生物炭負(fù)載納米氧化鋅對(duì)復(fù)合污染油茶生理生化、元素吸收及土壤性質(zhì)的影響

摘要：以鎘砷復(fù)合污染土壤（Cd、As含量均為10 mg/kg）進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，設(shè)置基礎(chǔ)生物炭處理（BC）、納米氧化鋅處理（ZN）及生物炭負(fù)載不同比例（1%、2%、3%、4%）納米氧化鋅處理（MX1、MX2、MX3、MX4），以不施生物炭和納米氧化鋅為對(duì)照（CK），探索納米氧化鋅與生物炭對(duì)復(fù)合污染土中油茶光合生理、抗氧化系統(tǒng)、元素吸收及土壤性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，復(fù)合污染脅迫下，納米氧化鋅與生物炭處理可提高光合特征參數(shù)（凈光合速率、胞間CO₂濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率），抑制光合色素降解，以生物炭負(fù)載較高比例的納米氧化鋅（MX3、MX4）處理較好。同時(shí)，MX3、MX4處理具有較高的抗氧化酶（超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶）活性、谷胱甘肽含量及較低的活性氧副產(chǎn)物（超氧陰離子自由基、丙二醛、過氧化氫）含量；此外，MX3、MX4處理增加了土壤有效養(yǎng)分（可交換性鎂、可交換性鈣、速效錳、速效鐵）含量，增加植株元素（Zn、Mg、Ca、Mn、Fe）含量，降低土壤及植株中Cd、As的含量，整體以MX3處理優(yōu)于MX4處理。與MX3處理相比，其他處理Cd、As含量分別顯著提高14.76%～72.05%、6.09%～39.02%（Plt;0.05），土壤有效Cd、As的含量提高1.64%～7.25%、1.99%～7.63%。綜上，在鎘砷復(fù)合污染土壤中，采用生物炭負(fù)載3%納米氧化鋅處理可有效保障光合進(jìn)程，激活抗氧化系統(tǒng)，提高土壤陽離子含量，從而與Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺離子相互作用，降低植株富集Cd²⁺、As³⁺含量，與CK相比，其Cd、As生物富集系數(shù)分別顯著降低37.66%、23.00%。

關(guān)鍵詞：油茶；改性生物炭；復(fù)合污染；抗氧化酶；礦質(zhì)元素；生物富集

中圖分類號(hào)：S794.402；X53" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）19-0180-07

收稿日期：2024-05-13

基金項(xiàng)目：江西省教育廳科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目（編號(hào)：GJJ2205002）。

作者簡(jiǎn)介：彭 楊（1983—），女，江西萍鄉(xiāng)人，副教授，主要從事土壤生態(tài)與化學(xué)檢測(cè)研究。E-mail：Pyang025@163.com。

近年來，由于城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，土壤重金屬含量超標(biāo)已成為威脅糧食安全及人體健康的全球性問題^［1］。廢水灌溉、采礦冶煉、化肥施用以及汽車尾氣排放等人類活動(dòng)是導(dǎo)致重金屬含量迅速增加的主要原因^［2］。鎘（Cd）、砷（As）具有流動(dòng)性大、毒性強(qiáng)、循環(huán)范圍廣、富集面積大等特點(diǎn)，在重金屬污染元素中問題突出^［3］。由大氣沉降和人工施肥攜帶的Cd²⁺、As³⁺具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，易被植物吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部器官^［4］，從而對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。作為重要的油料作物，油茶與其他禾本油料作物相比，具有更高的重金屬吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)效率。目前，已報(bào)道了許多降低土壤重金屬?gòu)?fù)合污染的技術(shù)手段，如土壤物理淋洗、超富集植物種植等，但由于破壞土壤物理性質(zhì)、成效緩慢等因素?zé)o法被大面積推廣^［5］。因此，探索更實(shí)用、更安全的措施以減輕復(fù)合污染潛在威脅仍是目前亟待解決的問題。

生物炭是在一定溫度下熱解而得到的富碳產(chǎn)物，具有豐富的活性官能團(tuán)、較高的孔隙率、較大的表面積和較高的酸堿值，因此可用作土壤改良劑^［6］。此外，生物炭可用作重金屬修復(fù)的鈍化劑。大量研究表明，生物炭可通過沉淀、吸附、離子交換反應(yīng)、改善土壤周轉(zhuǎn)性能及提高土壤微生物活性，從而影響土壤重金屬形態(tài)，并降低重金屬的生物有效性^［7］。然而，不同原材料與熱解工藝制備的成品差異較大，在施用上可能出現(xiàn)截然相反的效果。最近的研究表明，大多數(shù)基礎(chǔ)生物炭對(duì)單一重金屬污染效果顯著，但對(duì)復(fù)合污染土壤的修復(fù)效果有限^［8］。相比基礎(chǔ)生物炭，采用金屬氧化物、功能元素、酸堿劑以及有機(jī)化合物制備的改性生物炭可通過改善官能團(tuán)結(jié)構(gòu)、提高表面積及增加吸附位點(diǎn)等性質(zhì)，進(jìn)一步提升生物炭的吸附能力^［9］，或可在復(fù)合污染中發(fā)揮良好作用。

納米材料是一種在納米尺度上制備的新興技術(shù)物質(zhì)，近年來，納米材料因其簡(jiǎn)單的應(yīng)用方法和較佳的經(jīng)濟(jì)性，而常用于土壤和水體污染物的固定材料^［10］。目前，應(yīng)用最廣泛的金屬納米粒子為硒、硅、氧化鋅、硫基以及鐵基等^［11］，由于納米氧化物質(zhì)具有強(qiáng)大的氧化還原活性、獨(dú)特的理化性質(zhì)、較大的表面積及納米規(guī)格，在施入土壤或植物葉片表面可能會(huì)產(chǎn)生沖擊效應(yīng)^［12］。目前，多使用高嶺石、膨潤(rùn)土和生物炭等材料制備納米包衣，從而改善納米材料的分散性，提高緩沖性，以最大限度地減少土壤聚集，降低消極影響^［13］。然而，現(xiàn)今關(guān)于納米材料、生物碳及納米材料改性生物炭對(duì)緩解植物重金屬毒性的研究較少。本研究探索了生物炭、納米氧化鋅顆粒（ZnO NPs）及ZnO NPs改性生物炭的負(fù)載材料（ZnO NPs-BC）在改善油茶生理生化及控制Cd/As遷移和生物富集方面的作用。研究結(jié)果可為修復(fù)中輕度復(fù)合污染土壤提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2023年4—6月在江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院進(jìn)行。供試品種為贛油8號(hào)，來自江西贛州仰山園油菜開發(fā)有限公司。供試外源鎘為氯化鎘（CdCl₂），砷為三價(jià)亞砷酸鈉（NaAsO₂）。供試土壤取自江西省贛州市某種植區(qū)，土壤為紅壤，0～30 cm土壤理化性質(zhì)為pH值5.38，有效Cd、As的含量分別為3.80、2.52 mg/kg，有機(jī)質(zhì)、全氮的含量分別為17.15、0.80 g/kg，堿解氮、有效磷及速效鉀的含量分別為51.62、16.54、97.28 mg/kg。供試納米鋅（ZnO NPs）購(gòu)自阿法埃莎（中國(guó)）化學(xué)有限公司。供試生物炭制備原料為竹炭，其裂解溫度450 ℃，pH 值9.60，全碳、全氮、全磷、全鉀的含量分別為22.40、3.17、1.37、3.52 g/kg，比表面積4.12 m₂/g，陽離子交換量87.50 cmol/kg。

供試生物碳負(fù)載納米鋅材料制備采用Tan等所述方法^［14］以生炭、納米氧化鋅材料浸泡煅燒改性。稱取100 g生炭與不同比例的納米氧化鋅混合，采用去離子水浸泡10 min，將混合液置于振蕩器中 30 min，加入1 L 2 mg/L NaOH溶液。采用磁力攪拌器以120 r/min攪拌12 h，置于25 ℃環(huán)境靜置24 h。過濾后的沉淀物采用去離子水洗滌3次，80 ℃干燥48 h，馬弗爐450 ℃煅燒2 h，得到生物炭載鋅材料（Zn-BC）。將Zn-BC采用1 L去離子水混合，采用超聲波在2 kW、20 kHz條件下粉碎2 h，靜置 30 min 得到上清液，上清液中含有86.4%的納米級(jí)生物炭。最后，上清液在80 ℃下干燥48 h，得到改性生物炭的負(fù)載材料（ZnO NPs-BC）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用3因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)置7個(gè)處理：施用常規(guī)生物炭處理（BC）、施用納米氧化鋅處理（ZN）、生物炭負(fù)載不同比例（1%、2%、3%、4%）納米氧化鋅材料處理（MX1、MX2、MX3、MX4），以不施生物炭和納米氧化鋅為對(duì)照（CK），重復(fù)3次。采用CdCl₂和NaAsO₂將土壤有效Cd、有效As皆調(diào)節(jié)至10 mg/kg，每盆裝土5 kg。其中，單施納米氧化鋅處理用量為盆栽用土質(zhì)量（以干基計(jì)）的0.01%^［15］，1%～4%為納米氧化鋅與生物炭復(fù)合物材料的質(zhì)量比；生物炭相關(guān)處理施用量為盆栽用土質(zhì)量（以干基計(jì)）的1%，將相關(guān)生物炭與土壤混合均勻。每盆栽種2葉期幼苗1株。栽種時(shí)施入200 mL霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液以保證幼苗生長(zhǎng)。培育周期70 d，期間保持土壤濕潤(rùn)。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 葉片光合生理參數(shù)測(cè)定

培養(yǎng)70 d時(shí)，使用紅外氣體分析儀（TY-6060，武漢天禹智控科技有限公司）測(cè)量葉片的氣孔導(dǎo)度（G_s）、細(xì)胞間CO₂濃度（C_i）、凈光合速率（P_n）和蒸騰速率（T_r）。葉綠素a、葉綠素b的含量采用丙酮-乙醇混合液（體積比95%）浸提，使用分光光度計(jì)（Lh930，上海儀電分析儀器有限公司）測(cè)定。

1.3.2 葉片抗氧化系統(tǒng)機(jī)器指標(biāo)產(chǎn)物含量測(cè)定

抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）及過氧化物酶（POD），其活性采用上海酶聯(lián)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ELISA試劑盒測(cè)定，型號(hào)分別為ml503401、ml022786、ml092949。氧陰離子自由基（O_-2·）、丙二醛（MDA）含量、過氧化氫（H₂O₂）及谷胱甘肽（GSH）含量采用ELISA-比色法測(cè)定，試劑盒均購(gòu)自蘇州格銳思生物科技有限公司，其型號(hào)分別為G0148F、G0109F、G0112F及G0206F。

1.3.3 植株與土壤金屬元素含量測(cè)定

栽培70 d時(shí)，獲取完整植株，將植株采用65 ℃烘干，并采用磨機(jī)粉碎盛裝于自封袋密封備用。將粉末樣品加入HNO₃ ∶HClO₄混合液（體積比為3 ∶1），采用微波消解儀（WX-8000，上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司）消解，借助電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（I-CAP7400，上海賽默飛世爾儀器有限公司）采用 ICP-MS 法測(cè)定樣品Cd、As、Mg、Mn、Zn、Fe、Zn的含量^［16］。

土壤Cd、As、Mn、Fe的含量采用NH₄HCO₃-二乙烯三胺五乙酸通用浸提-ICP-MS法測(cè)定。交換性鎂（EMg）、交換性鈣（ECa）采用醋酸銨交換 -ICP-MS法測(cè)定。土壤pH值采用數(shù)顯pH酸堿計(jì)（PHS-25，上海雷磁儀電科學(xué)儀器股份有限公司）對(duì)土壤勻漿（水 ∶土=5 ∶1）進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

鎘（Cd）、砷（As）的生物富集系數(shù)（BCF）^［17］按照以下公式計(jì)算：

BCF=植株重金屬（As、Cd）含量/土壤有效重金屬（As、Cd）含量。

采用Excel對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，SPSS 23軟件進(jìn)行顯著分析，Origin 10繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 納米氧化鋅與生物炭對(duì)復(fù)合污染中油茶光合色素含量的影響

由圖1-A可知，復(fù)合污染脅迫下，與CK相比，納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理（BC、ZN、MX1、MX2、MX3、MX4）的葉綠素a含量顯著增加10.47%～75.58%（Plt;0.05）；而在生物炭負(fù)載納米氧化鋅處理（MX1、MX2、MX3、MX4）中，各處理的葉綠素a含量表現(xiàn)為MX1＜MX2＜MX4＜MX3，與MX3處理相比，MX1、MX2、MX4分別顯著降低37.09%、29.14%、18.21%。由圖1-B可知，各處理葉綠素b含量與葉綠素a規(guī)律基本一致。由圖1-C可知，各處理葉綠素a含量/葉綠素b含量表現(xiàn)為ZN＜MX2＜BC＜MX4＜MX3＜MX1＜CK，與CK相比，納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理顯著降低13.95%～27.54%；而在納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理中，以MX1處理的比值較高（2.00），BC、ZN、MX2和MX4處理較其分別顯著降低13.14%、15.79%、15.08%和12.41%。由圖1-D可知，各處理類胡蘿卜素含量差距較小，以MX3處理最高，CK、BC處理較其顯著降低11.24%、7.96%，其他處理與MX3處理間均無顯著差異。

2.2 納米氧化鋅與生物炭對(duì)復(fù)合污染中油茶光合特征參數(shù)的影響

由圖2-A可知，以CK的P_n最低，納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理較其顯著提高20.20%～67.56%；與BC、ZN處理相比，生物炭負(fù)載納米氧化鋅處理變幅分別為-10.38%～24.94%、-13.21%～20.99%，其中MX3、MX4處理均顯著大于BC、ZN處理。由圖2-B可知，C_i仍以CK最低，各處理表現(xiàn)為CK＜MX1＜BC＜ZN＜MX2＜MX4＜MX3，與MX3處理相比，MX4處理降低9.27%，其他處理顯著降低13.42%～30.81%。由圖2-C可知，各處理G_s表現(xiàn)為CK＜ZN＜BC＜MX2＜MX1＜MX4＜MX3，其中BC、ZN與CK這3個(gè)處理間均無顯著差異，與CK相比，生物炭負(fù)載納米氧化鋅處理顯著提高44.83%～131.04%；生物炭負(fù)載納米氧化鋅處理中，與MX3處理相比，MX1、MX2、MX4分別顯著降低35.82%、37.13%、29.85%。各處理蒸騰速率與P_n規(guī)律基本一致（圖2-D）。

2.3 納米氧化鋅與生物炭對(duì)復(fù)合污染中油茶抗氧化系統(tǒng)的影響

由表1可知，各處理的SOD活性和CAT活性均以MX3處理最高，其他處理的SOD活性、CAT活性分別較其顯著降低11.62%～30.79%、10.68%～30.55%。各處理的POD活性表現(xiàn)為CK＜ZN＜MX1＜BC＜MX3＜MX2＜MX4，與CK相比，ZN處理提高9.34%，但二者處理間無顯著差異，其他處理較CK顯著提高27.96%～53.49%。超氧陰離子自由基（O_-2·）、丙二醛（MDA）、過氧化氫（H₂O₂）的含量指標(biāo)中，皆以CK最大，各處理的O_-2·含量表現(xiàn)為MX3＜MX4＜ZN＜MX2＜BC＜MX1＜CK，各處理MDA、H₂O₂的含量則表現(xiàn)為MX3＜MX4＜ZN＜BC＜MX2＜MX1＜CK，與MX3處理相比，其他處理O_-2·、MDA、H₂O₂的含量分別顯著增加31.58%～74.85%、12.84%～56.03%、22.84%～59.16%。各處理的谷胱甘肽（GSH）含量表現(xiàn)為 CK＜BC＜MX1＜ZN＜MX2＜MX3＜MX4，與MX4處理相比，MX3處理降低4.01%，但二者無顯著差異，其他處理均顯著低于MX3、MX4處理。

2.4 納米氧化鋅與生物炭對(duì)復(fù)合污染中油茶元素含量的影響

由表2可知，復(fù)合污染脅迫下，與CK相比，納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理的油茶Cd含量顯著降低6.96%～41.88%；納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理中，生物炭負(fù)載納米氧化鋅（MX1、MX2、MX3、MX4）處理的Cd含量相對(duì)較低，以MX3處理最低，其他生物炭負(fù)載納米氧化鋅處理較其顯著提高14.76%～40.11%。各處理的植株As含量表現(xiàn)為MX3＜MX4＜MX2＜MX1＜ZN＜BC＜CK，與MX3處理相比，其他處理較其顯著提高6.09%～39.02%。各處理的Zn、Fe含量變化趨勢(shì)基本一致，均以MX4處理最高，MX3處理次之，其他處理Zn、Fe含量較MX4處理分別顯著降低2.26%～55.38%、0.82%～46.75%。Mg、Mn含量則以MX3處理較大，與MX3處理相比，其他處理的Mg、Mn含量分別降低5.92%～50.24%、8.25%～68.99%，但2個(gè)指標(biāo)的MX3與MX4處理間均無顯著差異。各處理的Ca含量表現(xiàn)為CK＜BC＜MX4＜MX3＜ZN＜MX2＜MX1，但各處理波動(dòng)較小，兩兩處理間均無顯著差異。

2.5 納米氧化鋅與生物炭對(duì)復(fù)合污染土壤有效元素含量的影響

由表3可知，各處理pH值為5.35～5.57，與CK相比，BC、MX3、MX4處理分別顯著提高2.80%、3.18%、4.11%。與CK相比，復(fù)合污染脅迫下，納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理的土壤有效鎘（ACd）含量、有效砷（AAs）含量分別顯著降低0.87%～6.76%、1.44%～7.09%；納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理中，均以MX3處理的ACd含量、AAs含量最低，其他納米氧化鋅與生物炭處理較其分別提高1.64%～6.32%、1.99%～6.08%?？山粨Q性鎂（EMg）、可交換性鈣（ECa）含量均以MX4處理最大，其他處理較其分別降低2.31%～30.64%、8.91%～73.35%。各處理的速效錳（AMn）含量表現(xiàn)為CK＜ZN＜BC＜MX1＜MX4＜MX2＜MX3，與MX3處理相比，CK、BC、ZN處理分別顯著降低34.18%、19.24%、30.08%。各處理的速效鐵（AFe）含量表現(xiàn)為CK＜BC＜MX1＜ZN＜MX2＜MX4＜MX3，與MX3處理相比，其他處理顯著降低9.38%～42.11%。

2.6 納米氧化鋅與生物炭對(duì)油茶Cd、As富集的影響

由圖3-A可知，CK的鎘富集系數(shù)（BCF）最高（11.48），與CK相比，復(fù)合污染脅迫下納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理顯著降低5.52%～37.66%；在納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理中，各處理的BCF表現(xiàn)為MX3＜MX4＜MX2＜MX1＜ZN＜BC，與MX3處理相比，CK顯著提高60.42%，其他納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理顯著提高11.63%～51.56%。由圖3-B可知，砷的BCF系數(shù)中，仍以CK的BCF最高（9.19），與CK相比，納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理降低3.68%～23.00%；以MX3處理的BCF最?。?.08），與MX3處理相比，CK、BC、ZN、MX1、MX2和MX4處理分別顯著提高29.88%、25.10%、19.09%、15.97%、5.42%和4.60%。

3 討論與結(jié)論

多重金屬?gòu)?fù)合污染是土壤污染的普遍狀態(tài)，Cd、As是目前土壤污染中最為普遍的2種重金屬元素。光合作用是受重金屬脅迫影響的主要表觀形態(tài)^［18］。本研究中，CK的光合色素（葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素）含量、凈光合速率、胞間CO₂濃度、氣孔導(dǎo)度以及蒸騰速率均最低。氣孔限制和非氣孔因素是逆境環(huán)境抑制光合作用的2個(gè)主要機(jī)制^［19］。本研究中，CK的P_n、C_i及G_s同時(shí)下降，表明氣孔限制是重金屬脅迫導(dǎo)致植物P_n下降的主要原因。前人研究表明，面對(duì)不利環(huán)境時(shí)，植物通過關(guān)閉氣孔，主動(dòng)降低凈光合速率、減少細(xì)胞CO₂積累及減少水分蒸騰，從而維持植物正常的生理代謝^［20］。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，MX3處理具有較高的光合色素和光合特征參數(shù)（P_n、C_i、G_s、T_r），且皆顯著高于CK。表明鎘砷脅迫下生物炭負(fù)載3%的納米氧化鋅處理可有效抑制光合色素的降解，維持光合作用進(jìn)程。

重金屬污染是影響環(huán)境生態(tài)、土壤健康及植物生理生化的非生物脅迫之一^［21-23］。大量研究表明，在適宜環(huán)境中，植物細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）及其產(chǎn)物的合成和分解之間處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，而處于重金屬脅迫環(huán)境時(shí)，ROS過量積累從而導(dǎo)致生理代謝受阻和氧化應(yīng)激損傷^［24］。SOD、CAT及POD是抗氧化防御系統(tǒng)的重要限速酶類^［25］。SOD是消除氧陰離子自由基（O_-2·）的首道限制酶，可催化O_-2·還原為過氧化氫（H₂O₂），隨后H₂O₂被CAT和POD催化為水分和氧氣^［26］，從而保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性。本研究中，相較于CK，復(fù)合污染脅迫下納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理具有較高的SOD、CAT、POD活性，且MX3、MX4處理具有較高的酶活性。表明生物炭負(fù)載較高比例的納米氧化鋅處理可有效清除胞內(nèi)ROS產(chǎn)物。

MDA、O_-2·及H₂O₂的含量是ROS的重要副產(chǎn)物，是植物面對(duì)脅迫環(huán)境的重要代謝物質(zhì)^［27］；當(dāng)MDA、H₂O₂及O_-2·含量過高時(shí)，可損傷蛋白質(zhì)、脂質(zhì)及核糖核酸，對(duì)植物產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損傷^［25］。本研究中，CK具有最高的MDA、H₂O₂及 O_-2· 含量，且BC、ZN處理皆顯著低于CK，其中ZN處理優(yōu)于BC處理。Zn是重要的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是Cu/Zn-SOD的重要催化物質(zhì)，可降低脂膜過氧化和相關(guān)蛋白酶活性以減少ROS的產(chǎn)生^［28］，從而降低ROS副產(chǎn)物。GSH是植物體內(nèi)重要的解毒物質(zhì)，可通過猝滅活性氧物質(zhì)維持膜蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性^［29］。本研究中，MX3、MX4處理優(yōu)于單施納米氧化鋅和單施常規(guī)生物炭處理，兩者具有最高的GSH含量。這可能是由于生物炭載納米氧化鋅可以提高植物對(duì)鋅的利用率所致^［30］；同時(shí)Zn作為必需的微量營(yíng)養(yǎng)素，可以通過刺激酶、肽類合成，并與其相互作用以緩解重金屬脅迫^［31］。

采用有益元素與重金屬元素之間的拮抗作用以緩解植物重金屬脅迫，是維持植物生長(zhǎng)及重金屬富集的重要手段^［32］。研究表明，Zn可以減少植物中Cd、As、銅及鉛的積累^［31］。根系吸收重金屬的過程中，Zn可與Fe³⁺、Zn²⁺、Mn²⁺等陽離子相互作用，從而降低植物根系對(duì)重金屬離子的吸收。本研究中，無論是在植物還是土壤中，與CK相比，納米氧化鋅與生物炭相關(guān)處理的Zn、Mg、Ca、Mn、Fe含量均較高，而As、Cd含量降低，其中生物炭負(fù)載納米氧化鋅處理表現(xiàn)較優(yōu)。這與Kareem等的研究結(jié)果（相較于常規(guī)生物炭和單施納米氧化鋅，生物炭負(fù)載納米氧化鋅具有更佳重金屬阻隔效果）^［30］基本一致。本研究中，As、Cd含量皆以MX3處理最低，其他處理與之相比，植物Cd、As含量分別顯著提高14.76%～72.05%、6.09%～39.02%，土壤有效Cd、As含量分別提高1.64%～7.25%、1.99%～7.63%；Cd、As的生物富集系數(shù)也最低，其他處理較其分別顯著提高11.63%～60.42%、4.60%～29.88%。

參考文獻(xiàn)：

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