菜心与东南景天间作修复镉污染农田的生态效应

作者：吴乐诗; 余柏仲; 李冬琴; 黎华寿; 陈桂葵

来源：农业环境科学学报, 2024, 43(07): 1483-1491.

DOI：10.11654/jaes.2023-0881

• 菜心
• 东南景天
• 间作
• 镉
• 生态效应

为了探究镉低积累型菜心碧绿粗苔和镉超积累植物东南景天间作修复镉污染土壤的效果，在华南农业大学生态农场进行了模拟控制试验，分别采集菜心、东南景天在单作和间作时的根际土进行研究。结果表明：间作可显著提高植物的生物量，其中东南景天地上和地下部的生物量较单作分别提高了79.05%和50.00%，菜心地上和地下部的生物量则分别提高了110.96%和125.00%；间作使东南景天地上和地下部的镉含量较单作分别提高了7.61%和70.73%，但菜心地上部的镉含量较单作降低了27.21%；东南景天茎叶储存Cd的主要亚细胞结构为液泡中的细胞液，占比高达90%，远高于细胞器与细胞壁中的Cd含量；间作显著增加了土壤的pH，相较于东南景天、菜心单作时的pH分别增加了0.39、0.28个单位；间作降低了菜心根际土镉的有效性，较单作低19.23%；另外，间作可使土壤微生物总量和蔗糖酶活性显著增加，其中放线菌数量比菜心、东南景天单作时分别增加了27.95%、24.28%，蔗糖酶活性则分别提高了164.89%、88.48%。同时，通过计算可知间作的东南景天土壤镉提取率是单作的1.88倍。综上所述，镉低积累型菜心与镉超积累植物东南景天间作，不仅可提高菜心生产的安全性，而且增加了东南景天对土壤镉的提取效率，是一种经济、有效且风险较低的边生产边修复的模式。