腐植酸+黃腐酸緩解Cd 對(duì)獨(dú)行菜植株生長(zhǎng)、生理和生化特性的不利影響

ErtanYildirim Melek Ekinci MetinTuran GülerayA?ar Atilla Dursun，4 Raziye Kul ZeynepAlim Sanem Argin 著 牛華琳 莊 琪 譯

1 土耳其阿塔圖爾克大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝系 埃爾祖魯姆 25240

2 土耳其耶迪特佩大學(xué)遺傳學(xué)和生物工程專業(yè) 伊斯坦布爾 34755

3 土耳其阿塔圖爾克大學(xué)生物系 埃爾祖魯姆 25240

4 吉爾吉斯斯坦-土耳其瑪納斯大學(xué)園藝和農(nóng)學(xué)系 比什凱克 720001

5 土耳其耶迪特佩大學(xué)農(nóng)業(yè)貿(mào)易和管理部 伊斯坦布爾 34755

6 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 晉中 030600

土壤和水是寶貴的自然資源，對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。然而，人類活動(dòng)嚴(yán)重地破壞和污染了土壤和水。其中一個(gè)主要問(wèn)題是污水和工業(yè)廢物排放到農(nóng)業(yè)地區(qū)，造成各種威脅，使環(huán)境受到重金屬、鹽類和硝酸鹽的污染（Achakzai 等，2011）。重金屬對(duì)食物鏈造成的污染是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，因其高毒性對(duì)植物、動(dòng)物和人類健康構(gòu)成了威脅（Masindi 等，2018）。

植物有通過(guò)其根部吸收各種金屬的自然傾向。其中一些是植物的基本微量元素，如Cu2+、Co2+、Fe2+、Mo2+、Mn2+和Zn2+，而Hg2+、Cd2+、Ni2+和Pb2+等則會(huì)對(duì)植物造成危害。金屬對(duì)植物的影響因基因型而異（Medyńska-Juraszek 等，2020），其毒性取決于離子類型、離子濃度、植物種類和植物生長(zhǎng)階段（Memon 等，2009；Liu 等，2020）。

在通常被稱為“重金屬”的污染物中，鎘（Cd）是一個(gè)主要問(wèn)題，因?yàn)樗谥参?土壤系統(tǒng)中具有流動(dòng)性。盡管Cd 在環(huán)境中自然存在的量很?。?.04 ～0.32 mmol），但農(nóng)業(yè)應(yīng)用的殺蟲(chóng)劑、磷酸鹽肥料、非農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的落塵和生物固體使土壤中富含這種元素（Monteiro 等，2009）。Cd 的流動(dòng)性很強(qiáng)，很容易被植物所吸附（Ismael 等，2019）。Cd 特別危險(xiǎn)，因?yàn)樯L(zhǎng)在受污染土壤中的植物可能在沒(méi)有任何明顯跡象的情況下大量吸收Cd，并通過(guò)喂食進(jìn)入人體（Dobrikova 等，2021）。因此，植物的低Cd 攝入量以及植物對(duì)Cd 污染的生理反應(yīng)對(duì)保護(hù)生物多樣性和食品安全至關(guān)重要。

腐殖物質(zhì)是重要的有機(jī)材料，直接或間接地影響植物生長(zhǎng)，改善土壤的物理和化學(xué)特性，增加植物產(chǎn)量。一旦這些物質(zhì)與金屬形成化合物，其溶解度和生物利用率就會(huì)改變。腐殖物質(zhì)和有毒的重金屬離子之間形成的強(qiáng)鍵在植物生產(chǎn)中起著重要的作用，可以減輕重金屬脅迫對(duì)植物發(fā)育的負(fù)面影響（Ozkay 等，2016）。

與其他蔬菜品種相比，葉菜是高金屬離子積累器（Alexander 等，2006）。獨(dú)行菜（Lepidium sativum）是一種主要生長(zhǎng)在溫帶地區(qū)的多葉蔬菜。自古以來(lái)，獨(dú)行菜的種子、葉、根和花都被用來(lái)治療各種疾病或病痛（Mukhopadhyay 等，2010）。早期的報(bào)道指出，獨(dú)行菜對(duì)Cd 脅迫敏感。然而，據(jù)我們所知，還沒(méi)有研究調(diào)查腐植酸（HA）+黃腐酸（FA）對(duì)在Cd 脅迫下獨(dú)行菜生長(zhǎng)的影響。因此，本研究用4 種劑量的HA+FA（0、10、15 和20 mL/L）處理CdSO4?8H2O 污染的土壤（0、100和200 mg Cd/kg），以闡明HA+FA 對(duì)緩解Cd 脅迫、促進(jìn)獨(dú)行菜植株生長(zhǎng)和生理生化特性的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)置

獨(dú)行菜在土耳其阿塔圖爾克大學(xué)的溫室里用聚乙烯盆種植。溫室溫度白天保持在22（±2）℃，夜間保持在17（±2）℃的平均溫度。本研究中使用的土壤是從土耳其埃爾祖魯姆省（39°55′N(xiāo)，41°61′E）的農(nóng)田中取樣，深度為15 cm。它在室內(nèi)被烘干，直到可以通過(guò)4 mm 的篩子和2 mm的篩子，分別用于盆栽實(shí)驗(yàn)和物理化學(xué)性質(zhì)的分析。根據(jù)土壤分類學(xué)，該土壤被歸類為Ustorthents（土壤調(diào)查人員，1999）。土壤的成分是33%的沙、34%的淤泥、33%的粘土、1.2%的有機(jī)物。其他物理和化學(xué)性質(zhì)為pH 值：5.61；陽(yáng)離子交換容量：15.5 cmol（+）/kg；電導(dǎo)率：1.15 dS/m；總氮：1.15%；P：15.5 mg/kg；Zn：2.30 mg/kg；Cu：1.1 mg/kg；Fe：0.5 mg/kg；Mn：1.8 mg/kg；Cd：0.05 mg/kg；K：2.2 cmol(+)/kg；Ca：11.0 cmol(+)/kg；Mg：2.25 cmol(+)/kg。

對(duì)于重金屬脅迫處理，將鎘（CdSO4?8H2O）以3 種不同的濃度（0、100 和200 mg/kg）混入培養(yǎng)基，并培養(yǎng)3 周。

HA+FA 是由德國(guó)Humintech GmbH 提供的商品，即Powhumus。Powhumus的含量（干重%）如下。HA+FA：80% ～85%（HA90%，F(xiàn)A10%）， 鉀（K2O）：10% ～12%； 總有機(jī)氮：1.0%。 不溶性成分的顆粒大小為<100 μm，pH 值為9 ～10。Powhumus 的元素含量（%，質(zhì)量）為C-32，H-2.8，N-1.3，灰分含量為22.9%。在無(wú)灰的基礎(chǔ)上的元素含量（% wt）為C-47.1；H-3.63；N-1.69；O-47.58。為了制備HA+FA（Powhumus）溶液，將350 g Powhumus 溶解在1 L 水中（350000 mg/L），然后稀釋以獲得3 種不同的濃度（3500、5250 和7000 mg/L）。HA+FA 溶液從種植的前一天開(kāi)始每周3 次施于土壤中。使用0 mg/L HA+FA 作為對(duì)照，而150 ∶100 ∶150 kg/hm2的氮磷鉀被混合到培養(yǎng)基中作為基肥。

獨(dú)行菜的種子被播種在裝滿1 L 3 周培養(yǎng)的園土∶沙子（1 ∶1，v ∶v）混合物的花盆中，深度為1 ～1.5 cm，每盆有10 顆種子。出苗后，每盆留外觀相同的4 株小苗。

1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

盆栽研究在種子播種后的第50 天結(jié)束。收獲時(shí)，從每個(gè)樣品中抽取4 株，測(cè)量莖粗、株高、葉片數(shù)、地上部和根部干鮮重。為了測(cè)定干重，植物材料在70 ℃下保存48 h。為了測(cè)定脯氨酸、蔗糖、丙二醛（MDA）、H2O2，以及抗氧化酶的活性，將大約20 g 的新鮮葉片在液氮中冷凍，然后在-80 ℃下儲(chǔ)存。分析是在一式四份的情況下進(jìn)行的。

葉綠素讀取值（CRV 為SPAD 值）：植物葉片的葉綠素含量由葉綠素儀（SPAD-502，Konica Minolta Sensing, Inc，日本）測(cè)定。

葉面積：使用葉面積測(cè)量?jī)x（CID-202 便攜式激光葉面積測(cè)量?jī)x，CID 生物科學(xué)公司，美國(guó)華盛頓州）確定每次應(yīng)用中植物的葉面積。

膜滲透性（MP）：MP 是根據(jù)Yildirim 等的方法測(cè)定的（Yildirim 等，2015）。

葉片相對(duì)含水量（LRWC）：LRWC 是根據(jù)Yildirim 等的方法測(cè)定的（Yildirim 等，2015）。

H2O2和MDA 分析：H2O2是根據(jù)Velikova 等（Velikova 等，2000）的方法測(cè)定的。H2O2的含量是通過(guò)使用先前由不同濃度的H2O2的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線來(lái)計(jì)算的。MDA 含量是以硫代巴比妥酸反應(yīng)性物質(zhì)測(cè)量的，MDA 是脂質(zhì)的降解產(chǎn)物，它可以確定脂質(zhì)過(guò)氧化情況。通過(guò)使用155 mmol/L cm 的消光系數(shù)，從吸光度曲線上確定MDA 的濃度。

蔗糖和脯氨酸分析：蔗糖濃度由Chopra 等（Chopra 等，2000）給出的方法測(cè)量。脯氨酸的濃度是在520 nm處進(jìn)行分光光度測(cè)定的（Dadasoglu等，2021）。

過(guò)氧化氫酶（CAT）、過(guò)氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性：CAT、POD 和SOD 的活性是根據(jù)Sahin 等（Sahin 等，2018）給出的方法測(cè)定的。

礦物質(zhì)分析：獨(dú)行菜的葉子在68 ℃的烘箱中干燥48 h 后被研磨。使用Vapodest 10 快速凱氏蒸餾裝置（Gerhardt，Konigswinter，德國(guó)），通過(guò)凱氏方法測(cè)定總氮。使用電感耦合等離子體分光光度計(jì)（Optima 2100 DV, ICP/ OES; Perkin-Elmer,Shelton, CT）來(lái)測(cè)定組織的P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn、B、Cl 和Cd（Mertens 等，2005；Mertens 等，2005）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

在實(shí)驗(yàn)中，采用了隨機(jī)小區(qū)設(shè)計(jì)，并使用SPSS 20 統(tǒng)計(jì)包程序?qū)Λ@得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了方差分析（ANOVA），并通過(guò)Duncan多重比較試驗(yàn)確定了平均值的差異。

2 結(jié)果

從表1 可以看出，在Cd 脅迫條件下，施用HA+FA 對(duì)獨(dú)行菜的葉鮮重、葉干重、根鮮重和根干重有明顯影響。我們的研究結(jié)果表明，Cd 污染對(duì)所有被調(diào)查的參數(shù)都有負(fù)面影響，而且負(fù)面影響隨著污染劑量的增加而增加。在沒(méi)有Cd 污染的情況下，當(dāng)HA+FA 的應(yīng)用濃度為7000 mg/L 時(shí)，植物的葉鮮重和葉干重最高；而當(dāng)HA+FA 的應(yīng)用濃度為3500 mg/L 時(shí)，根鮮重和根干重最高。這些發(fā)現(xiàn)表明，在沒(méi)有Cd 污染的情況下，與對(duì)照組（HA+FA=0 mg/L）相比，應(yīng)用7000 mg/L HA+FA時(shí)，葉片鮮重和干重分別增加了35%和30%，而應(yīng)用3500 mg/L HA+FA 時(shí)，根部鮮重和干重增加了33%和15%。

表1 Cd 和HA 的施用對(duì)獨(dú)行菜的葉鮮重、葉干重、根鮮重和根干重的影響Tab.1 Eff ects of cadmium and HA applications on leaf fresh, leaf dry, root fresh and root dry weight of garden cress

在Cd 污染下，葉鮮重、葉干重、根鮮重和根干重都受到了負(fù)面影響。然而，HA+FA 的應(yīng)用減輕了Cd 對(duì)植物的有害影響。在200 mg/kg 的Cd 污染下，與對(duì)照組相比，濃度為7000 mg/L 的HA+FA 應(yīng)用使葉鮮重、葉干重、根鮮重和根干重分別增加了262%、137%、550%和133%（表1）。

表2 顯示了HA+FA 的應(yīng)用對(duì)Cd 脅迫下的獨(dú)行菜的莖粗、葉面積和CRV 的影響。Cd 污染顯著降低了獨(dú)行菜的莖粗、葉面積和CRV。最負(fù)面的影響發(fā)生在200 mg/kg 的Cd 污染。然而，HA+FA的應(yīng)用減少了100 和200 mg/kg 的Cd 脅迫對(duì)獨(dú)行菜的負(fù)面影響。在200 mg/kg 的Cd 污染下，與對(duì)照組相比，施用濃度為7000 mg/L 的HA+FA，莖粗、葉面積和CRV 分別增加了92%、104%和34%。

表2 Cd 和HA 的施用對(duì)獨(dú)行菜莖粗、葉面積、CRV、MP 和LRWC 的影響Tab.2 Eff ects of cadmium and HA applications on stem diameter, leaf area, CRV, MP and LRWC of garden cress

此外，Cd 污染增加了獨(dú)行菜的MP 值，同時(shí)降低了LRWC值。植物在僅200 mg/kg的Cd處理下，其MP 值最高，LRWC 值最低。而HA+FA 的應(yīng)用緩解了Cd 對(duì)獨(dú)行菜的不利影響，在200 mg/kg Cd污染下，7000 mg/L 的HA+FA 處理，與對(duì)照組相比，MP 和LRWC 值分別增加了537%和32%。

由表3 可知，CAT、POD 和SOD 活性隨著Cd 污染的增加而增加。在200 mg/kg Cd 污染下，7000 mg/L HA+FA 的處理，與未施用HA+FA 的處理相比，CAT 和SOD 活性分別下降了43%和21%，而POD 活性則提高了186%。盡管獨(dú)行菜在200 mg/kg 的Cd 污染處理下獲得了最高的H2O2、MDA、脯氨酸和蔗糖值，但濃度為7000 mg/L 的HA+FA 處理成功緩解了200 mg/kg Cd 脅迫帶來(lái)的有害影響，使H2O2、MDA、脯氨酸和蔗糖值分別下降66%、68%、70%和56%（表3）。

表3 鎘和HA 的施用對(duì)獨(dú)行菜CAT、POD、SOD、H2O2、MDA、脯氨酸和蔗糖的影響Tab.3 Eff ects of cadmium and HA applications on CAT, POD, SOD, H2O2, MDA, proline and sucrose activities of garden cress

由表4、表5 可知，除了Cd 元素外，Cd 污染減少了獨(dú)行菜其他礦物元素含量。而在施用HA+FA 后，除了Cd 元素外，其他礦物元素的含量都得到了提高。N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B 和Cl 都在沒(méi)有Cd 污染與7000 mg/L HA+FA 的處理下得到了最高值，在200 mg/kg 的Cd 與0 mg/L HA+FA 的處理下得到了最低值。7000 mg/L HA+FA 的處理成功緩解了Cd 脅迫帶來(lái)的有害影響，與對(duì)照組相比，N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 和B 分別增加了75%、23%、84%、87%、40%、85%、143%、1%、65%和115%。另一方面，7000 mg/L HA+FA 的處理成功減少了獨(dú)行菜對(duì)Cd 和Cl 的吸收，與對(duì)照組相比，分別減少了95%和80%。

表4 Cd 和HA 的施用對(duì)獨(dú)行菜宏觀元素含量的影響Tab.4 Eff ects of cadmium and HA applications on macro element content of garden cress

表5 Cd 和HA 的施用對(duì)獨(dú)行菜微量元素含量的影響Tab.5 Eff ects of cadmium and HA applications on micro element content of garden cress

3 討論

重金屬會(huì)對(duì)植物造成有毒影響，如缺綠病，抑制生長(zhǎng)和光合作用、水分平衡的變化和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入，最終導(dǎo)致植物死亡（Singh 等，2016）。重金屬的毒性通過(guò)4 個(gè)可能的機(jī)制在植物中表現(xiàn)出毒性，它們是（i）在根表面與營(yíng)養(yǎng)陽(yáng)離子競(jìng)爭(zhēng)吸附（例如，As 和Cd 分別與P 和Zn 競(jìng)爭(zhēng)吸附）；（ii）直接相互作用使巰基（-SH）失活，破壞了植物的結(jié)構(gòu)和功能；（iii）通過(guò)取代特定結(jié)合位點(diǎn)的必需陽(yáng)離子來(lái)破壞酶的功能；以及（iv）產(chǎn)生活性氧（ROS），最終損害大分子（Sharma 等，2009）。

Cd 被認(rèn)為是一種重要的污染物，因?yàn)樗哂懈叨拘院透咚苄浴d 可以通過(guò)其對(duì)土壤中礦物質(zhì)的影響或通過(guò)減少土壤微生物的數(shù)量來(lái)改變礦物的吸收。Cd 可能對(duì)氣孔導(dǎo)電性、排汗和光合作用產(chǎn)生負(fù)面影響。萎黃、葉褶皺和矮小是植物Cd 中毒的常見(jiàn)和易見(jiàn)的癥狀。Cd 還通過(guò)抑制硝酸還原酶活性來(lái)減少硝酸鹽的攝取以及其從根部到枝條的運(yùn)輸（Prerna 等，2019）。

在本研究中，發(fā)現(xiàn)Cd 脅迫對(duì)獨(dú)行菜的生長(zhǎng)有負(fù)面影響（表1）。Cd 脅迫下生長(zhǎng)的獨(dú)行菜雖然其LRWC 減少，但是MP 增加（表2）。同樣，以往的研究表明Cd 脅迫對(duì)蘿卜（Farouk 等，2011）、 獨(dú)行菜（Pavel 等，2013；Pirdosti 等，2018）和萵苣（Loi 等，2017）的植株生長(zhǎng)特性有負(fù)面影響。

另一方面，在Cd 脅迫下生長(zhǎng)的獨(dú)行菜中施用HA+FA 對(duì)其生長(zhǎng)有積極影響（表1）。此外，HA+FA 的施用增加了獨(dú)行菜的LRWC，減少了MP（表2）。同樣，在以前的研究中，HA+FA的應(yīng)用減輕了重金屬脅迫對(duì)萵苣（Haghighi 等，2010）、蘿卜（Farouk 等，2011）、卷曲萵苣（Ozkay等，2016）、三葉草（Sergiev 等，2012）、玉米（Chaab 等，2015）和小麥（Rashid 等，2018）植株生長(zhǎng)特性的負(fù)面影響。腐殖物質(zhì)是存在于腐殖質(zhì)中的天然有機(jī)聚電解質(zhì)，它可以穩(wěn)定土壤中的有機(jī)質(zhì)。許多研究者曾經(jīng)報(bào)道，腐殖物質(zhì)能夠促進(jìn)植物在不同脅迫條件下的生長(zhǎng)（Sergiev 等，2012）。HA+FA 通過(guò)改善土壤的一些物理和化學(xué)特性，直接或間接地影響植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量。此外，HA+FA改變了有毒重金屬的溶解度和生物利用率，通過(guò)強(qiáng)鍵與它們形成化合物，從而減少重金屬對(duì)植物生長(zhǎng)的脅迫（Ozkay 等，2016）。與重金屬形成的這些強(qiáng)鍵是HA 和FA 的陽(yáng)離子交換能力（CEC）的結(jié)果。由于其結(jié)構(gòu)中含有大量的羧基和酚羥基，腐殖物質(zhì)具有很高的陽(yáng)離子交換能力，HA 和FA的陽(yáng)離子交換能力分別為600 ～890 cmol(+)/kg 和1000 ～1230 cmol(+)/kg（Conte 等，2005；Tan 等，2014）。這些能力是普通粘土礦物的5 至100 倍，這使得腐殖物質(zhì)成為完美的穩(wěn)定劑。此外，盡管有各種方法和技術(shù)被用于穩(wěn)定Cd、Pb、Cu 和Zn，但是應(yīng)用腐殖物質(zhì)是唯一的非化學(xué)和自然方法。

本研究中，在沒(méi)有Cd 脅迫的情況下，應(yīng)用HA+FA 沒(méi)有觀察到CAT 活性的變化。另一方面，Cd 脅迫對(duì)CAT 活性的影響隨對(duì)照組（HA+FA=0）所應(yīng)用的Cd 濃度而變化，即當(dāng)Cd 污染水平為100 mg/kg 時(shí)，CAT 活性下降，但當(dāng)Cd 濃度變?yōu)?00 mg/kg 時(shí)，CAT 活性上升。盡管CAT 活性在200 mg/kgCd 污染的對(duì)照組中達(dá)到了非常高的水平（約90 EU/gr leaf），但施用濃度為7000 mg/L 的HA+FA 后，CAT 活性明顯下降，甚至下降到低于沒(méi)有Cd 脅迫時(shí)的水平（約75 EU/gr leaf）（表3）。

本研究結(jié)果也表明，Cd 脅迫條件下增加了獨(dú)行菜的POD 和SOD 活性，而在HA+FA 處理下，POD 活性得到大幅度增加，SOD 活性下降（表3）。

不同的研究表明，各種環(huán)境脅迫（鹽度、缺水和重金屬）會(huì)影響酶的活性（Shams 等，2020）。Shao 等（Shao 等，2008）表明，在脅迫條件下，抗氧化活性增強(qiáng)。另一方面，Sergiev 等（Sergiev 等，2012）認(rèn)為，重金屬的應(yīng)用對(duì)CAT 的活性沒(méi)有顯著影響，而對(duì)三葉草的SOD、GST（谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶）和GPOX（愈創(chuàng)木酚過(guò)氧化物酶）活性卻有增加。這與我們的結(jié)果相似，Ozkay 等（Ozkay 等，2016）指出，重金屬脅迫增加了卷曲生菜的SOD活性，而HA 的應(yīng)用支持了這種增加。有研究報(bào)告說(shuō)，HA 作為活性氧的清除劑，它的應(yīng)用導(dǎo)致了SOD 和GST 活性的進(jìn)一步增加。HA 的這種積極作用很可能是由于其在營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)或植物中形成了螯合絡(luò)合物。研究表明，HA 和FA 能有效地固定重金屬，并在礦物土壤中發(fā)揮更大的作用（Tang 等，2014）。且其固定能力與腐殖物質(zhì)中添加的FA 含量直接相關(guān)。因?yàn)镕A 的尺寸（分子量）較小，氧含量較高，是HA 的兩倍，所以其流動(dòng)性較高。此外，由于在其結(jié)構(gòu)中存在許多羧基（COOH）和羥基（COH）[范圍從520 到1120 cmol (H+)/kg]，F(xiàn)A的反應(yīng)性更高，這使得FA 的交換能力是HA 的兩倍以上。

土壤中金屬的性能受到HA 和FA 施用的影響。HA 和FA 對(duì)土壤中Pb、Cd、Ni 的影響以及對(duì)植物的可利用性已經(jīng)得到了廣泛的研究。但是，由于HA 和FA 的復(fù)雜性和土壤特性的巨大差異，目前已經(jīng)報(bào)道出一些不一致的結(jié)果（Janos 等，2010；Topcuoglu 等，2012；Park 等，2012）。

早期的報(bào)道表明，HA 和FA 處理是通過(guò)影響土壤中可交換性的養(yǎng)分形態(tài)（Janos 等，2010），并減少Pb 和Cd 的積累來(lái)影響植物的（Kalis 等，2006）。在酸性土壤中，腐殖物質(zhì)對(duì)重金屬有抑制作用（Bor?vka 等，2004；Rong 等，2020；Jiang等，2005；Wang 等，2017；Wu 等，2017）。 相反，在堿性土壤中發(fā)現(xiàn)腐殖物質(zhì)會(huì)刺激金屬的可用性（Topcuoglu 等，2012；Park 等，2012）。這種矛盾可用腐植酸含量中未被注意到的FA 的作用來(lái)解釋。腐殖物質(zhì)在低pH 值下對(duì)金屬有效性的抑制作用的根本原因是，金屬和FA 之間形成的鍵在酸性條件下占優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，在腐殖物質(zhì)中FA 含量為5%或更多的情況下，重金屬的結(jié)合和固定能力在中性和偏酸性土壤中特別高。相反，與FA 含量相比，HA 含量很高的腐殖物質(zhì)會(huì)增加重金屬的可用性?？梢哉f(shuō)，HA 對(duì)重金屬的生物修復(fù)是有效的，因?yàn)镠A 可以與金屬相互作用，形成金屬-腐植酸復(fù)合物（Tang 等，2014）。另一方面，F(xiàn)A 有抑制金屬可用性的報(bào)道，可用于減少金屬在污染的酸性土壤中的積累。HA 對(duì)土壤中重金屬的存在有刺激作用并對(duì)堿性土壤中的金屬生物修復(fù)有很好的效果（Topcuoglu 等，2012；Park 等，2012）。

綜上，Cd 污染對(duì)植株鮮重和干重等生長(zhǎng)參數(shù)有負(fù)面影響。然而研究發(fā)現(xiàn)，HA+FA 的施用可以減少這種負(fù)面影響，且HA+FA 的濃度為7000 mg/L 時(shí)效果最佳。本文結(jié)果表明，施用高比例的FA，即本研究中的10%，是緩解重金屬脅迫對(duì)植株生長(zhǎng)不利影響的關(guān)鍵。

譯自：Scientif ic Reports，2021，11（1）：1 ～8。