肖峰，劉才鑫，祖艷群，王磊，李祖然，王吉秀

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650201）

超富集植物與作物間作修復(fù)技術(shù)因具有生態(tài)環(huán)保的邊生產(chǎn)邊修復(fù)的優(yōu)勢，逐漸成為重金屬污染土壤修復(fù)的主要農(nóng)藝措施之一。但間作植物提取土壤重金屬技術(shù)在修復(fù)效率方面存在局限性。超富集植物適應(yīng)重金屬離子濃度高的生境土壤，而高背景重金屬污染土壤抑制作物的生長發(fā)育，影響間作超富集植物與作物的生物量，導(dǎo)致間作修復(fù)效率往往并不理想[1]。因此在超富集植物與作物間作體系下促進(jìn)超富集植物吸收累積重金屬的同時，如何保證提高間作植物生物量、減少重金屬累積，是利用間作植物提取土壤重金屬取得成功的關(guān)鍵。植物激素吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）是植物體內(nèi)合成的調(diào)控植物生長發(fā)育、影響生理生化、促進(jìn)細(xì)胞分裂和根系伸長的微量有機(jī)物質(zhì)[2]。有研究證明，超富集或耐性植物能通過合成更多IAA來抵御重金屬的脅迫[3]。

在重金屬脅迫下，葉面噴施IAA 通過超富集植物與作物間作體系來調(diào)控植物生長，改善重金屬的富集特征。研究表明IAA 通過增強(qiáng)植物的蒸騰作用促進(jìn)植物根系吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬[4-5]，推測機(jī)理是植物激素引起植物抗氧化酶代謝變化或IAA 與不同植物體內(nèi)結(jié)合受體發(fā)生變化，如受體ABP（Auxin-binding proteins）的結(jié)合可以調(diào)節(jié)質(zhì)膜上的H+-ATPase 活性，引起質(zhì)膜上K+、Na+、Ca2+離子通道的開放或激活細(xì)胞質(zhì)膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白[5]。重金屬脅迫下IAA轉(zhuǎn)化為結(jié)合態(tài)維持植物正常生理機(jī)能，如擬南芥中結(jié)合態(tài)IAA是自由態(tài)的38倍[6]，雙子葉植物的結(jié)合態(tài)IAA為IAA-酰胺[7]、IAA-糖[8]、IAA-谷氨酸、IAA-PCs 和IAA-天冬氨酸[9]。高濃度（1、10 μmol·L-1）IAA 可以調(diào)節(jié)浮萍淀粉的積累，增強(qiáng)淀粉合成關(guān)鍵酶ADPG焦磷酸化酶（AGPase）的活性，淀粉含量和AGPase 活性在10 μmol·L-1的IAA處理下分別比對照顯著增加35.0%和14.1%[10]。As 超富集植物大葉井口邊草的內(nèi)源生長素含量顯著高于非As超富集植物劍葉鳳尾蕨[11]，As耐性芥菜體內(nèi)硫酸鹽、生長素和茉莉酸鹽含量以及合成途徑的基因表達(dá)量顯著高于As敏感性芥菜[12]。

本研究將植物激素IAA 引入到間作體系下修復(fù)重金屬污染土壤，在間作超富集植物和玉米葉片上噴施IAA，探究IAA 在植物生理生化方面的功能。IAA的作用主要包括：①促進(jìn)植物的生長發(fā)育，稀釋重金屬在植物體內(nèi)的濃度，從而提高植物對重金屬的耐性；②IAA 進(jìn)入間作不同植物體內(nèi)與結(jié)合受體發(fā)生螯合，緩解重金屬的脅迫。但目前Pb 脅迫下IAA 如何影響間作超富集植物小花南芥和作物玉米對Pb的富集特征尚不清楚，有待進(jìn)一步探索研究。因此本研究設(shè)置超富集植物小花南芥、玉米單作、小花南芥與玉米間作三種種植模式，通過葉面噴施不同濃度IAA，探討IAA 對間作體系下超富集植物與玉米修復(fù)土壤Pb 污染的調(diào)控作用，對于解決超富集植物與作物間作修復(fù)Pb污染土壤具有重要的理論意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

小花南芥是云南省會澤鉛鋅礦野生物種，十字花科，南芥屬，多年生草本植物。玉米品種選用“會單4號”，屬于Pb低累積品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山進(jìn)行，采用小花南芥和玉米間作、單作3 種模式，每種模式4 個處理，3 次重復(fù)，共計36 盆（58 cm×33 cm×18.5 cm）。土壤采用云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山土壤與基質(zhì)土混合的方式，后山土壤經(jīng)自然風(fēng)干后過2 mm 篩，基質(zhì)土由昆明當(dāng)?shù)氐墓旧a(chǎn)，準(zhǔn)確稱量9 kg 后山土壤與3 kg 基質(zhì)土，混合后裝入盆中，Pb 以Pb（CH3COO）2溶液的形式與土充分混合均勻，準(zhǔn)確稱取21.9 g Pb（CH3COO）2·3H2O（Pb2+含量約為1 000 mg·kg-1）溶于500 mL 水中，倒入混合土壤中，手動攪拌至土壤全部潮濕且無成團(tuán)后，放置平衡15 d，移栽小花南芥和玉米幼苗。小花南芥與玉米之間的間作距離保持8 cm，小花南芥與玉米單作時，兩棵苗之間距離保持8 cm。設(shè)置外源噴施IAA的濃度為0 mg·L-1（CK）、25 mg·L-1（T1）、50 mg·L-1（T2）、100 mg·L-1（T3）。每兩日噴施一次，60 d后取樣。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 土壤基本理化性質(zhì)

土壤Pb 含量（原土加Pb2+之后土壤Pb 含量）、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、pH 的測定參照鮑士旦《土壤農(nóng)化分析》（第三版）[13]，結(jié)果見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)用土基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physical and chemical properties of the test soil

1.3.2 植物抗氧化酶、丙二醛、光合色素

超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）三種抗氧化酶活性，以及丙二醛（MDA）、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量的測定采用試劑盒方法，試劑盒購于蘇州格銳思生物科技有限公司，根據(jù)試劑盒方法，采用紫外分光光度計讀數(shù)。

1.3.3 植物生物量

將收集好的植物樣洗凈裝入信封中并編號，放入烘箱105 ℃殺青30 min，調(diào)節(jié)烘箱溫度到75 ℃烘干至恒質(zhì)量，冷卻后取出，測定其生物量。

1.3.4 植物光合作用

使用Li-6400光合熒光記錄儀（Li-Cor）測定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率。使用CO2注入系統(tǒng)，CO2濃度控制為400 μmol·mol-1，夾上葉片后于1 200 μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下測量。

1.3.5 植物Pb含量

稱取0.2 g 的植物干樣，倒入消煮罐中，加4 mL硝酸過夜，隔夜加入2 mL 30%過氧化氫，將消煮罐放入烘箱（DHG-9145A），140 ℃加熱4 h，取出冷卻定容，用火焰原子吸收分光光度計（Thermo ICETM3300AAS，美國）測定。

1.3.6 Pb富集、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

Pb的富集、轉(zhuǎn)運(yùn)能力按下列公式計算：

富集系數(shù)=植株P(guān)b 含量（mg·kg-1）/土壤Pb 含量（mg·kg-1）

轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)=植株地上部分Pb 含量（mg·kg-1）/植株地下部分Pb含量（mg·kg-1）

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)通過Excel和SPSS進(jìn)行處理，采用Tukey法進(jìn)行統(tǒng)計分析，顯著性檢驗(yàn)設(shè)α=0.05，多重比較結(jié)果以小寫英文字母表示。利用軟件Origin 8.6 制圖，用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙因素方差分析和最小顯著差法（LSD）顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度IAA 處理下間作小花南芥與玉米生物量的變化

IAA 作為植物生長素可以促進(jìn)植物伸長生長。如圖1 所示，間作小花南芥生物量高于單作，與單作相比，T3 處理下間作地上部分生物量顯著增加195.0%，地下部分則在T1、T2 處理下顯著增加80.1%和25.5%。間作玉米地上部分在T2、T3 處理下比單作顯著增加15.0%和31.9%，而地下部分的生物量小于單作。由此可以說明，IAA 主要促進(jìn)小花南芥的根部伸長，這有利于小花南芥對土壤中Pb的富集；而對于玉米來說，外源施加IAA在間作體系下更加有利于地上部分的生長，增加玉米對Pb 的耐受性。雙因素結(jié)果分析表明，IAA 處理和種植模式對小花南芥和玉米的生物量均有極顯著影響，且兩種因素存在交互作用。

2.2 不同濃度IAA 處理對間作小花南芥與玉米SOD活性的影響

SOD是消除植物體內(nèi)ROS的首要物質(zhì)，SOD活性越強(qiáng)表明植物抵抗重金屬脅迫的能力越強(qiáng)。如圖2所示，與單作小花南芥相比，間作小花南芥葉片SOD活性在T1、T2 處理下顯著提高42.1%和65.4%（P＜0.05），間作根部在T1、T2 處理下顯著提高27.7%和29.9%（P＜0.05）。間作玉米在T1 和T3 處理下葉片SOD 活性較單作提高40.1%和37.1%（P＜0.05）。在3種濃度處理下間作玉米根部SOD 活性則較單作顯著提高21.4%、11.8%和12.1%。雙因素結(jié)果分析表明，IAA 處理和種植模式對小花南芥葉片SOD 活性有極顯著影響，且兩者存在交互作用，對玉米SOD 活性有極顯著影響，且兩者存在交互作用。

圖2 不同濃度IAA處理對小花南芥和玉米SOD活性的影響Figure 2 Effects of different concentrations of IAA on SOD activity of Arabis alpina and maize

2.3 不同濃度IAA 處理對間作小花南芥與玉米POD活性的影響

POD可催化過氧化氫氧化酚類和胺類化合物，具有消除過氧化氫和酚類、胺類毒性的雙重作用。如圖3 所示，間作小花南芥POD 活性較單作顯著提升，其葉片POD 活性在3 種濃度處理下較單作分別提高20.3%、36.5%和25.7%，根部較單作分別提高12.0%、37.1%和54.0%（P＜0.05）。間作玉米SOD 活性較單作顯著提升，間作葉片在3 種濃度處理下分別提高44.4%、23.0%和23.1%，間作根部SOD 活性較單作分別提高27.4%、25.8%和17.7%（P＜0.05）。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對小花南芥與玉米POD 活性均有極顯著影響，且兩者存在交互作用（玉米葉片和小花南芥根除外）。

圖3 不同濃度IAA處理下小花南芥和玉米的POD活性Figure 3 Effects of different concentrations of IAA on POD activity of Arabis alpina and maize

2.4 不同濃度IAA 處理對間作小花南芥與玉米CAT活性的影響

CAT可以將H2O2催化成O2和H2O，從而減輕重金屬對植物的脅迫。如圖4 所示，間作小花南芥葉片在3 種濃度處理下CAT 活性較單作分別顯著提高21.8%、15.2%和36.0%，小花南芥根部在T1 處理下較單作顯著提高41.9%（P＜0.05）。間作玉米葉片CAT活性在T1 處理下較單作顯著提高50.0%，根部則在3 種濃度處理下較單作分別顯著提高36.8%、32.8%和16.3%（P＜0.05）。雙因素分析結(jié)果表明，IAA處理和種植模式對小花南芥和玉米的CAT 活性均有極顯著影響，且兩種因素存在交互作用（小花南芥葉片除外）。

圖4 不同濃度IAA處理下小花南芥和玉米的CAT活性Figure 4 Effects of different concentrations of IAA on CAT activity of Arabis alpina and maize

2.5 不同濃度IAA 處理下間作小花南芥與玉米的MDA含量

丙二醛（MDA）反映植物細(xì)胞過脂化程度，MDA含量越低植物受重金屬脅迫的程度越低。如圖5 所示，間作小花南芥的MDA 含量在3 種濃度處理下均顯著低于單作處理。與單作相比，間作小花南芥葉片MDA 含量在3 種濃度處理下分別降低25.8%、40.7%和43.3%，根部MDA 含量分別降低98.9%、58.6%和57.4%（P＜0.05）。如圖5 所示，間作玉米葉片MDA 含量在3 種處理下分別較單作降低10.9%、27.2%和12.1%，間作根部MDA 含量在T1、T2 處理下分別較單作降低26.1%和19.4%（P＜0.05）。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對小花南芥與玉米MDA 含量有極顯著影響，且兩者存在交互作用。

圖5 不同濃度IAA處理下小花南芥和玉米的MDA含量Figure 5 Effects of different concentrations of IAA on MDA content of Arabis alpina and maize

2.6 不同濃度IAA 處理下間作小花南芥與玉米的光合特性

IAA 通過促進(jìn)植物的光合作用來減輕重金屬對植物的脅迫[14]。如表2所示，在T1處理下的單作小花南芥凈光合速率、氣孔導(dǎo)度較對照分別提高12.7%和70.6%，間作較對照分別提高33.4%和135.7%。T1 處理下間作小花南芥蒸騰速率較對照提高49.1%（P＜0.05）。而T3 處理下小花南芥光合特性出現(xiàn)降低的趨勢，單作和間作小花南芥凈光合速率較各自對照分別降低了41.3%和16.2%（P＜0.05）。小花南芥胞間CO2濃度升高，其中T3 處理單作升高4.2%，間作升高3.8%（P＜0.05），由此說明T1 濃度可以促進(jìn)小花南芥光合作用，而繼續(xù)增加濃度會出現(xiàn)抑制效果。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對小花南芥光合特性有極顯著影響，且兩者存在交互作用。

表2 不同濃度IAA處理下小花南芥的光合特性Table 2 Photosynthetic characteristics of Arabis alpina treated with different concentrations of IAA

如表3 所示，葉面噴施IAA 會顯著增加玉米的光合作用，其中在T3處理下的間作玉米凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率較對照顯著增加153.0%、100.0%和117.6%，較單作顯著增加18.7%、27.3%和28.6%。其中間作玉米在T3 處理下胞間CO2濃度較對照降低52.0%，較單作降低65.3%。由此說明T3 處理下的間作玉米光合作用達(dá)到最優(yōu)效果。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對玉米的凈光合速率、胞間CO2濃度、蒸騰速率有顯著影響，且兩者存在交互作用。IAA 處理對玉米氣孔導(dǎo)度有極顯著影響，兩者存在交互作用。

表3 不同濃度IAA處理下玉米的光合特性Table 3 Photosynthetic characteristics of maize treated with different concentrations of IAA

2.7 不同濃度IAA 處理下間作小花南芥與玉米的光合色素含量

由表4可知，間作小花南芥在T2處理下葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量較單作增加9.7%、176.5%和280.8%，較間作對照增加78.7%、58.4%和53.7%。而在T3處理下的小花南芥葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均低于對照（P＜0.05）。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對小花南芥的光合色素含量有極顯著影響，且兩者具有交互作用。

表4 不同濃度IAA處理下小花南芥光合色素含量Table 4 Photosynthetic pigment content of Arabis alpina treated with different concentrations of IAA

如表5 所示，玉米在3 種IAA 濃度處理下光合色素含量呈先升高后降低趨勢。T2 處理下的單作和間作玉米葉綠素a 含量較各自對照分別增加147.9%和61.0%。單作玉米葉綠素b 在T2 處理下比對照增加了165.3%，間作玉米葉綠素b 在T1 處理下較對照增加了117.6%。單作玉米的葉綠素a/b 表現(xiàn)為先升高后降低，這說明IAA 對葉綠素a 的影響小于葉綠素b。而間作玉米的葉綠素a/b 表現(xiàn)為先降低后升高，說明IAA 對葉綠素a 影響大于葉綠素b。單作和間作玉米的類胡蘿卜素含量在T2處理下比各自對照分別增加73.2%和92.0%，其中間作玉米的類胡蘿卜素含量在T2 處理下較單作增加77.8%。這說明IAA 緩解了重金屬對玉米類胡蘿卜素的影響，間作體系要優(yōu)于單作。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對玉米的葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素含量有極顯著影響，且兩者具有交互作用。

表5 不同濃度IAA處理下玉米光合色素含量Table 5 Photosynthetic pigment content of maize treated with different concentrations of IAA

2.8 不同濃度IAA 處理下間作小花南芥與玉米的重金屬含量

由表6 可知，小花南芥地上部分Pb 含量在3 種IAA 濃度處理下表現(xiàn)為低促高抑，其單作和間作地上部分在T1 處理下相較于CK 分別增加32.4% 和19.8%，而間作較單作在T1 處理下增加15.6%。小花南芥的富集系數(shù)也表現(xiàn)為先升高后降低，間作條件下顯著高于單作。間作條件下小花南芥轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著低于單作處理。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對小花南芥的Pb 含量有極顯著影響，但兩者除富集系數(shù)外無交互作用。

表6 不同濃度IAA處理對小花南芥Pb含量的影響Table 6 Effects of IAA at different concentrations on Pb content in Arabis alpina

由表7 可知，3 種IAA 濃度處理下的單作玉米Pb含量地上部分變化不顯著，而地下部分顯著增加，T2處理最高，較對照增加49.9%。間作玉米地上部分和地下部分Pb含量均表現(xiàn)為先增加后降低。單作玉米的富集系數(shù)在3 種濃度處理下均比對照顯著提高，間作玉米的富集系數(shù)表現(xiàn)為先升高后降低。單作玉米的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)在T2、T3處理下均降低，這說明高濃度的IAA抑制了玉米根系吸收Pb。雙因素分析結(jié)果表明，IAA 處理和種植模式對玉米的Pb 含量有極顯著影響，且兩者具有交互作用。

表7 不同濃度IAA處理對玉米Pb含量的影響Table 7 Effects of IAA at different concentrations on Pb content in maize

3 討論

IAA 屬于植物生長素，能夠調(diào)控植物的生長發(fā)育，如促進(jìn)細(xì)胞伸長、分裂、擴(kuò)張和分化等[15]。本研究發(fā)現(xiàn)玉米和小花南芥的生物量受葉面噴施IAA濃度的影響，IAA 處理使其地上部分生物量增加，濃度增加后則變化不明顯。另外對比研究發(fā)現(xiàn)，在相同濃度IAA 的處理下，間作體系下的小花南芥與玉米的生物量要大于單作。間作體系下的玉米受到重金屬的脅迫會減弱，從而生長得更好。

重金屬Pb 進(jìn)入植物體內(nèi)會刺激植物體內(nèi)產(chǎn)生ROS，為減少ROS 對植物結(jié)構(gòu)細(xì)胞損傷，植物細(xì)胞會啟動抗氧化酶系統(tǒng)來消除過量的氧離子和過氧化物以及含氧自由基[16]。IAA 作為植物激素可以通過增加抗氧化酶活性和降低MDA 的含量來消除過量的ROS[17]。本研究中玉米和小花南芥在3 種IAA 濃度下，其間作體系的SOD、POD、CAT 活性比單作均顯著提高。MDA 是膜脂過氧化的產(chǎn)物，其含量的大小可以反映植物受到重金屬脅迫的程度。研究發(fā)現(xiàn)，植物生理生化指標(biāo)對外源IAA 的響應(yīng)受到IAA 濃度的影響，其生理作用具有兩重性[18]。本研究發(fā)現(xiàn)T1、T2 處理下玉米根部的MDA 含量顯著降低，但T3 處理下玉米根部MDA 含量與對照差異不顯著。這表明IAA 可以通過提高抗氧化酶活性來減輕細(xì)胞過氧化的傷害，維持細(xì)胞正常生理活性，提高植物耐受性，而繼續(xù)增加噴施濃度會增加植物體內(nèi)MDA 含量，抗氧化酶的活性也會隨之下降。

Pb 對植物的脅迫作用導(dǎo)致細(xì)胞過氧化，從而破壞植物葉綠體膜，影響葉綠素含量，改變氣孔導(dǎo)度和光合特性[19]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葉面噴施IAA 后，玉米的光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率顯著上升，胞間CO2濃度降低，且IAA對間作體系下玉米光合作用的改善要優(yōu)于單作。IAA 濃度對光合色素含量的影響表現(xiàn)為低促高抑，這可能是由于高濃度的IAA會抑制植物體內(nèi)光合色素的合成。另外不同植物對IAA 濃度的響應(yīng)程度也不同，在3 種濃度下，小花南芥光合作用和光合色素的強(qiáng)度均表現(xiàn)為先增強(qiáng)后抑制，玉米的光合特性表現(xiàn)為增強(qiáng)。本研究還發(fā)現(xiàn)高濃度IAA 處理下光合作用減弱，而生物量卻在較低濃度IAA 處理中增加，這可能由于玉米和小花南芥在噴施前期生長較快，導(dǎo)致后期噴施的IAA 達(dá)不到促進(jìn)植物生長的效果，抑制植物的光合作用，而低濃度IAA 對植物生長的促進(jìn)作用沒有高濃度IAA效率高，使植物在噴施后期仍處于生長階段，從而造成了這一現(xiàn)象。因此，葉面噴施一定濃度的IAA 會降低Pb 對葉片葉綠素和光合特性的影響，維持光合作用的正常進(jìn)行。

有研究發(fā)現(xiàn)，IAA 可以促進(jìn)龍葵[20]、菹草（Potamogeton crispus）和鳳眼藍(lán)（Eichhornia crassipes）[21]等超富集植物對重金屬的吸收。本課題組前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小花南芥作為超富集植物，其富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均大于1[22]。本研究發(fā)現(xiàn)小花南芥在外源施加IAA 后，其間作體系下的富集系數(shù)顯著提高，但富集系數(shù)未達(dá)到1，這可能受多方面因素影響，如土壤的理化性質(zhì)、Pb形態(tài)、氣候條件等，課題組前期試驗(yàn)的小花南芥土壤取自會澤鉛鋅礦區(qū)生長的含有Pb 污染的原土，本次試驗(yàn)土壤取自云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山荒山土壤，外源添加Pb 進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，大棚里溫度較高，每日澆水保持土壤持水量，以供植物生長，故Pb富集系數(shù)較低。轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)降低可能是由于IAA 與小花南芥地上部分受體結(jié)合占據(jù)某些Pb 的位點(diǎn)。施加IAA 可以顯著提高玉米的耐受性，增加地下部分對重金屬的吸收，為邊修復(fù)邊生產(chǎn)提供了思路。然而在間作小花南芥和玉米噴施IAA的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，作物玉米體內(nèi)重金屬含量較空白顯著增加，對玉米已經(jīng)造成安全風(fēng)險。其原因可能是試驗(yàn)中土壤重金屬含量遠(yuǎn)高于《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）中Pb 的管制值（當(dāng)5.5＜pH≤6.5 時，Pb 的管制值為500 mg·kg-1），導(dǎo)致玉米植株體內(nèi)重金屬含量較高。但本試驗(yàn)研究的是小花南芥和玉米的苗期，并未進(jìn)一步研究玉米的整個生育期，特別是玉米籽粒是否會超標(biāo)還有待進(jìn)一步探究。這同時也說明在間作植物修復(fù)土壤重金屬時，其邊生產(chǎn)邊修復(fù)的思路能否實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值，也受到土壤重金屬含量、形態(tài)的影響。對于高濃度重金屬污染的土壤來說，施加IAA在提高超富集植物修復(fù)效率的同時，也使作物體內(nèi)的重金屬含量超標(biāo)，雖然提高了作物耐受性，但是會影響其經(jīng)濟(jì)效益。而本試驗(yàn)探究出施加IAA的最優(yōu)濃度，下一步研究外源施加IAA 在超富集植物與作物間作修復(fù)土壤重金屬污染的試驗(yàn)中，應(yīng)探索噴施IAA時間點(diǎn)、噴施部位、土壤重金屬濃度和形態(tài)等差異對間作植物Pb 富集特征的影響。綜上所述，葉面噴施IAA可以調(diào)控小花南芥和玉米根系生長、光合特性及Pb富集特征，但I(xiàn)AA 調(diào)控間作植物富集Pb 的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

（1）25 mg·L-1IAA 處理下，間作小花南芥和玉米的地上部分生物量較單作顯著增加。

（2）濃度為25 mg·L-1和50 mg·L-1的IAA 可以顯著提高玉米和小花南芥的抗氧化酶活性，降低MDA含量，增加光合色素含量，而繼續(xù)將IAA 濃度提高到100 mg·L-1后，其效果減弱。

（3）間作小花南芥對Pb 的富集系數(shù)顯著高于單作，且噴施IAA 會促進(jìn)玉米和小花南芥的根對Pb 的富集。因此，利用超富集植物小花南芥與玉米間作修復(fù)土壤重金屬污染時，施加IAA 可以提高其修復(fù)效率，同時還會增強(qiáng)玉米對重金屬污染土壤的耐受性。