摘要
磷是作物生长发育所需的三大营养元素之一，但磷素利用率低导致作物生长受限，农田磷肥施用量日益加大，富营养化等问题日益加剧。磷、氮是促发湖泊富营养化的重要因素，但有研究表明近30年来长江中下游湖泊富营养化状况加剧的主要推动因子之一是有机质污染加重，多环芳烃是污染物之一。利用水生植物净化水体，去除水中的污染物，是一种生态环保、投资少、运行维护方便的方法，已得到广泛应用。 睡莲、荷花作为观赏性较强的水生植物，对富营养化水体有一定净化效果，但关于不同品种荷花、睡莲对氮、磷及菲的吸收去除作用研究较少。基于以上，本研究开展了两组试验。试验一：以‘珠峰翠影’、‘小红菊’、‘风卷红旗’、‘青莲姑娘’、‘中国红北京’、‘泉河风采’、‘单洒锦’、‘千惊艳’等8种荷花 (Nelumbo nucifera)和‘黄皇后’、‘科罗拉多’、‘粉妆’、‘霞妃’等4种睡莲 (Nymphaea tetragona georgi)为材料，测定其种植池土壤中菲含量及其叶片、花瓣中的全氮 (Total nitrogen, TN)、全磷(Total phosphrous, TP)及菲 (Phenanthrene, Phe)含量，探究各品种荷花、睡莲对全氮、全磷及菲吸收能力的差异；试验二：选取睡莲‘霞妃’、‘科罗拉多’及荷花‘小红菊’为材料，设置三个不同程度富营养化处理，探究植物生长状况及对富营养化水体的净化效果。主要结果如下： 1．采集南京市栖霞区龙潭荷花基地土壤样品，用超高效液相色谱法检测其中的菲。结果显示，土壤中菲的平均浓度为0.22 mg·kg-1，超过了加拿大农田土壤多环芳烃标准值 (2004) 0.19 mg·kg-1。 2．荷花、睡莲能吸收转运Phe，且各品种间存在差异。通过对不同品种荷花、睡莲不同部位中Phe含量进行测定，发现荷花叶片中Phe浓度要高于睡莲的。荷花叶片中Phe浓度约为1.41 mg·kg-1，高于睡莲的1.01 mg·kg-1。 3．不同品种荷花、睡莲叶片和花瓣中TN、TP浓度存在差异。供试睡莲叶片中TN浓度约为18.08 mg·g-1 ，高于荷花的15.1 mg·g-1;睡莲花瓣中TN浓度约为13.12 mg·g-1，高于荷花的12.53 mg·g-1。睡莲‘科罗拉多’、‘霞妃’叶片中TN、TP含量较其它品种的高，荷花‘千惊艳’叶片中TN、TP含量较其它品种的高，而花瓣中TN、TP含量均较其它品种的低。荷花‘中国红北京’及睡莲‘黄皇后’的叶片及花瓣中TN、TP含量最低。 4．盆栽试验供试的三种植物在中度、重度富营养条件下对水体养分去除效果较轻度富营养处理的好，睡莲‘霞妃’对富营养化水体中总磷和铵态氮的去除效果最好。睡莲‘霞妃’在中度富营养条件下对磷的去除率为56.41%，优于睡莲‘科罗拉多’48.54%和荷花‘小红菊’55%。而在高度富营养条件下睡莲‘霞妃’对磷的去除率82.97%，优于‘科罗拉多’81.49%和‘小红菊’78.20%。睡莲‘霞妃’在中度富营养条件下对铵态氮的去除率为41.2%，优于睡莲‘科罗拉多’29.86%。而在高度富营养条件下荷花‘小红菊’对铵态氮的去除率44.28%，优于睡莲‘霞妃’23.76%和‘科罗拉多’ 25.27%。 5．试验所选的植物在富营养水体中均能适应水生环境并快速生长，其中睡莲‘科罗拉多’生物量增长量最大，荷花‘小红菊’次之，睡莲‘霞妃’最少。在试验期间供试植物的生物量增长量在每株95.90 g到187.29 g之间，各供试植物均能适应试验设置的各富营养水平，耐污能力较好。 综上所述，睡莲、荷花能吸收转运菲，且能修复富营养化水体。供试植物中睡莲‘霞妃’对富营养化水体的修复效果最佳。
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