 地上部分对铁的吸收与镉的积累趋势相同，其促进 效果均表现为nZVI】。处理组nZVI100与Kz 9联合 处理组接种Kz9处理组。重金属会对植物的生长和光合作用产生不利的 影响，而叶绿素含量通常是评估光合作用的重要指 标匚屈。镉胁迫浓度的增加会抑制植物叶绿素的合 成，如柳叶菜在镉胁迫下叶绿素含量发生了明显降 低遡。不同处理组中印度芥菜叶绿素含量的变化,如图6所示。由图6可以看出：印度芥菜随土壤中镉浓度的 增加其叶片叶绿素含量随之降低，与低浓度镉胁迫 相比,高浓度镉胁迫下印度芥菜叶绿素含量降低 14.4%；与对照组相比，单一处理组对印度芥菜叶绿 素含量没有明显促进作用（P0.05）,而联合处理 组印度芥菜的叶绿素含量显著增加（QV0.01）。这 可能是由于随着nZVh。处理时间的增加，铁元素在250妥会与規境工程 ht t p:/水t aq.c bpt.c 第30卷1.50.31.20.90.6Kz9 nZVI wo Mixed(Mfbo.bom)、*迤抵赚古0CK Kz9 nZVI100 Mixed CK图6不同处理组中印度芥菜叶绿素含量的变化Fig.6 Va ria t io n o f c h lo ro ph yll c o nt ent o f B.junc eain dif f erent t rea t ment s植物体内的不断积累影响植物光合作用，而铁元素 过量积累会触发胞内活性氧的生成，抑制植物光合 作用1呵；联合处理则致使一部分nZVI100进入细菌 体内，降低铁元素在植物体内的积累量，缓解铁元素 的不断积累对光合作用产生的影响。不同处理组对 印度芥菜叶绿素含量的促进效果表现为：nZVI100与 Kz 9联合处理组nZVIi。处理组接种Kz 9处理 组。3结论Kz 9和100 mg/k g nZVI100的单独或联合处理 均可促进镉胁迫下印度芥菜的生长及对镉的吸收，但其促进效果有所差异。其中，Kz 9处理对隔污染 土壤中印度芥菜的生物量、镉含量及转运系数、根系 发育情况、叶片叶绿素含量与铁含量的提高效果并 不明显S0.05)，这可能与植物种类、土壤条件等 原因有关;而联合处理的促进效果略优于Kz9单独 处理的促进效果;100 mg/k g nZVIio o处理的促进效 果最为显著，可显著提高植物的生长、根系的发育及 对镉、铁元素的吸收(/Kz 9与 nZVI联合处理组Kz 9处理组。未来,在评估nZVI 的生态毒性后，可合理利用nZVI侦协同印度芥菜进 行土壤镉污染修复。参考文献：口杨滨娟，黄国勤植物种植修复土壤重金属污染的模式、技术与 效果综述口.生态科学,2022,41(4)：251-256.DOI：10.14108/j.c nk i.1008-8873.2022.04.029.2 李鑒爽，谢作明，裴福文，等.土壤藻结皮对高镉农田表层土壤的 改良作用研究J.安全与环境工程,2022,29(3):155-160.DOI：10.13578/j.c nk i.is s n.1671-1556.20210308.3 Hua ng R?Do ng M,Ma o P,e t a l.Ev a lua t io n o f ph yt o remedia t io n po t ent ia l o f f iv e Cd(h yper)a c c umula t o rs in t wo Cd c o nt a minat ed s o ils EJJ*Science of the Total Environment 9 2020 9 721:137581.DOI：10.1016/j.s c it o t env.2020.137581.4 Qa yyum M F9 Reh ma n M Z U,Ali S,et a l.Res idua l ef f ec t s o f mo no a mmo nium ph o s ph a t egyps um a nd element a l s ulf ur o n c a dmium ph yt o a v a ila bilit y a nd t ra ns lo c a t io n f ro m s o il t o wh ea t in a n ef f luent irriga t ed f ield E Jl-Chemosphere,2017,174:515-523.DOI：10.1016/j.c h emo s ph ere.2017.02.006.5 刘戈宇，柴团耀，孙涛超富集植物遏蓝菜对重金属吸收、运输和 累积的机制口生物工程学报,2010,26(5):561-568.DOI-10.13345/j.c jb.2010.05.0116 Belimo v A A,Ho nt zea s N Sa f ro no v a V I et a l.Ca dmium-t o lera nt pla nt gro wt h-pro mo t ing ba c t eria a s s o c ia t ed wit h t h e ro o t s o India n mus t a rd QBrassica juncea L Czem)JSail Biology and Biochemistry,2005,37(2)：241-250.DOI；10.1016/j.s o ilbio.2004.07.033.7 Tirry N,Ko uc h o u A,El Oma ri B,et a t Impro v ed c h ro mium t o lera nc e o f Medicago saliva by pla nt gro wt h-pro mo t ing rh i-zo ba c t eria(PGPR)CJ Journal of Genetic Engineering and Biotechnology,2021,19(1):149.DOI：10.1186/s 43141-021-00254-&8 陈峥，刘波，邓文琼，等.14株芽胞杆菌菌株的分子鉴定及其促 生机理分析J热带作物学报,2021,42(3):789-799.DOI：10.3969/j.is s n.1000-2561.2021.03.026.9 Ke TZh a ng J,Ta o Y,e t a l.Indiv idua l a nd c o mbined a pplic a t io n o f Cu-t o lera nt Bacillus s pp.enh a nc e t h e Cu ph yt o ext ra c t io n ef f ic ienc y o f perennia l ryegra s s E J J.Chemosphere9 2021,263：127952.DOI-10.1016/j.c h emo s ph ere.2020.127952.10 He X,Xu M,Wei Q,et a l.Pro mo t io n o f gro wt h a nd ph yt o ext ra c t io n o f c a dmium a nd lea d in Solarium nigrum L media t ed by pla nt-gro wt h-pro mo t ing rh izo ba c t eria C J Ecotoxicology and Environmental Safety?2020,205*111333.DOI；10,1016/j,ec o env.2020.111333llJZa nd A D,Ta brizi A M9Heir A V Inc o rpo ra t io n o f bio c h a r a nd na no ma t eria ls t o a s s is t remedia t io n o f h ea v y met a ls in s o il us ing pla nt s pec ies J.Environmental Technology&Innovation 9 2020,20:101134.DOI：10.1016/j.et i.2020.101134.12 Brie J Bo s t o c k R M,Silv ers t o ne S E Ra pid in s it u a s s a y f o rindo lea c et ic Ac id pro duc t io n by ba c t eria immo bilized o n a nit roc ellulo s e membra ne J Applied and Environmental Mic ra bgy 4991,57(2)：535 538.DOI：10.1128/a em.57.2.535-538,1991,13 Glic k ma nn E Des s a ux Y.A