二、結果與討論

1、不同處理組培養液pH的變化如圖1所示，NP組pH在各時(shí)期基本維持穩定。當移入生菜后，CK中培養液的pH呈上升趨勢，當生長(cháng)至第30d時(shí)，溶液中的pH達到8.07，增加了34.1%。有研究指出，當施用硝態(tài)氮肥時(shí)，植物根系吸收的氮素以硝態(tài)氮為主，植物根際會(huì )釋放OH^–、HCO^-3，導致根際環(huán)境pH升高。當外源As（Ⅴ）濃度在1mg·L^-1以上時(shí)，溶液的pH在不同生長(cháng)時(shí)期均表現出明顯的下降，說(shuō)明在A(yíng)s（Ⅴ）的脅迫下，生菜體內產(chǎn)酸代謝能力增強，而當溶液中As（Ⅴ）濃度達到10mg·L^-1時(shí)，溶液中pH在生菜的各生長(cháng)期均下降至最低，在生菜生長(cháng)至第10d時(shí)達到3.87，然后隨著(zhù)生菜的生長(cháng)和適應能力的增強，pH在生菜生長(cháng)中、后期開(kāi)始回升至5.60。有研究指出，在外界環(huán)境脅迫條件下，大部分植物會(huì )分泌有機酸，這被認為是對不利條件的適應。當As濃度達到30mg·L^-1時(shí)，生菜在染毒至第10d出現了干枯死亡現象，溶液中pH與NP組一致，沒(méi)有明顯變化。

同時(shí)，在生菜的空白溶液中添加腐植酸后，溶液的pH變化與不添加腐植酸的CK處理中pH變化趨勢基本相同，說(shuō)明單純添加腐植酸并未引起溶液的pH發(fā)生顯著(zhù)變化，而pH的升高是由生菜自身代謝作用引起的。由圖1可看出，在A(yíng)s（Ⅴ）濃度為10mg·L^-1的培養液中添加腐植酸，對生菜的砷毒性具有一定的緩解作用，但是在腐植酸添加量為1、5mg·L^-1時(shí)，作用并不明顯。當腐植酸的添加量為10mg·L^-1時(shí)，生菜的產(chǎn)酸代謝得到緩解，溶液中的pH與單純添加10mg·L^-1的As（Ⅴ）相比，在生菜各個(gè)生長(cháng)期均有明顯的升高，第10d時(shí)pH回升最明顯，達到4.85。

2、不同處理組生菜葉中砷的累積變化規律研究初始在培養液中添加不同濃度的As（Ⅴ），并在第10、第20、第30d時(shí)對不同處理組的培養液進(jìn)行測定，發(fā)現各處理組培養液中的砷主要以As（Ⅴ）存在，未檢測到有機砷和As（Ⅲ）。如圖2所示，砷的積累主要集中在生菜的根部，其次為莖部，葉中含量最少。在A(yíng)s（Ⅴ）添加濃度為10mg·L^-1時(shí)，根中無(wú)機砷最高累積濃度達到328.07mg·kg^-1，不同砷酸鹽處理組，生菜各組織中無(wú)機砷的含量均隨著(zhù)處理濃度的增加而在各生長(cháng)時(shí)期呈現出不同的增加趨勢。砷酸鹽處理組，生菜體內砷主要是以As（Ⅲ）形態(tài)存在。有研究指出，砷酸鹽As（Ⅴ）被植物根吸收后，會(huì )與富含硫醇的肽絡(luò )合，從而在植物體內很容易還原成As（Ⅲ），As（Ⅲ）與含硫?；?SH）的化合物如植物螯合素（PC）配位，As-PC復合物被認為會(huì )儲存在液泡中，從而減少了砷對細胞質(zhì)基質(zhì)及細胞器中各種生理代謝活動(dòng)的影響，達到植物解毒的作用。在CK及CKHA處理組中砷主要是以As（Ⅴ）形態(tài)存在于植物中。腐植酸富含含氧官能團，可與As（Ⅴ）絡(luò )合增加其植物吸收能力。

從植物根、莖、葉中砷含量的結果看，腐植酸的添加降低了根中砷的積累，促進(jìn)了砷向生菜莖和葉中的轉運。Park等研究表明，添加腐植酸增加了植物葉中Pb、Cu、Cd、Ni的積累；Xu等的研究指出，腐植酸是通過(guò)增加植物細胞壁的延展性而刺激Pb2+的轉運和積累。這是因為腐植酸與植物根部分泌的有機酸以及根際微生物活動(dòng)的相互作用會(huì )將腐植酸的超分子結構分解為易被植物吸收的小分子單元，從而促進(jìn)植物對腐植酸-重金屬絡(luò )合物的吸收，增加了植物對重金屬的轉運。

如圖2A所示，在0.5mg·L^-1的As（Ⅴ）添加濃度條件下，生菜根部生長(cháng)早、中期主要以As（Ⅴ）吸附積累為主，到生長(cháng)后期，隨著(zhù)植物體內砷的積累，逐漸被轉化為As（Ⅲ）。生菜根部無(wú)機砷含量隨著(zhù)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(shí)，生菜生長(cháng)早期根部無(wú)機砷含量最高可達328.07mg·kg^-1，As（Ⅴ）濃度從0.5mg·L^-1增長(cháng)到10mg·L^-1時(shí)，生菜根中砷的含量由隨時(shí)間增加逐漸變?yōu)殡S時(shí)間而減少。有研究指出當植物受砷脅迫較嚴重時(shí)，根部的膜轉運蛋白將砷排出到外部介質(zhì)中，增強植物根際As（Ⅲ）的外排能力。在添加腐植酸處理組中，當腐植酸的濃度為1、5mg·L^-1時(shí)，相比V-10處理組，無(wú)機砷的含量在生菜各生長(cháng)期整體呈下降趨勢，但是進(jìn)一步提高腐植酸的添加濃度（10mg·L^-1），對根部無(wú)機砷的積累不但沒(méi)有降低作用，反而有明顯的回升趨勢，所以，適量的腐植酸添加可以降低根部無(wú)機砷的積累。

如圖2B所示，生菜莖部無(wú)機砷含量隨著(zhù)砷酸鹽添加濃度的升高逐漸增加，但對于相同砷酸鹽處理組，無(wú)機砷的積累均隨著(zhù)生菜生長(cháng)呈現逐漸降低的趨勢。在添加腐植酸處理組中，隨著(zhù)腐植酸添加濃度的增加，莖部無(wú)機砷含量在生菜各生長(cháng)期均逐漸下降，在生菜生長(cháng)早期，無(wú)機砷含量明顯高于未添加腐植酸組，由此推斷腐植酸的添加促進(jìn)了莖部早期無(wú)機砷的積累，并呈現濃度依賴(lài)性，而隨著(zhù)生菜生長(cháng)至中、后期，腐植酸的作用逐漸消失，各腐植酸處理組與未添加組無(wú)機砷含量基本保持一致。

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