NP组pH在各时期基本维持稳定

发布时间：2025-08-16 02:09:18 来源：洞察深度 作者：自然之灵

二、腐植结果与讨论

1、酸调酸盐生菜不同处理组培养液pH的节砷变化如图1所示，NP组pH在各时期基本维持稳定。毒性当移入生菜后，作用CK中培养液的研究pH呈上升趋势，当生长至第30d时，腐植溶液中的酸调酸盐生菜pH达到8.07，增加了34.1%。节砷有研究指出，毒性当施用硝态氮肥时，作用植物根系吸收的研究氮素以硝态氮为主，植物根际会释放OH^-、腐植HCO^-3，酸调酸盐生菜导致根际环境pH升高。节砷当外源As（Ⅴ）浓度在1mg·L^-1以上时，溶液的pH在不同生长时期均表现出明显的下降，说明在As（Ⅴ）的胁迫下，生菜体内产酸代谢能力增强，而当溶液中As（Ⅴ）浓度达到10mg·L^-1时，溶液中pH在生菜的各生长期均下降至最低，在生菜生长至第10d时达到3.87，然后随着生菜的生长和适应能力的增强，pH在生菜生长中、后期开始回升至5.60。有研究指出，在外界环境胁迫条件下，大部分植物会分泌有机酸，这被认为是对不利条件的适应。当As浓度达到30mg·L^-1时，生菜在染毒至第10d出现了干枯死亡现象，溶液中pH与NP组一致，没有明显变化。

同时，在生菜的空白溶液中添加腐植酸后，溶液的pH变化与不添加腐植酸的CK处理中pH变化趋势基本相同，说明单纯添加腐植酸并未引起溶液的pH发生显著变化，而pH的升高是由生菜自身代谢作用引起的。由图1可看出，在As（Ⅴ）浓度为10mg·L^-1的培养液中添加腐植酸，对生菜的砷毒性具有一定的缓解作用，但是在腐植酸添加量为1、5mg·L^-1时，作用并不明显。当腐植酸的添加量为10mg·L^-1时，生菜的产酸代谢得到缓解，溶液中的pH与单纯添加10mg·L^-1的As（Ⅴ）相比，在生菜各个生长期均有明显的升高，第10d时pH回升最明显，达到4.85。

2、不同处理组生菜叶中砷的累积变化规律研究初始在培养液中添加不同浓度的As（Ⅴ），并在第10、第20、第30d时对不同处理组的培养液进行测定，发现各处理组培养液中的砷主要以As（Ⅴ）存在，未检测到有机砷和As（Ⅲ）。如图2所示，砷的积累主要集中在生菜的根部，其次为茎部，叶中含量最少。在As（Ⅴ）添加浓度为10mg·L^-1时，根中无机砷最高累积浓度达到328.07mg·kg^-1，不同砷酸盐处理组，生菜各组织中无机砷的含量均随着处理浓度的增加而在各生长时期呈现出不同的增加趋势。砷酸盐处理组，生菜体内砷主要是以As（Ⅲ）形态存在。有研究指出，砷酸盐As（Ⅴ）被植物根吸收后，会与富含硫醇的肽络合，从而在植物体内很容易还原成As（Ⅲ），As（Ⅲ）与含硫酰基（-SH）的化合物如植物螯合素（PC）配位，As-PC复合物被认为会储存在液泡中，从而减少了砷对细胞质基质及细胞器中各种生理代谢活动的影响，达到植物解毒的作用。在CK及CKHA处理组中砷主要是以As（Ⅴ）形态存在于植物中。腐植酸富含含氧官能团，可与As（Ⅴ）络合增加其植物吸收能力。

从植物根、茎、叶中砷含量的结果看，腐植酸的添加降低了根中砷的积累，促进了砷向生菜茎和叶中的转运。Park等研究表明，添加腐植酸增加了植物叶中Pb、Cu、Cd、Ni的积累；Xu等的研究指出，腐植酸是通过增加植物细胞壁的延展性而刺激Pb2+的转运和积累。这是因为腐植酸与植物根部分泌的有机酸以及根际微生物活动的相互作用会将腐植酸的超分子结构分解为易被植物吸收的小分子单元，从而促进植物对腐植酸-重金属络合物的吸收，增加了植物对重金属的转运。

如图2A所示，在0.5mg·L^-1的As（Ⅴ）添加浓度条件下，生菜根部生长早、中期主要以As（Ⅴ）吸附积累为主，到生长后期，随着植物体内砷的积累，逐渐被转化为As（Ⅲ）。生菜根部无机砷含量随着砷酸盐添加浓度的升高逐渐增加，当As（Ⅴ）浓度达到10mg·L^-1时，生菜生长早期根部无机砷含量最高可达328.07mg·kg^-1，As（Ⅴ）浓度从0.5mg·L^-1增长到10mg·L^-1时，生菜根中砷的含量由随时间增加逐渐变为随时间而减少。有研究指出当植物受砷胁迫较严重时，根部的膜转运蛋白将砷排出到外部介质中，增强植物根际As（Ⅲ）的外排能力。在添加腐植酸处理组中，当腐植酸的浓度为1、5mg·L^-1时，相比V-10处理组，无机砷的含量在生菜各生长期整体呈下降趋势，但是进一步提高腐植酸的添加浓度（10mg·L^-1），对根部无机砷的积累不但没有降低作用，反而有明显的回升趋势，所以，适量的腐植酸添加可以降低根部无机砷的积累。

如图2B所示，生菜茎部无机砷含量随着砷酸盐添加浓度的升高逐渐增加，但对于相同砷酸盐处理组，无机砷的积累均随着生菜生长呈现逐渐降低的趋势。在添加腐植酸处理组中，随着腐植酸添加浓度的增加，茎部无机砷含量在生菜各生长期均逐渐下降，在生菜生长早期，无机砷含量明显高于未添加腐植酸组，由此推断腐植酸的添加促进了茎部早期无机砷的积累，并呈现浓度依赖性，而随着生菜生长至中、后期，腐植酸的作用逐渐消失，各腐植酸处理组与未添加组无机砷含量基本保持一致。

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