全 文 ： 收稿日期：2005-07-06
基金项目：福建省自然科学基金项目（D0310021）资助
作者简介：林杰（1964-），男，福建建瓯人，副研究员，硕士，从事植物修复研究。

浇灌黄腐酸对肾蕨生长及吸收重金属的影响
林 杰 1，郑钟芳 2，柯金炼 3
（1.福建省亚热带植物研究所，福建 厦门 361006；2.厦门市园林绿化工程质量监督站，福建 厦门 361002；3.福建省
林业科学研究院，福建 福州 350012）

摘 要：研究了黄腐酸浇灌对以污泥为肥料的盆栽肾蕨生长及吸收重金属的影响。结果表明，随着黄腐酸浇
灌次数的增多，肾蕨叶长、叶宽、羽片对数以及每盆肾蕨的干重增加显著；同时肾蕨对各种重金属离子吸收
总量也显著提高。因此，在利用污泥作为土壤肥料的同时，使用黄腐酸强化植物修复以移除其中的重金属，
可减轻土壤污染。
关键词：黄腐酸；肾蕨；污泥；重金属
中图分类号：Q945.3; X131.3 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2005)04-0017-03
Effects of Fulivc Acid on the Growth and Uptaking Heavy Metals of Nephrolepis cordifolia
LIN Jie1, ZHENG Zhong-fang2, KE Jin-lian3
(1.Fujian Institute of Subtropical Botany, Xiamen 361006, Fujian China; 2.Xiamen Landscape Gardening Engineering Quality
Supervisory Station, Xiamen 361002, Fujian China; 3.Fujian Forest Science Institute, Fuzhou 350012, Fujian China)

Abstract: Treated with fulivc acid, the growth of Nephrolepis cordifolia which applied sewage
sludge as fertilizer was studied. The results showed that the dry weight of plant, the length, width
and pairs of leaves increased significantly with the increasing of irrigation times of fulivc acid.
Meanwhile, the content of heavy metals in Nephrolepis cordifolia increased significantly. The
irrigation method was proposed as an enhanced-phytoremediation technology applied in polluted
sewage sludge with heavy metals.
Key words: fulivc acid; Nephrolepis cordifolia; sewage sludge; heavy metal

随着城市生活废水处理量的不断加大，废水处理产生的污泥量也同步增加，全国干污泥量已达
550～600万吨/年，且仍在不断增加[1]。污泥中虽含有大量的 N、P、有机质等有利于植物生长的成分，
但是由于国内生活和工业废水并未完全分开，污泥中含有大量的重金属离子，未经进一步处理不能作
为肥料用于农业生产，因此，大部分城市用填埋方法处理污泥。有些城市应用污泥进行园林绿化试验，
但仍未能完全解决其中重金属污染土壤的问题[1-3]。为合理利用污泥中的有机质和营养元素，消除土壤
重金属的污染，我们选用生长量大的速生园林绿化植物肾蕨进行植物修复试验，应用黄腐酸进行调控，
提高肾蕨吸收和耐受重金属的能力而不出现生理毒害，以提高其对重金属的吸收[4]，进行污染土壤的
植物修复。这样既可合理利用污泥提高土壤肥力，减少其它肥料用量，又可移除污泥中的重金属，消
除土壤重金属污染源，达到修复的目的。有关这方面的研究尚未见报道。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用污泥取自厦门杏林污水处理场，属于工业和生活混流污水污泥。将污泥堆埋 60d 后晒干，
粉碎备用。肾蕨(Nephrolepis cordifolia)盆苗购自厦门东孚花卉公司。粉状黄腐酸(fulivc acid)购自江西萍

2005,34(4):17-19.
Subtropical Plant Science
第 34卷 ﹒18﹒
乡富林腐植酸厂，含量 70%，试验浓度 5%。栽培土壤取自福建省亚热带植物研究所试验田。试验材料
的农化性质见表 1；试验日期 2004年 3月至 2004年 12月；地点在福建省亚热带植物研究所试验田。
1.2 方法
将污泥与栽培土壤以 1﹕5比例混合均匀装入 PP塑料花盆（直径 25cm，高 30cm），种上肾蕨小苗
6株。设 4个处理组，即处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ、处理Ⅳ，分别浇灌 5%黄腐酸溶液 1、2、3、4次；
每次浇灌间隔时间为小苗种植后的第 30、60、90、120d；每盆每次浇灌 500ml；并设对照组 CK，每次
浇灌等量的清水。每处理 10 盆，重复 3次，随机排列。试验期间浇水及病虫防治等按常规进行。210d
后进行植株生长情况及金属元素含量测定；植株地上部分和地下部分经 105℃烘干，称重。叶绿素含量
用分光光度法测定[5]，土壤及植株金属元素含量测定按常规方法进行[6]。用方差分析检验处理间效应
的差异显著性。
2 结果与分析
2.1 黄腐酸浇灌处理对肾蕨生长的影响
表 2显示，每盆肾蕨植株的分生数和叶片生长均随着黄腐酸浇灌次数的增加而增加。施用黄腐酸 2
次后，植株分生数和叶片生长均显著高于对照；而浇灌 3 次和 4 次处理间差异不显著，这说明浇灌黄
腐酸有利于诱导小苗的分生和叶片增大。各处理组和对照组的肾蕨在试验期均未发生死亡，表明本试
验黄腐酸的浓度和浇灌次数对小苗无生理毒害[7]。
从表 2 还可见，随着浇灌次数的增加，成熟肾蕨的叶长、叶宽增加和羽片对数增多，特别是施用
黄腐酸 3次后，与 CK比较，叶长增加 13mm以上，羽片对数增多 20对，均显著高于对照，这是由于
污泥中含有丰富的养分，有利于植株生长发育，而浇灌黄腐酸亦促进了根系对土壤中各种营养的吸收。
表 2 黄腐酸浇灌处理对肾蕨生长的影响
项 目 CK 处理Ⅰ 处理Ⅱ 处理Ⅲ 处理Ⅳ
分生数 13.6 a 14.8a 21.5b 23.4c 24.8c
叶长(mm) 52.6a 53.2a 58.8b 65.8c 68.3c
叶宽(mm) 5.6a 6.5b 6.5b 6.8 b 6.8b
羽片对数 65a 76b 78b 85c 88c
注：同行中标有不同英文字母表示差异显著。以下各表同。
2.2 黄腐酸对肾蕨叶片叶绿素含量的影响
从表 3可以看到，处理Ⅲ和处理Ⅳ的叶绿素总量显著高于处理Ⅰ、处理Ⅱ和 CK；处理Ⅲ与处理Ⅳ
之间以及处理Ⅰ、处理Ⅱ和 CK间差异均不显著，可能是由于随着黄腐酸的浇灌次数增加，污泥中 Zn
受到黄腐酸络合的总量增加，更易被肾蕨吸收，而 Zn对叶绿素合成有重要的影响[8-10]。
表 3 黄腐酸浇灌处理对肾蕨叶片叶绿素含量的影响（mg/g）
2.3 黄腐酸对肾蕨植株重量的影响
表 4 显示，使用黄腐酸能促进肾蕨的生长发育，使丛生植株数量增加和单叶重量增大，促进干物
质积累。随着浇灌黄腐酸次数的增加，肾蕨植株地下部和地上部干物质量均明显增加（CK = 处理Ⅰ <
表 1 试验材料的农化性质（干基）
样品 有机质(%) pH 全 N (%) 速效 P(mg/kg) 速效 K(mg/kg) Zn (mg/kg) Pb (mg/kg) Cd (mg/kg)
土壤 1.83 6.6 0.19 27 192 64 6.50 0.03
污泥 41.32 6.8 3.46 321 588 1365 86.00 3.30
项 目 CK 处理Ⅰ 处理Ⅱ 处理Ⅲ 处理Ⅳ
叶绿素 a 1.22a 1.24 a 1.36a 1.54 b 1.65b
叶绿素 b 0.53a 0.55a 0.59a 0.63b 0.69b
总叶绿素 1.75a 1.79a 1.95a 2.17b 2.34b
第 4期 林杰,等：浇灌黄腐酸对肾蕨生长及吸收重金属的影响 ﹒19﹒
处理Ⅱ < 处理Ⅲ = 处理Ⅳ）；而与对照相比，处理Ⅱ、处理Ⅲ及处理Ⅳ的根系生长更加旺盛，达显著
差异；处理Ⅲ及处理Ⅳ地下部和地上部干重基本相近。
表 4 黄腐酸对肾蕨植株重量的影响(g dw/盆)
重 量 CK 处理Ⅰ 处理Ⅱ 处理Ⅲ 处理Ⅳ
地上部分 19.5a 20.6a 22.7b 25.6c 27.8c
地下部分 14.9a 15.3a 21.5c 24.8c 28.2c
植株总重量 34.4a 35.9a 44.2c 50.4c 56.0c
2.4 黄腐酸对肾蕨植株吸收金属离子的影响
表 5表明，随着浇灌次数的增加，肾蕨吸收金属离子的能力增强。从总体上看，处理 Ⅱ 、处理Ⅲ、
处理Ⅳ对各种重金属离子吸收总量显著高于处理Ⅰ和对照，而且地下部吸收离子的能力更强，各处理
（包括 CK）肾蕨地下部分吸收的离子浓度都高于地上部。由于处理Ⅱ、处理Ⅲ、处理Ⅳ组每盆的生长
量大于其它试验组，因此，每盆肾蕨吸收离子总量显著高于另外两个试验组。
表 5 黄腐酸对肾蕨吸收重金属离子的影响(mg/kg)
元 素 CK 处理Ⅰ 处理Ⅱ 处理Ⅲ 处理Ⅳ
地上部分 76.82a 78.43 a 80.20a 83.56b 86.32b
地下部分 87.60a 88.32a 92.41b 95.73 b 98.51b Zn
全盆含量(mg) 2.80a 2.97a 3.81b 4.51c 5.18c
地上部分 3.42a 3.41a 3.63a 3.73b 3.82b
地下部分 4.15a 4.18 a 4.50b 5.20c 5.32c Pb
全盆含量(mg) 0.13a 0.13a 0.18b 0.22c 0. 26c
地上部分 0.34a 0.34a 0.39b 0.45c 0.50c
地下部分 0.60a 0.61a 0.64 b 0.73b 0.79c Cd
全盆含量(mg) 0.015a 0.016a 0.023b 0.030c 0.036c
3 讨论与结论
3.1 从试验结果看，增加黄腐酸的浇灌次数，有利于肾蕨的生长和对金属离子的吸收。由于黄腐酸含有
芳香族有机络合物和氨基酸等物质[8]，有利于植物的生长，处理 Ⅲ 、处理Ⅳ的叶绿素、叶长、叶宽、
羽片对数以及每盆肾蕨的干重增加最为显著。同时由于污泥和土壤中的金属是以不溶性形态存在，对
植物来说，要吸收和积累这些与土壤或污泥相结合的金属，首先必须使它们进入土壤溶液。通过在土
壤中加入的黄腐酸，使其所含有机络合物与污泥和土壤中的金属离子相结合而形成金属螯合物，进而
被根系吸收[9,11,12]。
3.2 肾蕨不是能超量吸收和积累重金属的“超积累植物”[9]，但是通过浇灌黄腐酸，可促进其对污泥中
有害金属的吸收。比较表 5和表 1可见，浇灌栽培后的肾蕨植株体内 Cd含量虽然低于污泥中的，但明
显高于未污染的土壤；同时黄腐酸及污泥中的营养成分促进肾蕨的生长，致使肾蕨吸收重金属总量增
加，由此达到了强化植物修复的目的。
3.3 正由于黄腐酸具有络合溶解重金属的性能，因此，在使用中应分阶段（分次）合理使用，防止一次
过量使用，使重金属元素淋失、渗透，进一步扩散，造成二次污染[7]。
3.4 肾蕨根系发达，具有较高的吸收重金属的能力，同时能充分吸收污泥中的 N、P、K、有机质等营
养物质，促进植株生长。在施浇黄腐酸后叶绿素含量提高、物质积累总量显著增加，特别是根部干物
质积累量大，这对吸收和积累重金属十分有利。肾蕨是城市园林绿化植物，生长适应性强，生长量大，
移除容易。因此，在园林绿化中种植肾蕨，合理利用污泥作为肥料，并适当浇灌黄腐酸，提高其吸收
重金属能力，对防止污泥中重金属在土壤中的积累并造成土壤二次污染具有现实意义。
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第 34卷 ﹒24﹒
的一层细胞。但有时却由于各种原因而出现发芽缓慢，如激素水平失衡等。因此，用赤霉素或其他生
长激素处理种子，可以提高发芽率或发芽速度。
3.2 透气、透水性
有人将休眠的产生归因于坚硬的或不透水的种子覆盖物[2]，例如：纤维质的中果皮、坚如石头的
内果皮在棕榈植物种子中普遍存在，而有些种如：Jubaeopsis caffra 等已被证实其内果皮及胚乳是透气、
透水的[2]。尽管如此，如果把 Acrocomia aculeata 及 A. sclerocarpa 种子的外壳去掉，则发芽时间可由
原来的 440d和 878d缩短为 138d和 373d[2]。由此说明，种壳尽管允许水分和氧气通过，但还是或多或
少地影响到种子的萌发。当胚发育成熟后，种子吸收了水分和氧气即开始萌动，胚就很快突破种壳。
3.3 温度
大多数棕榈种子是喜温的，其发芽最适温度为 30～40℃，如土壤温度在 38～42℃时，可使油棕
（Elaeis guineensis） 的发芽时间由几年缩短到几周。但是，一些原产亚热带地区的棕榈植物种子并不
需要这么高的温度，有少数种甚至需要一段时间的低温（5℃低温层积）才能达到最高发芽率。如 Sabal
属及 Rhapidophyllum hystrix最适发芽温度为 21～25℃，比大多数棕榈植物低，且需要低温层积。而箬
棕（Sabal palmetto）还需每天有温度波动才能达到最高发芽率。
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