曹际玲，冯有智，林先贵①

(1.中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏 南京 210008；2.中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室，江苏 南京 210008；3.中国科学院大学，北京 100049)

丛枝菌根真菌和纳米磁性氧化铁对玉米生长和Fe吸收的影响

曹际玲1,2,3，冯有智1,2，林先贵1,2①

(1.中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏 南京 210008；2.中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室，江苏 南京 210008；3.中国科学院大学，北京 100049)

采用温室盆栽试验方法，模拟不同纳米磁性氧化铁(Fe3O4)施加水平(0.1、1.0和10.0 mg·kg-1)的土壤，研究接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal，AM)真菌Glomuscaledonium对玉米(Zeamays)植株生长的影响。结果表明，纳米Fe3O4在10.0 mg·kg-1施加水平下显著降低(P<0.05)玉米植株地上部和地下部生物量、AM真菌侵染率和玉米植株养分(N、P、Ca、Zn)含量，显著增加(P<0.05)玉米植株地上部Fe含量。与未接种处理相比，在10.0 mg·kg-1的纳米Fe3O4施加水平下，接种AM真菌显著提高玉米植株总Fe吸收量和地下部Fe含量(P<0.05)，但显著降低Fe的转运比率和玉米植株地上部Fe含量(P<0.05)，改善玉米植株体内养分含量，最终显著促进玉米植株生长(P<0.05)。该结果表明接种AM真菌可提高Fe在植物根系的分配比例，降低Fe向植株地上部的转运，从而缓解纳米Fe3O4对宿主植物的毒害作用。

纳米Fe3O4；Glomuscaledonium；玉米；Fe吸收

人工纳米材料(engineered nanomaterials,ENMs)应用广泛,易通过生产、储藏、使用及废物处理等环节进入大气、水体和土壤等环境中[1]。目前主要通过模型预测纳米材料在环境中的浓度[2],如GOTTSCHALK等[3]和SUN等[4]通过模型预测发现ENMs在土壤中的浓度远高于大气和水体。据统计,ENMs主要通过污泥农用、土壤修复剂和工厂泄露等途径进入土壤[5]。此外,大气沉降和农田灌溉可将ENMs从大气和水体带入土壤[6]。ENMs进入土壤后,势必会对土壤生态系统产生一定程度的影响[7]。

植物是土壤生态系统的重要组分之一,可通过吸收、转运、累积和食物链传递将ENMs带入生物体内,对生物产生潜在风险[8]。因此,ENMs对于植物的生物效应应引起广泛关注。YIN等[9]通过显微技术观察到纳米银(Ag)通过吸附附着在植物根系表面,经氧化溶解Ag穿过细胞膜进入细胞内,而后转运至植物其他部位,影响植物生长。……