童文彬，曹雪蕊，江建鋒，王小子，劉國群，宋建忠，AFSHEEN Zehra，楊肖娥

（1.衢州市衢江區(qū)農業(yè)農村局，浙江 衢州324000；2.浙江大學環(huán)境與資源學院，環(huán)境修復與生態(tài)健康教育部重點實驗室，杭州310058；3.衢州市柯城區(qū)農業(yè)農村局，浙江 衢州324000；4.衢州市衢江區(qū)蓮花鎮(zhèn)農業(yè)公共服務中心，浙江 衢州324000）

東南景天（Sedum alfredii）是我國一種原生的鋅（Zn）/鎘（Cd）超積累、鉛（Pb）富集植物，最早發(fā)現(xiàn)于我國東南地區(qū)的古老鉛鋅礦區(qū)[1]。通過自然進化，東南景天莖葉中的Cd質量分數(shù)可高達9 000 mg/kg[2]，Pb 質量分數(shù)可高達1 167 mg/kg[3]，且其環(huán)境適應性強，是一種理想的植物修復材料，但是在實際的田間應用過程中，仍然存在修復時間較長、對深層土壤修復能力較弱等問題。為縮短修復周期，進一步提升其修復效率，可以采取一些強化修復的措施。現(xiàn)有的強化修復技術大致可以歸類為物理、化學、生物和農藝措施強化等，其中：農藝措施強化安全性較高，成熟度較好，實際應用前景更為廣闊，而生物強化也是目前植物修復的熱點。

已有的研究表明：通過將超積累植物與農作物合理間套作，可以顯著提高土壤重金屬的修復效率，同時，還能降低植物可食部位的重金屬積累量[4-5]。合理的農藝措施及微生物組合的強化技術模式，能夠有效提高東南景天的提取修復效率：施用混合螯合劑顯著提高了玉米套種模式下東南景天對Cd、Pb 的修復效率[6]；在盆栽條件下于東南景天-紫苜蓿間套作系統(tǒng)中接入具有促生作用的微生物RC6b，對Cd的修復效率達到了31.0%，與不接種的對照相比，其對Cd 的修復效率提高了46.3%[7]。而對于田間條件下，東南景天與油料作物輪間作的研究甚少。且前人對于重金屬修復的研究多數(shù)集中在單一重金屬領域，對于復合污染農田土壤的修復研究較少。此外，在污染程度較高的農田土壤上，單獨種植東南景天的人工成本高，且沒有經(jīng)濟效益，容易引起農戶的不滿，不易于推廣。而配合農藝措施及微生物等強化修復措施，不僅能夠降低修復成本，還能在保障農業(yè)生產的同時，有效提高東南景天的修復效率，顯著縮短修復年限，達到“邊生產邊修復（phytoremediation coupled with agro-production,PCA）”的目的。因此，本研究在田間條件下結合有機物料強化及特異微生物強化，采用東南景天與油菜、油葵等油料作物輪間作的“邊生產邊修復”種植模式，探索實用性較高的可推廣的農田土壤Cd、Pb污染修復技術，旨在為用東南景天修復農田土壤重金屬的大面積推廣提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試植物：植物材料選用超積累型東南景天，采自浙江省衢州市上方鎮(zhèn)古老鉛鋅礦區(qū)，于大棚內采用蛭石、泥炭等混合基質扦插培養(yǎng)繁育所得的一代種苗。供試油菜（Brassica napusL.）品種為‘浙油50’，購自浙江農科種業(yè)有限公司。供試油葵（Helianthus annuusL.）品種為‘華農HN矮巨人’，購自北京圣凱華農科技有限公司。

供試菌劑：所用菌種為SaMR12，屬鞘氨醇單胞菌，具有產生吲哚乙酸（indoleacetic acid, IAA）、溶解土壤磷酸鹽、分泌纖維素酶等多種功能。將供試的內生菌接種于無菌LB（Luria-Bertani）液體培養(yǎng)基中，于30 ℃、180 r/min條件下用搖床培養(yǎng)24 h，然后用無菌水稀釋，制成濃度為1×108CFU/mL的懸浮液，待用。

供試有機物料：根據(jù)前期篩選結果，選擇發(fā)酵酒糟肥（浙江省紹興柯橋科農復合肥有限公司提供）、柑橘加工下腳料（浙江省衢州市衢江區(qū)天圣植物提取有限公司提供，為柑橘落果被提取黃酮后的殘渣，并經(jīng)過中和及堆肥發(fā)酵處理）、發(fā)酵腐熟菜籽粕（購自杭州植草堂園藝店）、草木灰（購自河南省南陽農家批發(fā)店，原料為小麥秸稈）等配方有機物料，按照質量比4∶3∶2∶1混合發(fā)酵而成[8]。

供試土壤：試驗所在地位于浙江省衢州市衢江區(qū)蓮花鎮(zhèn)（29°03′N，119°00′E），土壤類型為老黃筋泥，其基本理化性質采用常規(guī)分析方法測定[9]，結果如表1所示。

1.2 試驗設計

試驗采用裂區(qū)設計，設置3種種植模式，即東南景天單作（P1）、東南景天-油菜間作（P2）和東南景天/油葵輪作（P3），每種種植模式設置強化處理（施用配方有機物料，噴施內生菌液）和對照（施用等量商品有機肥，噴施等量清水），共6個處理，每個處理3次重復，每個小區(qū)面積為1.2 m×9.0 m。

表1 供試土壤基本理化特征Table 1 Basic physicochemical characteristics of the tested soil

試驗開始前在強化處理組地塊施用配方有機物料，對照組施用當?shù)仄胀ㄉ唐酚袡C肥，用量均為1 000 kg/667 m2，并施用30 kg/667 m2黃腐酸緩釋復合肥（15-15-15），之后進行精細除草、翻耕、整地。于2017 年9 月28 日移栽東南景天，種植密度為30萬株/hm2（株行距18.3 cm×18.3 cm），生長至2018年5 月18 日開花前期，將所有東南景天移出。油菜于2017 年9 月28 日通過大田播種育苗，11 月8 日移栽，每壟種植3行油菜，株行距30 cm×40 cm，與東南景天按1∶1 條帶間作種植，2018 年5 月10 日油菜進入成熟期后收獲。油葵于2018 年5 月18 日采用穴播的方式輪作種植，每壟種3 行，株行距30 cm×40 cm，8月28日油葵成熟后移除秸稈。植物生長期間控制雜草長勢并做好田間水分管理。其中，強化處理組分別在2017 年11 月8 日、2018 年3 月3 日和4 月19 日對油菜和東南景天噴施促生內生菌劑，在2018 年6 月25 日和7 月25 日對油葵噴施促生內生菌劑，對照組則噴施等量清水。噴施時間選擇在下午5點前后，用量1 L/667 m2，兌水30 L，均勻噴施至植物葉片表面。

1.3 樣品采集與分析

1.3.1 植物

植株成熟后，每個小區(qū)隨機選定1 m2，收獲其中所有的東南景天、油葵及油菜，稱量并記錄，再均勻取部分樣品測定含水率，計算每公頃干物質產量。

收獲的同時，每個小區(qū)隨機采集長勢均勻且具有代表性的6 株植株制作混合樣品，采樣時沿植株與土壤接觸面處直接剪下。首先用自來水洗去植株表面浮土和重金屬等雜質，然后用去離子水清洗3 遍。再用吸水紙擦干表面水分，稱量并記錄植株鮮質量。接著裝入信封中封口，放入65 ℃烘箱中烘至恒量后取出，稱量并記錄干物質量。最后用高通量研磨機完全粉碎，并過60 目尼龍網(wǎng)篩，用于后續(xù)重金屬含量的測定。

植株樣品重金屬含量的測定：稱取0.1 g樣品至聚四氟乙烯植物消煮管中，加入5 mL HNO3、1 mL H2O2后放置過夜以進行預消解，同時，將標準芹菜樣品（GBW10048）作為參照。將其放入EH-30G石墨消解儀內，于120 ℃條件下消煮8 h至液體澄清透明。打開聚四氟乙烯管蓋，繼續(xù)加熱趕酸至液體剩1 mL左右，用去離子水稀釋定容。東南景天樣品用iCAP6000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀[賽默飛世爾科技（中國）有限公司]測定Cd、Pb含量。油葵和油菜樣品中Cd、Pb含量采用7500a型電感耦合等離子體質譜儀（美國Agilent公司）測定。

1.3.2 土壤

在每種模式修復前后，在每個小區(qū)分別用蛇形法采集0～20 cm耕層土壤樣品，于室內條件下自然風干后磨細，除去動植物殘體及石礫等雜質，分別過20 目及100 目尼龍網(wǎng)篩，分析土壤重金屬Cd、Pb總量及其有效態(tài)含量。

稱取0.2 g 土壤樣品至密封的聚四氟乙烯土壤消煮罐中，加入5 mL HNO3、1 mL HF和1 mL HClO4，放入水熱合成反應釜并擰緊，同時，將標準土壤GSS-5（GBW07405）作為參照。將其放入180 ℃高溫烘箱內10 h至消煮完全。取出聚四氟乙烯罐，于電熱板上以120 ℃加熱趕酸，直至液體剩1 mL 左右。稀釋定容，用7500a 型電感耦合等離子體質譜儀測定Cd 含量，用iCAP6000 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定Pb含量。

土壤有效態(tài)Cd、Pb 含量的測定采用二乙基三胺五乙酸（diethylenetriaminepentaacetic acid,DTPA）浸提法。稱5.0 g 土壤樣品，加入25 mL DTPA 浸提液（0.005 mol/L DTPA＋0.01 mol/L CaCl2＋0.1 mol/L三乙醇胺），放置于恒溫振蕩搖床內以20 ℃、200 r/min振蕩2 h，經(jīng)0.45 μm濾器過濾后，采用7500a型電感耦合等離子體質譜儀測定有效態(tài)Cd、Pb含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2013 進行統(tǒng)計，利用Origin 8.5進行制圖；采用SPSS 20.0進行方差分析，利用鄧肯多重比較法進行差異顯著性檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

2.1 植物地上部產量及生長情況

2.1.1 東南景天

圖1 反映了不同模式下東南景天的生長情況。由于東南景天-油菜模式采用1∶1間作的方式種植，因此，東南景天實際產量明顯小于其他2種模式。但是在內生菌劑強化處理下，單種東南景天和東南景天/油葵輪作模式下東南景天產量為3 815.8 和3 769.0 kg/hm2，而東南景天-油菜修復模式下東南景天產量也達到了2 062.3 kg/hm2，分別為其他2 種模式下的54.0%和54.7%。從單位產量看，東南景天-油菜間作系統(tǒng)中東南景天表現(xiàn)出了一定的增產效果。且與對照組相比，東南景天單種、東南景天-油菜間作和東南景天/油葵輪作強化修復模式下東南景天產量均有顯著增加（P＜0.05），分別增產了22.1%、20.2%和25.5%。說明強化處理在田間條件下對東南景天同樣具有一定的增產效果。

2.1.2 油菜和油葵

對于東南景天-油菜與東南景天/油葵2 種輪間作修復模式，強化處理對油菜和油葵同樣表現(xiàn)出了一定的增產效果（圖2）。油菜與油葵的秸稈產量較為接近，在非強化處理時，兩者的產量分別為3 877.7 和3 365.8 kg/hm2，而在強化處理時，兩者產量達到了4 899.2和4 533.0 kg/hm2，產量增加幅度達26.3%和34.7%。相較于油葵籽粒產量，油菜籽粒產量較低，但強化處理均顯著提高了油菜和油葵的籽粒產量（P＜0.05）。對于油菜籽粒，對照組產量達1 867.9 kg/hm2，而強化處理組產量達到了2 206.1 kg/hm2，較對照組增加了18.1%。對于油葵籽粒，對照組產量達2 867.5 kg/hm2，而強化處理組產量達到了3 432.2 kg/hm2，增產了19.7%。

圖1 不同修復模式下東南景天地上部產量Fig.1 Shoot yield of S. alfredii under different remediation patterns

圖2 不同修復模式下油菜和油葵地上部產量Fig.2 Shoot yield of oilseed rape and sunflower under different remediation patterns

2.2 植物地上部重金屬Cd 和Pb 吸收積累情況

2.2.1 東南景天地上部Cd 和Pb 含量

不同修復模式下東南景天地上部Cd、Pb含量如圖3所示。在P2模式下，不論是對照組還是強化處理組，東南景天地上部Cd 含量均有稍微的提高，但不同處理之間東南景天地上部Cd、Pb含量并沒有達到顯著性差異水平（P＞0.05）。由此可見，強化處理使東南景天地上部生物量提高的同時，其地上部吸收和積累Cd、Pb的能力也得到了相應的提高，從而使東南景天地上部重金屬含量仍然能夠保持相對穩(wěn)定。

圖3 不同修復模式下東南景天地上部Cd和Pb含量Fig.3 Shoot Cd and Pb contents of S. alfredii under different remediation patterns

2.2.2 油菜和油葵地上部Cd 和Pb 含量

油菜與油葵地上部各部位的Cd含量差異較為明顯（圖4）?？傮w而言，油菜地上部各部位的Cd含量小于油葵，并且兩者秸稈中Cd含量均顯著高于籽粒，但強化處理對油菜及油葵地上部Cd含量的影響并不顯著。此外，油菜秸稈含Cd量約為2.425 mg/kg，而油葵秸稈含Cd 量約為5.021 mg/kg，約為油菜秸稈含Cd 量的2.07 倍。油葵籽粒含Cd 量同樣很高，平均達1.727 mg/kg，而油菜籽粒中僅為0.097 mg/kg，兩者相差近17.8倍。由此可見，油葵在具有更高的Cd修復效率的同時，其籽粒對Cd 的富集量也相對較高。由于油用向日葵并不直接食用，而是用于提取葵花籽油等加工制造業(yè)中，所以其籽粒中的重金屬所帶來的健康風險相對較低。

圖4 不同修復模式下油菜和油葵不同部位Cd含量Fig.4 Cd contents in different parts of oilseed rape and sunflower under different remediation patterns

油菜與油葵各部位Pb含量變化趨勢與Cd基本一致。秸稈中Pb含量均顯著高于籽粒，且油葵各部位Pb 含量也都高于油菜。與Cd 含量不同的是，油葵秸稈Pb 含量在強化處理下顯著提高（P＜0.05），由7.363 mg/kg（對照）提高到8.742 mg/kg，提升幅度達18.73%。相對于Cd 含量，油葵籽粒中的Pb 含量相對較少，平均僅為0.241 mg/kg，但仍高于油菜籽粒中的含Pb量（0.081 mg/kg）（圖5）。

2.2.3 不同修復模式對Cd 與Pb 的提取效率

不同修復模式對于土壤Cd 的提取量明顯大于Pb。由圖6可見：在強化處理條件下，東南景天單種、東南景天-油菜間作和東南景天/油葵輪作3種種植模式對Cd 的提取量均顯著高于對照組（P＜0.05），分別提高了19.4%、25.2%和20.9%。此外，東南景天-油菜種植模式的Cd 提取量分別為196.2 g/hm2（對照）和245.6 g/hm2（強化），修復效率為其他2 種模式的60%左右。在所有修復模式中，東南景天/油葵強化修復模式的Cd 提取量最高，達到了394.8 g/hm2，比其他模式高3.1%～101.0%。

圖5 不同修復模式下油菜和油葵不同部位Pb含量Fig.5 Pb contents in different parts of oilseed rape and sunflower under different remediation patterns

不同修復模式下Pb積累量差別較大，不同處理之間也有顯著差異（圖7）。在對照處理下，東南景天/油葵修復模式Pb 提取量達到了90.4 g/hm2，而東南景天在單種修復模式下僅為65.9 g/hm2；在強化種植模式下，東南景天/油葵修復模式Pb 提取量達110.2 g/hm2，比東南景天單種模式Pb提取量顯著提高30.1%。油菜對Pb也有一定的提取效果，但效果略遜于油葵。東南景天-油菜間作種植方式在對照與強化處理下，其地上部Pb 提取量分別為46.2 和53.7 g/hm2，強化處理顯著提高了東南景天-油菜種植模式下Pb的提取效果，提高率達16.2%。與對Cd的修復效果類似，在所有模式中，東南景天/油葵輪作強化修復模式對Pb的提取效率同樣最高，與其他修復模式相比，提高了22.0%～139.0%。

2.2.4 不同修復模式下植物地上部Cd 和Pb 富集系數(shù)

不同修復模式下3 種植物對Cd 和Pb 的富集系數(shù)如表2所示。不同植物對Cd的富集系數(shù)均顯著高于Pb。在該土壤上種植的東南景天地上部Cd富集系數(shù)為127.5～148.9，而Pb的富集系數(shù)僅為0.137～0.167，兩者相差近1 000倍。油菜與油葵地上部Cd富集系數(shù)也同樣高于Pb富集系數(shù)，兩者差值分別約達到了200 倍和100 倍。從Cd 富集系數(shù)來看，東南景天比油菜和油葵的Cd富集系數(shù)高出約40倍和20倍，3種植物之間Cd富集系數(shù)存在極顯著差異。而從Pb富集系數(shù)來看，東南景天與油菜及油葵的富集系數(shù)差值縮小到了約11倍和2倍，差異仍顯著。但強化處理對各植物的富集系數(shù)影響均不顯著。由此可見，東南景天具有超出普通富集植物幾十倍的Cd富集系數(shù)和數(shù)倍的Pb富集系數(shù)。

圖6 不同修復模式下3種植物的Cd積累量Fig.6 Cd accumulation amounts of three plants under different remediation patterns

圖7 不同修復模式下3種植物的Pb積累量Fig.7 Pb accumulation amounts of three plants under different remediation patterns

表2 不同修復模式下植物地上部Cd和Pb富集系數(shù)Table 2 Bioaccumulation factor for Cd and Pb by S.alfredii,oilseed rape and sunflower under different remediation patterns

2.3 修復后土壤pH 及重金屬含量

pH是影響土壤中重金屬有效性的重要因素，同時，也對東南景天的生長和重金屬積累有所影響。由表3可見：強化修復處理組通過施用pH較高的有機物料來調節(jié)土壤pH，使土壤pH 由修復前的4.69變?yōu)樾迯秃蟮钠骄?.48，提高了0.79個單位；而修復后的對照處理組土壤pH平均為4.97，顯著低于強化處理組（P＜0.05）。

從不同模式修復后土壤總Cd和Pb含量的數(shù)據(jù)（表4）來看：土壤總Cd含量下降率最高的修復模式為東南景天/油葵強化修復，與修復前相比，土壤Cd含量下降了26.6%；東南景天-油菜非強化修復模式的修復效率最低，僅為12.8%。與對照處理的土壤Cd含量相比，在東南景天單種、東南景天-油菜間作、東南景天/油葵輪作的強化處理模式下，土壤中Cd含量分別下降了3.8%、5.1%和7.6%。由此可見，東南景天/油葵強化修復模式下土壤Cd含量下降最為顯著。而與修復前相比，各處理組的土壤總Pb含量下降率僅為1.7%～5.3%，其中東南景天/油葵強化修復處理組的下降率為4.3%，遠低于土壤總Cd含量的下降率；且不同修復模式之間未呈現(xiàn)出明顯規(guī)律。

表3 不同模式修復后土壤pHTable 3 Soil pH after remediation of different patterns

土壤有效態(tài)Cd、Pb 是影響植物中重金屬積累量的主要因素。不同修復模式下土壤有效態(tài)Cd、Pb含量如圖8 所示。相對而言，強化處理組修復后土壤中有效態(tài)Cd含量低于對照組，但未達到顯著水平（P＜0.05）。東南景天單種強化修復模式及東南景天/油葵強化修復模式下有效態(tài)Cd 含量下降最明顯，分別達到了32.5%和31.1%。與對照相比，強化處理使東南景天單種、東南景天-油菜間作、東南景天/油葵輪作3 種種植模式下有效態(tài)Cd 含量分別下降了9.3%、3.9%和9.5%?？梢?，強化處理對提高東南景天/油葵輪作模式下土壤有效態(tài)Cd的修復效果最明顯。與修復前相比，3 種修復模式在強化與對照處理之間土壤有效態(tài)Pb 含量也有不同程度的降低。強化處理降低了土壤中有效態(tài)Pb的含量，在東南景天單種模式下，強化處理的土壤有效態(tài)Pb含量下降最為顯著，其次為東南景天/油葵輪作強化修復模式，土壤有效態(tài)Pb含量下降率為20.9%。與對照相比，在東南景天單種、東南景天-油菜間作、東南景天/油葵輪作3種種植模式下，強化處理組土壤有效態(tài)Pb 含量分別下降了10.7%、7.0%和8.8%；但不同東南景天強化種植模式之間，土壤有效態(tài)Pb含量變化無顯著差異。

3 討論

3.1 農藝及生物強化對植物生長的影響

生物量是主要的生態(tài)特征之一，被認為是植物生長的重要指標，并提供了重要的信息來衡量植物在脅迫條件下的耐受潛力[10-11]。本研究中3種植物均表現(xiàn)為生長狀況良好，且獲得了正常的產量。種植模式對東南景天的生物量具有一定的影響。在間作條件下，種間的相互作用包括促進作用和競爭作用，當促進作用大于競爭作用時則表現(xiàn)為間作優(yōu)勢[12]。超積累植物東南景天與油菜作物間作時，東南景天的單株生物量有所增加，這表明東南景天與油菜間作具有間作優(yōu)勢，這與前人的研究結果[13]一致；而與油葵輪作時，東南景天的生物量則沒有明顯變化。

有機物料的添加以及促生菌強化處理對東南景天、油菜和油葵的生物量均有明顯的促進作用，這可能是因為有機物料能夠改善土壤理化性質，為植物生長提供所需的各種營養(yǎng)元素，同時，植物促生菌可以產生IAA 等物質，并且具有溶磷能力，對植物生長起到促進作用[14-15]。姚桂華等[16]研究了菌菇渣、沼渣和筍殼對東南景天生長的影響，發(fā)現(xiàn)這3種有機物料的添加均提高了東南景天的地上部生物量。而生物量和產量的增加也可能歸因于微生物群落大小和結構的改變[17-18]，因為在噴施菌劑的時候土壤表面并沒有被屏蔽，可使滴落的懸液滲入土壤，并在植株根部定植?？傊?，種植模式和加入的菌劑都可能使微生物群落結構發(fā)生改變，從而產生對植物生長有促進作用的細菌[13]。

表4 不同模式修復后土壤總Cd和Pb含量Table 4 Total Cd and Pb contents in the soil after remediation of different patterns mg/kg

圖8 不同模式修復后土壤有效態(tài)Cd和Pb含量Fig.8 DTPA-Cd and Pb contents in the soil after remediation of different patterns

3.2 農藝及生物強化對植物重金屬吸收積累的影響

影響植物對重金屬吸收的因素有很多，包括內部因素和外部因素。內部因素包括不同的根部獲取Cd的能力，不同植物對Cd的吸收和積累能力[19]，以及根系形態(tài)、根系分泌物[20]、轉運重金屬的能力和植物代謝方式[21]等，所有這些都可以歸因于遺傳變異性。外部因素包括影響土壤重金屬生物有效性和植物生理過程的環(huán)境因素等[22]，如土壤理化性質、農藝措施、生物添加劑、化學添加劑等。

重金屬的吸收主要集中在根際環(huán)境，根際環(huán)境的改變對重金屬固定和植物吸收有重要的作用[23]。根系分泌物、根際pH、養(yǎng)分有效性等都會直接或間接地影響根際環(huán)境中重金屬的有效性[24]。間作油菜條件下，東南景天地上部的Cd 和Pb 含量均有所提高。可能是因為在間作條件下，植物的根系分泌物通過“根際交流”來影響分泌物的釋放，降低土壤pH，從而提高重金屬的生物有效性[25]。在強化處理條件下，各植物地上部Cd、Pb 含量并沒有顯著變化。這可能是因為：一方面，強化有機物料的分解能夠產生更多的富里酸和氨基酸等小分子有機物，與土壤中的Cd、Pb結合后形成小分子質量絡合物，從而提高了其生物有效性，促進了植物地上部對Cd、Pb的吸收積累[26]；另一方面，植物生物量的提高對植物體內的重金屬產生了稀釋效應，降低了地上部重金屬含量[13]。2 種效應相互抵消，使得地上部Cd、Pb含量沒有產生太大變化。

土壤pH對植物吸收積累重金屬有較大的影響，由于修復前土壤pH較低，并不利于植物生長，而強化處理后的土壤pH有顯著提高，這改善了東南景天等植物的生長環(huán)境，更有利于其吸收積累土壤中的重金屬。廉梅花等[27]研究表明，當土壤pH在5.5左右時，東南景天對土壤中Cd、Zn的吸收積累效率達到最大。在本研究中，強化處理后土壤pH達到了平均5.48，此時東南景天吸收積累重金屬效率最佳。

3.3 不同修復模式下重金屬的去除效率

高效的植物提取和重金屬去除主要依賴于植物較強的積累能力[28]。在本研究中，所有的強化處理均顯著增加了植物中重金屬Cd 和Pb 的積累，從而提高了植物的去除效率，降低了土壤中的重金屬含量，表明農藝及生物強化是提高植物提取修復效率的有效措施。與東南景天單作相比，東南景天/油葵輪作修復模式在對照和強化處理下的每公頃Cd提取量均有增加，但增加不顯著，主要是由于東南景天地上部Cd 積累量遠大于油葵地上部Cd 積累量?？紤]到東南景天-油菜修復模式下實際東南景天種苗量（15 萬株/hm2）僅為其他2 種修復模式的50%，所以其修復效率比其他2種模式相對較低，但這樣的修復模式實際投入產出比更高。在實際農業(yè)生產中，收獲的油菜籽粒和油葵籽粒不僅可以用于榨油，還可以廣泛地用于加工制造業(yè)中，例如制造聚酯、膠片、蠟燭、樹脂，工業(yè)中還可用作油漆的原料等，且油中的重金屬含量遠遠低于籽粒中的重金屬含量，因而無重金屬超標之憂[29-30]。所有這些結果均證明了在Cd、Pb中重度污染土壤中，油料作物與東南景天輪間作和農藝及生物強化聯(lián)合是一種植物修復與農業(yè)生產相結合的可行方法。但在實際的田間應用中，還要考慮各模式的修復成本以及田間管理的難易程度。相對而言，雖然單種東南景天對土壤中重金屬的移除率較高，但是沒有經(jīng)濟效益，不易推廣。東南景天-油菜間作模式田間管理不易，機械化操作困難，而且成本相對較高。對于東南景天/油葵輪作模式，目前，浙江地區(qū)油葵種植面積較少，大面積推廣需要一定的時間。

4 結論

本研究結果表明：在強化處理下，3種修復模式的植物地上部生物量均有顯著提高，其地上部重金屬的積累量也顯著提高。東南景天/油葵強化修復模式（“邊生產邊修復”）下Cd、Pb提取量最高，分別達到了394.8 和110.2 g/hm2。從土壤重金屬總量來看，東南景天/油葵強化修復模式對土壤Cd 的修復效果最好，土壤總Cd 含量下降率達到了26.6%，且土壤中有效態(tài)Cd 含量顯著降低，達31.1%，稍低于東南景天單種強化修復模式。所有強化處理組的土壤有效態(tài)Cd含量下降率均高于對照組，且不同東南景天種植模式之間的差別并不明顯。綜合比較各修復模式發(fā)現(xiàn)，東南景天/油葵強化修復模式的修復時間較短、效率較高，對土壤中Cd、Pb 的提取效果更佳，具有更好的應用前景。