薛晨阳,高英美,曲 波,*

1 沈阳农业大学生物科学技术学院, 沈阳 110161 2 辽宁省全球变化与生物入侵重点实验室, 沈阳 110161

污水灌溉、金属开采、冶炼及加工是造成我国土壤重金属污染的最大原因[1]。日益增加的土壤重金属污染不仅严重影响了作物的产量和质量,而且通过食物链和食物网向上传递,影响了动物和人类健康[2]。对受重金属污染的土壤进行修复迫在眉睫,植物修复技术是指利用植物吸收、降解、挥发、过滤、固定等作用来净化土壤、水体中的重金属元素,其具有成本低,操作简单,对土壤扰动低,无二次污染等优点[3- 4]。目前在实际应用中已经取得一定的成效。比如Ji等在沈阳张士污灌区使用龙葵(Solanumnigrum)进行了为期两年的原位植物修复试验,发现地表20 cm土层中的重金属镉浓度由最初的2.75 mg/kg降低到1.53 mg/kg,降幅达到24.9%[5]。

生物量大、生长迅速、适应性广且能够富集或超富集一种或多种重金属的植物是植物修复技术的关键[6]。目前发现的一些重金属富集植物一般都存在一定的缺点,不利于大规模推广应用。例如杨肖娥等发现东南景天(Sedumalfredii)对土壤中高含量的Zn有很强的忍耐、吸收和积累能力,当土壤中Zn含量为2269—3858 mg/kg,植株地上部分Zn含量达到4065—5000 mg/kg,富集系数为1.25—1.94[7],但东南景天在寒冷高海拔地区不开花,生长缓慢。同样,Visoottiviseth等发现蜈蚣草(Pterisvittata)对土壤中高含量的As具有很强的吸收能力,当土As壤浓度为810—1400 mg/kg,蜈蚣草羽片As含量达到4240—6030 mg/kg,富集系数达到4.31—5.23[8],但蜈蚣草在淮河以北及沈阳地区不能生长。

现有的超富集植物仍难以满足我们的实践需求,超富集植物种质资源库仍需要持续扩充。……