全 文 ：收稿日期：2014－05－15
基金项目：国家自然科学基金项目（41371308，41071306）；国家 863项
目（2012AA06A202）；广东省自然科学基金项目（S2011030
002882）；广东省科技计划项目（2012A030700003）
作者简介：卫泽斌（1980—）,男,山西人,讲师,主要研究方向为污染环境
修复。E-mail：wehovo@scau.edu.cn
*通信作者：吴启堂 E-mail：wuqitang@scau.edu.cn
2014，33（7）:1402-1404 2014年 7月农 业 环 境 科 学 学 报
Journal of Agro-Environment Science
植物提取是重金属污染土壤的植物修复技术中
去除重金属最具前途的方式之一。为了进一步提高植
物对重金属的提取效率，向土壤施加螯合剂增加土壤
重金属的可溶性，促进植物对重金属的吸收和积累，
该技术被称为螯合诱导植物提取技术。EDTA（乙二胺
四乙酸）由于其较强的络合能力，是目前常用和研究
较多的螯合剂。但 EDTA在环境中不易被生物降解，
施入土壤的 EDTA有着较长的残留效应，因此施用
EDTA存在潜在的环境风险。因此，选择适宜的螯合
剂是螯合诱导植物提取技术的关键。其中，可生物降
解的螯合剂 EDDS（乙二胺二琥珀酸）成为 EDTA 的
主要替代品[1-2]，但是 EDDS价格昂贵，难以推广应用。
因此，寻找易生物降解、环保安全的促进植物提取重
金属的螯合剂或材料等成为必然。
近年来，一种可生物降解的螯合剂 GLDA（谷氨
酸 N，N-二乙酸，L-glutamic acid N，N-diacetic acid）
引起人们注意。GLDA主要由植物原料制成，容易生
物降解，在螯合能力方面，GLDA与 EDTA的效率相
当[3-4]。GLDA用于淋洗污染土壤的重金属已有研究报
道[5-6]，本论文比较研究了 GLDA和 EDTA对东南景天
地上部重金属积累的影响，为植物修复效率的提高提
供强化措施和科学依据。
此外，利用微生物也可提高植物对重金属的提取
效率[7]，Whiting等[8]研究发现接种根际细菌后土壤溶
液中 Zn含量增加，超富集植物对 Zn的吸收能力增
加 3倍。有报道应用生物工程技术研制成的一种纯生
物菌剂——土壤磷素活化剂（许博士誖），可以把土壤
中被固定的无效磷释放出来，变为可吸收利用的有
效磷，同时还可以把锌、锰和钼等各种阳离子释放出
来[9]。因此，我们将这种生物型磷素活化剂应用于超
富集植物东南景天的植物修复上，在改善土壤养分
的同时，研究其能否活化土壤重金属，从而促进东南
景天的生长和吸收重金属，为选择提高植物修复效率
的材料提供新的尝试。
通过盆栽试验，研究了可生物降解螯合剂 GLDA
（谷氨酸，N，N-乙酰乙酸四钠，GLDA-Na4，产品名-
Dissolvine誖GL-47，购自阿克苏诺贝尔）、EDTA（乙二
胺四乙酸二钠）和“许博士誖”土壤磷素活化剂（购自
黑龙江埃格瑞生物技术有限公司）对 Zn/Cd超累积植
物东南景天（Sedum alfredii H）吸收和提取重金属的
影响。试验在华南农业大学生态环境实验基地（有遮
雨）进行，每盆装土 2 kg。试验设置螯合剂 EDTA和
GLDA的用量均为 5 mmol·kg-1土；土壤磷素活化剂
在东南景天种植前与土壤混匀，其用量设置 5个水
平，分别为每千克污染土壤 0（对照）、0.5、1、2、4 g磷
素活化剂。东南景天 2012年 10月扦插，2013年 3月
添加螯合剂，螯合剂溶于水，用花洒淋于土壤表面。两
周后收获东南景天地上部，留茬 2 cm左右继续生长
至 6月份，第 2次收获东南景天。
结果表明，施加GLDA促进了两季东南景天的生长，
施加 EDTA明显抑制了第 2季东南景天的生长（图1），
可生物降解螯合剂 GLDA和磷素活化剂
促进东南景天提取土壤重金属的潜力
Efficiency of Biodegradable Chelate GLDA and Phosphorus Activators on Heavy
Metals Phytoextraction with Sedum alfredii Hance
卫泽斌，吴启堂 *，龙新宪，陈 诚，陈晓红
（华南农业大学资源环境学院 广东高校土壤环境与废物资源农业利用重点实验室，广州 510642）
关键词：植物提取；GLDA;磷素活化剂；东南景天；可生物降解
中图分类号：X173 文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2014）07-1402-03 doi:10.11654/jaes.2014.07.021
第 32卷第 1期2014年 7月
处理 Cd Zn Pb
第 1季 对照 0.102 3±0.013 0b 10.08±1.47b 0.085 8±0.025 3b
0.05%PA 0.105 4±0.019 4b 12.48±1.83b 0.080 9±0.011 8b
0.1%PA 0.101 4±0.012 9b 11.81±2.81b 0.061 3±0.018 4b
0.2%PA 0.103 2±0.012 6b 10.84±2.81b 0.070 9±0.016 4b
0.4%PA 0.093 6±0.024 5b 10.48±4.78b 0.055 4±0.024 2b
EDTA 0.083 1±0.017 5b 13.73±2.52ab 0.835 8±0.022 6a
GLDA 0.166 6±0.013 4a 17.28±2.53a 0.137 1±0.037 5b
第 2季 对照 0.024 7±0.002 5cd 6.973±0.716d 0.058 5±0.009 9b
0.05%PA 0.037 3±0.004 7bc 10.56±0.67bc 0.061 7±0.007 5b
0.1%PA 0.033 7±0.004 3bcd 11.50±0.86b 0.059 2±0.004 8b
0.2%PA 0.051 1±0.003 0b 8.463±0.813cd 0.053 3±0.007 4b
0.4%PA 0.046 9±0.007 8b 8.664±0.597bcd 0.041 2±0.006 1b
EDTA 0.017 3±0.003 6d 8.107±1.494cd 0.582 4±0.055 5a
GLDA 0.080 9±0.012 3a 15.90±0.78a 0.097 5±0.011 0b
表 2 不同处理东南景天重金属提取量（mg·pot-1）
Table 2 Cd, Zn and Pb uptake by plants under different treatments（mg·pot-1）
注：PA为土壤磷素活化剂；根据 Duncan检验（P=0.05），同列具有相同字母的数据间无显著性差异。下同。
处理 Cd Zn Pb
第 1季 对照 15.21±2.11bc 1486±107c 12.48±2.23b
0.05%PA 15.38±1.35bc 1814±168bc 11.76±0.96b
0.1%PA 17.67±0.78abc 2050±154ab 10.60±2.31b
0.2%PA 17.91±4.82abc 1830±198bc 11.98±0.49b
0.4%PA 19.76±4.38ab 2085±339ab 11.50±3.78b
EDTA 14.29±2.26c 2374±394a 150.4±64.3a
GLDA 22.15±3.56a 2275±272a 17.93±4.36b
第 2季 对照 5.24±0.61b 1466±140c 12.22±1.80b
0.05%PA 6.23±0.96b 1823±127bc 13.16±3.03b
0.1%PA 6.37±0.87b 2169±195b 11.15±1.00b
0.2%PA 8.53±0.78b 1401±136c 8.80±1.19b
0.4%PA 7.75±1.27b 1509±104c 6.77±0.95b
EDTA 5.03±0.97b 2287±198ab 171.3±17.1a
GLDA 13.96±3.08a 2686±154a 16.66±2.76b
显著提高了东南景天地上部的 Zn、Cd含量（表 1）和
东南景天对土壤 Zn、Cd的提取量（表 2）。施加 GLDA
后，当季东南景天地上部 Zn、Cd含量比对照处理分
别增加了 53%、46%，东南景天对 Zn和 Cd的提取量
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
对照
0.05%PA
0.1%PA
0.2%PA
0.4%PA
EDTA
GLDA
生
物
量
/g ·
po
t-1
第 1季 第 2季
图 1 不同处理东南景天的生物量
Figure 1 Yields of plant parts for S.alfredii among the different treatments
PA为土壤磷素活化剂
abab
abab ab
b
a
ab
ab
aba a
bc
c
表 1 不同处理东南景天重金属含量（mg·kg-1）
Table 1 Concentration of Cd, Zn and Pb of plant parts for S.alfredii among the different treatments（mg·kg-1）
卫泽斌，等：促进东南景天提取土壤重金属的潜力 1403
农业环境科学学报 第 33卷第 7期
分别是对照处理的 1.7倍和 1.6倍。GLDA处理的第 2
季东南景天地上部 Zn、Cd含量分别比对照处理增加
了 83%、166%，Zn和 Cd的提取量分别是对照处理的
2.3倍和 3.3倍。GLDA处理的两季东南景天对 Zn和
Cd的提取量均大于 EDTA处理的。GLDA也提高了
东南景天 Pb含量和 Pb提取量，但提高幅度远低于
EDTA。由此可见，与 EDTA相比，可生物降解螯合剂
GLDA在诱导植物修复重金属污染土壤特别是 Cd和
Zn污染土壤时具有很大的潜力。
土壤磷素活化剂对当季东南景天生物量影响不
大，促进了第 2 季东南景天的生长（图 1），0.05%和
0.1%用量的磷素活化剂提高了两季东南景天地上部
Zn含量，提高了第 2季东南景天对 Zn的提取量；磷
素活化剂也提高了两季东南景天地上部 Cd 含量和
第 2季东南景天对 Zn、Cd的提取量，但差异不显著。
土壤磷素活化剂可以用于超富集植物，在改善土壤养
分促进植物生长的同时，可以提高植物对金属的提取
量。因此，可以考虑将土壤磷素活化剂应用在重金属
污染土壤的植物修复中。
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