污泥施用下团花与鹅掌藤鲜叶和凋落叶重金属变化

2024-06-27 12:49鲍利安董晓全赖明丽朱会军吴嘉希曾曙才吴道铭
广西植物 2024年5期
关键词:园林植物重金属

鲍利安 董晓全 赖明丽 朱会军 吴嘉希 曾曙才 吴道铭

DOI: 10.11931/guihaia.gxzw202211032

鲍利安, 董晓全, 赖明丽, 等, 2024.

污泥施用下团花与鹅掌藤鲜叶和凋落叶重金属变化 [J].

广西植物, 44(5): 925-935.

BAO LA, DONG XQ, LAI ML, et al., 2024.

Changes of heavy metal in fresh and litter leaves of Neolamarckia cadamba and Schefflera arboricola under sewage sludge application  [J].

Guihaia, 44(5): 925-935.

摘  要:  该研究通过单种鹅掌藤(Schefflera arboricola)、单种团花(Neolamarckia cadamba)和混种团花与鹅掌藤的大根箱实验,跟踪分析表施2%(W/W)污泥后3个月(2020年9月、10月和11月)的鲜叶和凋落叶Cu、Zn、Cd和Hg含量以及凋落叶产量变化,分析鲜叶与凋落叶重金属含量关系以及凋落叶重金属回归量变化。结果表明:(1)污泥施用下团花鲜叶和凋落叶Cu含量均显著高于鹅掌藤,而Zn和Cd含量均显著低于鹅掌藤。(2)鹅掌藤鲜叶Zn含量在11月最低,而Hg含量在11月最高。(3)单种和混种团花鲜叶Zn、Cd和Hg含量在11月最高。(4)混种的团花凋落叶Hg含量随污泥施用时间延长而显著增加,而Cu、Zn和Cd含量变化不明显。(5)9月和11月鹅掌藤鲜叶Cd含量均与凋落叶Hg和Cd含量显著正相关。(6)鹅掌藤和团花凋落叶产量及Cu、Zn、Cd和Hg回归量分别在污泥施用1个月后(9月)和2个月后(10月)最高。综上所述,污泥施用时间对团花和鹅掌藤的鲜叶重金属含量影响较大,而对凋落叶重金属含量影响较小;鹅掌藤鲜叶Cd含量与凋落叶Cd和Hg含量存在正相关;鹅掌藤和团花分别在污泥施用1个月后(9月)和2个月后(10月)凋落叶重金属污染风险较高。该研究为污泥园林利用和凋落叶的合理处置提供了借鉴。

关键词: 污泥资源利用, 重金属, 园林植物, 凋落叶, 混种

中图分类号:  Q948.1

文献标识码:  A

文章编号:  1000-3142(2024)05-0925-11

收稿日期:  2023-03-04  接受日期: 2023-05-23

基金项目:  国家自然科学基金(42177011, 41807112, 31971629); 广东省自然科学基金(2021A1515011407, 2022A1515010909); 广州市科技计划项目(202201010419)。

第一作者: 鲍利安(1997—),硕士研究生,研究方向为森林生态学,(E-mail)1317230455@qq.com。

*通信作者:  吴道铭,博士,副教授,硕士生导师,研究方向为森林生态学,(E-mail)dmwu@scau.edu.cn。

Changes of heavy metal in fresh and litter leaves of

Neolamarckia cadamba and Schefflera arboricola

under sewage sludge application

BAO Lian, DONG Xiaoquan, LAI Mingli, ZHU Huijun,

WU Jiaxi,  ZENG Shucai, WU Daoming*

( College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China )

Abstract:  This study conducted a large root box experiment with Schefflera arboricola monoculture, Neolamarckia cadamba monoculture, and co-planting of Schefflera arboricola and Neolamarckia cadamba. The dynamic changes in Cu, Zn, Cd, and Hg contents in fresh and litter leaves of Schefflera arboricola and Neolamarckia cadamba and their litter leaves yield were analyzed for three months (September, October, and November 2020 ) after the surface application of 2% (W/W) sewage sludge (SS). The relationship between the heavy metal contents of fresh and litter leaves and the changes in the heavy metal return amount in litter leaves were further analyzed. The results were as follows: (1) N. cadamba had significantly higher Cu contents in fresh and litter leaves than those of S. arboricola, while had significantly lower Zn and Cd contents than those of S. arboricola. (2) The fresh leaves of S. arboricola had the lowest Zn content and the highest Hg content in November. (3) The fresh leaves of monoculture and co-planting Neolamarckia cadamba had the highest Zn, Cd, and Hg contents in November. (4) The Hg content in the litter leaves of co-planting of N. cadamba increased significantly with the time of SS application, while those of Cu, Zn, and Cd contents showed no significance. (5) The Cd content in fresh leaves was significantly and positively correlated with the Hg and Cd contents of  litter leaves in Schefflera arboricola in both September and November. (6) The highest yield of  litter leaves and the highest return amount of Cu, Zn, Cd, and Hg in S. arboricola occurred one month after SS application (September), while those in Neolamarckia cadamba occurred two months after SS application (October). In summary, the application time of SS showed a greater effect on the heavy metal contents in fresh leaves of N. cadamba and Schefflera arboricola than those in litter leaves; there was a positive correlation between the Cd content in the fresh leaves and the Cd and Hg contents in the litter leaves of S. arboricola; the heavy metal pollution risk of the litter leaves of S. arboricola and Neolamarckia cadamba was easy to occur in one month (September) and two months  (October) after SS application, respectively. This study provides a reference for safe SS utilization and reasonable litter disposal in the landscape.

Key words: sewage sludge utilization, heavy metal, landscape plant, litter leaf, co-planting

科学处置城市污泥,降低污泥处置带来的环境风险,成为亟待解决的市政及生态环境建设问题(陈伊豪等,2018)。园林利用是污泥资源化利用的重要方式。污泥富含有机质、N、P、K及多种微量营养元素,可用作土壤肥料,改善土壤物理、化学、生物特性并促进植物生长(Bai et al., 2017)。然而,污泥含有多种污染物特别是重金属,一定程度影响植物生长,对园林土壤也存在潜在污染风险(Chu et al., 2018)。如何降低污泥园林利用带来的重金属污染风险备受关注。

植物在土壤重金属清除中扮演着重要角色。植物萃取(phytoextraction)是利用对重金属具有富集能力的植物,通过根系从土壤中吸收重金属,并将其转移、贮存到地上部,然后通过收割地上部以清除重金属的方法,是降低土壤重金属污染的重要措施,也是目前重点发展的重金属修复技术(Mohsin et al., 2022; Yang et al., 2022)。在施用污泥的园林土壤上合理种植园林植物,可以有效吸收转移污泥中的重金属,进而实现园林绿化建设、资源处置污泥并降低土壤重金属污染风险的三重效果(Wu et al., 2017, 2021)。产生凋落叶是植物适应季节更替或躲避恶劣外界环境的主要表现(刘强和彭少麟,2010; 袁方等,2018)。为减轻体内重金属等有害物质毒害,植物加速了这些物质向老化叶片迁移或者加快遭受毒害叶片的老化凋落。因此,植物修复过程中所产生的凋落叶含有一定量重金属,如不及时清理回收,将对土壤造成二次污染(Maunoury-Danger et al., 2018; Al Souki et al., 2020)。例如,孙慧珍等(2011)分析不同类型人工林落叶层重金属,发现9种人工林落叶层的Pb、Cd、Cu和Zn含量均高于土壤层,落叶对土壤有潜在重金属污染风险。另外,不同季节产生的凋落物存在差异,而凋落物的季节性输入影响森林土壤和水文系统的重金属储量变化,如森林溪流的上、中、下游中Cd储量均在秋季凋落物产生的高峰期最高(蒋雨芮等,2020)。探讨污泥施用后园林植物鲜叶和凋落叶的重金属含量变化规律,有利于提高重金属植物提取效率和降低凋落物二次重金属污染风险。遗憾的是,目前尚无研究关注污泥施用条件下园林植物的鲜叶和凋落叶重金属变化,也不清楚污泥对凋落叶的重金属产生何种影响以及鲜叶重金属与凋落叶重金属存在何种关系。

此外,植物混种在一定程度上影响植物对重金属吸收积累。例如,混种显著提高了蜈蚣草(Pteris vittata)对As和Pb的吸收(Yang et al., 2017);鹅掌藤(Schefflera arboricola)与秋枫(Bischofia javanica)混种显著提高了秋枫的Cd、Ni和Cu积累量(赖明丽等,2022)。混种可能通过改变根际环境并影响重金属活性,形成更加协调的根系吸收网络,提高植物重金属耐性等来提高植物重金属吸收效率(Wang et al., 2018; Yeboah et al., 2020; Bian et al., 2021),而混种是否影响污泥施用下植物叶片重金属含量尚无相关报道。团花(Neolamarckia cadamba)作为茜草科团花属落叶乔木,具有生物量大、生命周期长、生长速度快等优点,对污泥耐受能力较强,具有一定的重金属积累能力(Chu et al., 2018);鹅掌藤作为华南地区广泛种植的园林绿化植物,已被证实对重金属具有较强的吸收富集能力(孙曦等,2021)。这两种植物的生长速率、叶片重金属累积和凋落叶产生量均存在很大差异。团花与鹅掌藤混种可以形成深浅协同的根系吸收网络,有利于提高其重金属清除效率(Wu et al., 2021)。基于此,本研究选用团花与鹅掌藤作为供试植物,开展大型土培根箱污泥表施试验,拟探讨以下问题:(1)污泥施用后两种植物鲜叶和凋落叶的重金属含量如何变化;(2)两种植物的鲜叶重金属与凋落叶重金属含量之间存在何种关系;(3)污泥园林施用是否产生凋落叶重金属污染风险;(4)两种植物混种如何影响植物叶片重金属含量。

1  材料与方法

1.1 供试材料

供试基质: 土壤为广州市郊区的绿地赤红壤,污泥为广东省清远市绿由环保科技有限公司的市政堆置污泥,两者自然风干,过1 cm网筛以去除杂物备用。基本化学性质见表1。

供试植物: 试验选取长势一致、无病虫害、苗高约为20 cm的速生乔木团花以及园林绿化植物鹅掌藤作为供试植物,团花苗龄3个月,鹅掌藤苗龄5个月;两种植物分别购自华南农业大学林学与风景园林学院陈晓阳教授课题组和广州市芳村苗木市场。

1.2 试验设计及试验过程

试验设置处理如下: 鹅掌藤单种(S),每个根箱种植鹅掌藤6株;团花单种(N),每个根箱种植团花2株;鹅掌藤(SNS)与团花(SNN)混种(SN),每个根箱种植鹅掌藤3株和团花1株。采用随机区组试验设计,每个根箱按照处理设置种植植物;每种处理有5个独立根箱,每个根箱为单个生物学重复。试验在华南农业大学生态农场露天场地开展。先模拟自然土层将试验用土填充根箱,具体做法为先将郊外采集30~60 cm土层的土壤填充根箱30~60 cm土层,浇透水自然沉降1天;再将郊外采集0~30 cm土层的土壤填充根箱0~30 cm土层,并且浇透水自然沉降和平衡1个月;1个根箱填土大约1 000 kg。完成土壤平衡处理后,于2019年10月按照处理设置将团花和鹅掌藤移栽至根箱中,让其自然生长10个月。2020年8月,按照质量比2%于各根箱表层追施污泥(污泥用量依据标准CJ/T 262-2011限定的林地污泥施用累积量小于30 t·hm-2,折合质量比为1.2%~2.1%),种植期间根据天气状况每3~5 d浇1次水,每次每个根箱浇水5~10 L;施用污泥后每天收集供试植物凋落叶并清理分区内其他植物枯枝落叶、杂草等,保证各处理不受其他因素干扰。

1.3 样品采集

凋落叶: 在施用污泥1个月后,每天按根箱收集供试植物凋落叶,辨别和归类后,清洗叶片以去除表面泥土,分处理装于尼龙网袋,自然风干;待收集叶片满1个月后分处理将其置于信封,65 ℃烘箱烘干至恒重。考虑到12月团花凋落叶产量非常少,本实验主要连续收集2020年9月、10月和11月的凋落叶。2020年9月收集的混种鹅掌藤凋落叶样品遗失,导致无法获取相关数据。

鲜叶: 为了分析鲜叶和凋落叶的重金属含量差异,本实验也对应收集2020年9月、10月和11月的鲜叶。每月最后一天按根箱分别收集团花和鹅掌藤的鲜叶。于团花植株中部东南西北4个方位收集完全展开的绿色健康叶片各1片,于鹅掌藤植株中部东南西北4个方位收集完全展开的绿色健康叶片各3片。叶片杀青后烘干备用。

1.4 指标测定

凋落叶干重: 用百分之一天平分别称量每月收集烘干的每个根箱凋落叶质量。单株团花/鹅掌藤凋落叶产量=某根箱团花/鹅掌藤凋落叶总质量÷该根箱的团花/鹅掌藤的株数。

凋落叶及鲜叶重金属含量: 污泥中各种重金属含量均低于污泥园林用限值;由于本实验供试土壤和污泥中总Pb、Cr、Ni和As含量较低,而总Cu、Zn、Cd和Hg含量相对较高,本实验主要分析鲜叶和凋落叶Cu、Zn、Cd和Hg含量。植物叶片烘干后,粉碎,过60目网筛备用。称取粉碎叶片样品0.5 g于微波消解罐中,加入5 mL硝酸,按120 ℃→160 ℃→180 ℃的次序进行微波消解。待消解液冷却后,蒸馏水定容至25 mL。消解液Cu、Zn、Cd含量采用原子吸收火焰分光光度计测定,Hg含量采用原子荧光分光光度法测定。计算叶片重金属含量比值,以获知凋落叶重金属由鲜叶转移情况,叶片重金属含量比值=凋落叶重金属含量÷鲜叶重金属含量。计算凋落叶重金属归还量,获知凋落叶二次重金属污染情况,凋落叶重金属归还量=凋落叶干重 × 凋落叶重金属含量。

1.5 数据处理与统计分析

所有数据均使用Microsoft Excel 2016进行整理,使用R软件(version 4.20)“stats”程序包中的“shaprio.test”函数、“kruskal.test”函数进行正态性、方差齐性检验;对非正态、方差不齐数据先进行对数或平方根变换以满足分析前提条件,再使用R软件“agricolae”程序包进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan法进行多重比较(α=0.05);使用R软件“stats”程序包中的“t.test”函数进行t检验;使用R软件“corrplot”程序包进行Pearson相关性检验,并绘制相关性热图;使用R软件“ggplot2”程序包进行直方图绘制。图表数据均为平均值±标准误差(n=5)。

2  结果与分析

2.1 鲜叶重金属含量变化

不同月份新鲜团花叶片的Cu含量均显著高于鹅掌藤(P<0.05),而Cd和Zn含量显著低于鹅掌藤(P<0.05)(图1)。施用污泥1个月后(9月)团花的叶片Hg含量显著低于鹅掌藤(P<0.05)。与各自单种相比,混种处理显著提高了鹅掌藤9月和10月的Zn含量;施用污泥2个月和3个月(10月和11月)显著提高了鹅掌藤Cd含量(分别提高了139.90%和44.72%)。混种处理的鹅掌藤叶片Cu含量随时间延长显著增加,但单种鹅掌藤叶片Cu含量变化不明显;单种和混种鹅掌藤的叶片Zn含量在11月最低,而Hg含量在11月最高,Cd含量则变化不明显;单种和混种团花叶片的Zn、Cd和Hg含量在11月最高。

2.2 凋落叶重金属含量变化

2种植物不同处理下凋落叶重金属含量如图2所示,10月和11月团花凋落叶的Cu含量均显著高于鹅掌藤,而Zn和Cd含量均显著低于鹅掌藤,两者Hg含量差异不显著;与各自单种相比,混种处理对2种植物凋落叶的Cu和Hg含量影响不明显,但在11月,显著提高了鹅掌藤的Zn含量(提高了30.10%,P<0.05),在10月和11月,显著提高了鹅掌藤的Cd含量(分别提高了33.10%和94.48%,P<0.05)。单种和混种处理的鹅掌藤凋落叶Cu含量随污泥施用时间延长显著下降(P<0.05),而Zn、Cd和Hg含量均未随污泥施用时间延长发生明显变化;混种处理的团花凋落叶Hg含量随污泥施用时间延长显著增加(P<0.05),而Cu、Zn和Cd含量变化不明显。

2.3 凋落叶与鲜叶重金属含量的相关性分析

鹅掌藤鲜叶与凋落叶重金属含量间的相关性如图3所示,不同月份鲜叶Cu含量与4种重金属含量相关性均不显著。9月鲜叶Zn含量与9月凋落叶Zn含量显著负相关(r=-0.669;P=0.035;t=-2.544),9月鲜叶Zn、Hg含量与10月凋落叶Hg含量及9月鲜叶Cd含量与11月凋落叶Hg含量均显著正相关(r=0.722,0.647,0.740;P=0.018,0.043,0.014;t=2.951,2.398,3.113),9月鲜叶Zn含量与11月凋落叶Cd含量及9月鲜叶Cd含量与10月和11月凋落叶Hg含量均极显著正相关(r=0.806,0.849,0.740;P=0.005,0.002,0.014;t=3.853,4.551,3.113);10月鲜叶Zn、Hg含量与10月凋落叶Hg含量均显著正相关(r=0.680,0.687;P=0.031,0.028;t=-0.997,1.492);11月鲜叶Cd含量与11月凋落叶Cd、Hg含量均显著正相关(r=0.644,0.730;P=0.045,0.016;t=2.379,3.025)。鹅掌藤同月份凋落叶不同重金属含量间的相关性结果显示, 9月凋落叶Zn含量与Cd、 Hg含量均显著正相关(r=0.764,0.660;P=0.010,0.038;t=3.353,2.483),Cu含量与Zn、Cd、Hg含量以及Hg含量与Cd含量均极显著正相关(r=0.946,0.909,0.863,0.932;P=0.000,0.000,0.001,0.024;t=8.264,6.161,4.838,7.252);10月和11月Cu含量与Hg含量均显著正相关(r=0.682,0.647;P=0.030,0.044;t=2.639,2.387)(图3)。

团花鲜叶与凋落叶重金属间的相关性如图4所示,9月鲜叶Cd含量与9月凋落叶Hg含量、9月鲜叶Hg含量与9月凋落叶Cu含量均极显著负相关(r=-0.819,-0.851;P=0.004,0.002;t=-4.040,-4.591),9月鲜叶Hg含量与9月凋落叶Zn含量显著负相关(r=-0.656;P=0.030;t=-2.456),9月鲜叶Hg含量与10月凋落叶Hg含量极显著正相关(r=0.869;P=0.001;t=4.957);10月鲜叶Cu含量与11月凋落叶Cu含量显著正相关(r=0.734;P=0.016;t=3.053);11月鲜叶Cd含量与11月凋落叶Cd含量显著负相关(r=-0.658;P=0.039;t=-2.473)。不同重金属间的相关性结果显示,9月凋落叶Zn含量与Cd含量极显著正相关(r=0.771;P=0.009;t=3.425);11月Cu含量与Zn含量极显著正相关(r=0.874;P=0.001;t=5.098)(图4)。

2.4 凋落叶产量变化

鹅掌藤凋落叶产量随污泥施用时间延长呈递减趋势(表2),单种鹅掌藤的凋落叶产量在11月最低,显著低于10月(下降了82.1%,P<0.05);而单种和混种团花凋落叶产量均在10月最高(较9月分别增加了223.7%和169.7%),在11月最低(较9月分别降低了72.1%和72.6%)。

2.5 凋落叶重金属回归量变化

不同月份团花凋落叶Cu、Zn、Cd及Hg回归量均显著高于鹅掌藤(表3)。与各自单种相比,混种处理在11月显著提高了鹅掌藤的Cd回归量(提高了71.23%,P<0.05),在10月显著降低了团花的Hg回归量(降低了27.27%,P<0.05)。单种鹅掌藤凋落叶4种重金属回归量及单种团花凋落叶Hg回归量均在9月最高,单种或混种团花凋落叶Cu、Zn、Cd及Hg回归量均在10月最高。

3  讨论与结论

不同植物在污泥施用土壤中表现出不同的重金属吸收能力。在之前的研究中,Wu等(2021)关注到与团花相比,鹅掌柴根系的Zn和Cd吸收能力更强而Cu吸收能力较弱。较多研究发现,根系重金属吸收差异影响地上部重金属累积(Chu et al., 2018; Mohsin et al., 2022; Yang et al., 2022)。本研究进一步发现团花鲜叶和凋落叶Zn和Cd含量均显著低于鹅掌藤,而Cu含量均显著高于鹅掌藤,这表明根系重金属吸收能力差异不仅影响植物鲜叶重金属含量,也影响凋落叶重金属含量。

本研究还发现鹅掌藤鲜叶和凋落叶Zn、Cd和Hg含量以及团花鲜叶和凋落叶Cu、Zn和Cd含量并未随污泥施用时间变化表现出明显的动态变化,只有鹅掌藤凋落叶Cu含量显著下降而团花凋落叶Hg含量显著增加。这种差异可能与不同元素的毒害性及植物排毒避害机制有关(Cui et al., 2013)。与Cd和Hg对植物的直接毒害作用不同,Zn和Cu均为植物生长必需的微量元素,只有在高浓度时对植物产生毒害(Sturikova et al., 2018; Kumar et al., 2021)。植物将Cd和Hg有害元素转移到凋落叶中以减轻其毒害(Li et al., 2016),但对于Zn和Cu等养分元素,植物在叶片老化凋落前将其重吸收再利用(Killingbeck, 1986; Aerts, 1996; Yan et al., 2016)。本研究中鹅掌藤鲜叶Zn浓度较高,可能和Cd、Hg一样对鲜叶产生不利影响,故将其转移至凋落叶以减轻其对鲜叶的毒害;而鲜叶Cu含量尚未达到毒害浓度,需重吸收利用。彭清清等(2023)研究表明,不同类型森林叶片对Cr、Cd和Pb的重吸收作用不同,并且Cr、Cd和Pb在叶片的变化动态存在一定相关性,进而导致不同类型森林的鲜叶和凋落叶重金属含量出现差异。本研究进一步分析鲜叶重金属与凋落叶重金属的相关性以探讨凋落叶重金属含量变化的具体原因。有趣的是,鹅掌藤不同月份新鲜叶Cu含量均没有影响凋落叶重金属含量,而不同月份新鲜叶Cd含量对凋落叶Cd和Hg的正向影响较突出,表明叶片Cu含量的变化尚未激发鹅掌藤将重金属转移至凋落叶,而Cd含量激发了排毒避害机制并诱发鹅掌藤将Cd和Hg转移至凋落叶以减轻毒害。与鹅掌藤不同,团花鲜叶重金属与凋落叶重金属的相关性较弱。主要原因可能是,相比鹅掌藤,团花生物量大且重金属稀释效应强 (储双双等,2017),其叶片重金属浓度尚无法激发排毒避害机制。

蒋雨芮等(2020)发现落叶高峰期产生的重金属回归风险高,并且大部分植物落叶产生的重金属回归风险主要受季节变化影响。值得注意的是,在本研究中鹅掌藤和团花产生的凋落叶重金

属回归风险时间不同。鹅掌藤在施用污泥后1个月内(9月)凋落叶产生量较大,出现较高凋落叶重金属回归风险,而团花在施用污泥后第2个月内(10月)产生了较多凋落叶和出现较高凋落叶重金属回归风险。考虑到(1)常绿灌木鹅掌藤没有季节性落叶;(2)污泥堆肥养分含量和盐分较高且短期内易产生氨挥发(许俊香等,2015);(3)鹅掌藤株型较矮,我们猜测施用污泥短时间内产生的盐分胁迫和氨毒害是导致鹅掌藤大量落叶和产生重金属回归风险的重要原因。与此不同,因为团花株型高且生物量大,不易遭受污泥产生的盐分胁迫和氨毒害,但其存在季节性落叶(华南地区主要在10月落叶),所以其产生重金属回归风险主要在落叶季节。这表明, 要降低利用园林植物清除污泥施用产生的凋落叶二次重金属污染风险,不仅要关注凋落叶的季节变化,还要注意污泥直接毒害产生大量落叶。

植物间混种不仅能充分利用空间结构、土壤肥力和光照条件,还可以实现多种植物协同提取土壤多种重金属,是典型的植物修复措施(曾鹏等,2018; Zeng et al., 2019)。与Yang等(2017)发现混种可以促进植物重金属吸收不同,本研究发现混种在短期内提高了鹅掌藤鲜叶和凋落叶Zn和Cd含量,但对团花叶片重金属含量影响不明显,意味着鹅掌藤与团花混种有利于提高鹅掌藤重金属提取能力,并且能促进鲜叶重金属向凋落叶转移。结合根系重金属吸收与凋落叶重金属含量变化以及鲜叶重金属与凋落叶重金属的相关性分析,我们猜测混种影响了鹅掌藤鲜叶和凋落叶的Zn和Cd含量变化与鹅掌藤根系Zn和Cd吸收能力有关。然而,混种团花促进鹅掌藤根系Zn和Cd吸收的机制仍有待深入挖掘。后续研究需要关注两种植物混种后根际生理生态变化,如是否会改变根际有机酸含量和促生菌表达丰度。

综上所述,本文发现污泥施用条件下鹅掌藤鲜叶和凋落叶的Zn和Cd含量均显著高于团花,而Cu含量均显著低于团花。随污泥施用时间变化,鹅掌藤凋落叶Cu含量显著下降而团花凋落叶Hg含量显著增加。鹅掌藤不同月份凋落叶Cd和Hg受鲜叶Cd含量影响较大。鹅掌藤和团花凋落叶重金属回归风险分别在施用污泥第1个月内和第2个月内较高。团花与鹅掌藤混种可提高鹅掌藤鲜叶和凋落叶的Zn和Cd含量。考虑到污泥园林利用限量标准(GB/T 23486-2009),本研究重点选用了重金属含量相对较低的污泥开展研究,相关结果对当前污泥在园林上安全利用和凋落叶的合理处置有借鉴意义。后续研究可以进一步探讨重金属含量较高的污泥产生的影响,进而更全面了解污泥施用下鲜叶和凋落叶的重金属变化。

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(责任编辑  周翠鸣)

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