如圖2C所示,生菜葉部無機砷含量隨著砷酸鹽添加濃度的升高逐漸增加,當As(Ⅴ)濃度達到10mg·L-1時,生菜生長早期葉部無機砷積累濃度最高可達0.68mg·kg-1。與莖部變化趨勢相反,對于相同砷酸鹽處理組,無機砷的積累均隨著生菜生長呈現(xiàn)遞增趨勢,推斷主要與莖部的無機砷向葉部轉移有關。根據(jù)《食品安全國家標準食品中污染物限量》(GB2762—2017),由圖2C可知,當As(Ⅴ)添加濃度為3.5mg·L-1時,生菜生長晚期葉部的無機砷含量已超過國家限量標準。與莖部一致,腐植酸的添加,在生長早期均不同程度地促進了無機砷的葉部積累,最高積累量也是在腐植酸添加濃度為1mg·L-1時,達到1.32mg·kg-1,是未添加腐植酸組的1.94倍,而在生菜生長中期,腐植酸的添加均不同程度地降低了無機砷的積累。當腐植酸添加濃度為5mg·L-1時,生菜葉部無機砷積累量最低為0.49mg·kg-1,相比未添加腐植酸組降低了33.78%。但生菜生長后期,腐植酸降低葉部無機砷含量的作用消失,無機砷的積累相比生長中期隨著腐植酸添加濃度的增加產(chǎn)生明顯的增加趨勢,最高達到1.60mg·kg-1。由此推斷,低于5mg·L-1的適量腐植酸添加在生菜生長中期具有明顯降低生菜葉部無機砷積累的作用,均能使生菜早期葉部無機砷含量降至限量標準附近,但是隨著生菜的生長,腐植酸的作用消失,并隨著腐植酸的過量添加,呈現(xiàn)明顯的無機砷吸收積累增加趨勢,腐植酸的無機砷去除作用具有時間和濃度依賴性。
3、不同處理組生菜生長表現(xiàn)
如圖3A所示,各處理組生菜鮮質量隨生菜生長逐漸升高,不同處理組生菜的鮮質量隨As(Ⅴ)添加濃度的升高而呈先升高后降低的趨勢,當As(Ⅴ)濃度達到10mg·L-1時,生菜生長至第10、20、30d時的生物量較CK組分別下降了56.22%、68.66%、77.30%。CKHA與CK組的生物量并無顯著差異,而在10mg·L-1 As(Ⅴ)處理組,生菜生物量隨著腐植酸濃度的升高而升高,當腐植酸添加濃度為10mg·L-1時,生菜生物量達到最大49.77g,相比V-10增加了227.43%。說明腐植酸具有明顯促進生菜生物量增加的作用,這與之前的研究報道一致。
如圖3B和圖3C所示,生菜株高、根長的變化與生物量變化趨勢基本一致,相同處理組生菜株高與根長均隨生菜生長逐漸增加,不同處理組生菜株高、根長與As(Ⅴ)濃度呈負相關,V-10處理組生菜的株高、根長均達到最低,生菜生長至第30d時,株高較CK組下降了11.50%,根長較CK組下降了47.62%。CKHA與CK組的株高并無顯著差異,在10mg·L-1As(Ⅴ)處理組,腐植酸的添加對生菜株高并無顯著作用,而對生菜根的生長具有不同程度的輕微促進作用。如圖3D所示,相比CK,各處理組生菜生長早期隨著As(Ⅴ)濃度的增加葉綠素呈遞增趨勢,而在生長后期葉綠素含量呈遞減趨勢,造成不同程度的葉綠體損傷。當As(Ⅴ)濃度提高到10mg·L-1時,在第30d時,葉綠素含量降至最低為19.75,相比CK下降了17.98%。相比CK,單純的腐植酸添加并未顯著引起生菜葉綠素變化。對于砷酸鹽處理組,適當濃度的腐植酸添加在生菜各生長期均不同程度地增加了生菜的葉綠素含量,當腐植酸濃度為5mg·L-1時,生菜生長至第10、20、30d時,葉綠素含量分別提高了10.71%、11.18%、18.41%。而進一步提高腐植酸濃度到10mg·L-1時,葉綠素含量較腐植酸濃度為5mg·L-1時整體呈現(xiàn)不同程度的下降,說明適當濃度的腐植酸對降低砷酸鹽的葉綠體損傷具有緩解作用。姜佰文等研究指出,適量的腐植酸添加會促進葉綠素合成,與本文結論一致。
綜上,當As(Ⅴ)添加濃度為0.5mg·L-1時,生物量、株高、根長以及葉綠素的相對含量均高于CK組,說明低濃度的砷酸鹽可促進生菜生長,具有低劑量興奮作用,高濃度砷酸鹽均不同程度地對生菜生長產(chǎn)生抑制作用,其中地上部的生長會比根的生長受到更大的影響。已有報道腐植酸對植物生長以及根系發(fā)育具有積極作用,從本文研究結果可看出,腐植酸對高濃度砷酸鹽的生菜毒性作用有所緩解。
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