该研究由Fangli Wang和Ningning Song主导，来自青岛农业大学资源与环境学院/农村环境青岛工程研究中心。研究论文于2019年5月22日在线发表在《Ecotoxicology》期刊上，题目为《Salinity-induced alterations in plant growth, antioxidant enzyme activities, and lead transportation and accumulation in Suaeda salsa: implications for phytoremediation》。
随着城市化、工业化和农业现代化的快速发展，土壤重金属污染已成为全球性的环境问题，尤其是在干旱和半干旱地区，重金属污染与盐渍化土壤常常并存。传统的土壤修复技术由于技术不成熟和成本高昂，难以广泛应用。植物修复技术因其环境友好和成本效益高，成为去除污染土壤中重金属的潜在技术。然而，大多数重金属积累植物为盐敏感植物（glycophytes），无法在盐渍化土壤中生长。相比之下，盐生植物（halophytes）具有适应盐胁迫的特殊生理机制，能够在盐渍化土壤中生长，并积累重金属。因此，盐生植物被认为是修复重金属污染盐渍化土壤的理想候选者。
本研究以碱蓬（Suaeda salsa）为研究对象，探讨盐胁迫对其生长、抗氧化酶活性、铅（Pb）和钠（Na）的积累与转运的影响，旨在评估碱蓬在修复重金属污染盐渍化土壤中的潜力。
研究采用盆栽实验，设计了两因素随机区组实验：三个Pb水平（35、100和300 mg/kg）和三个NaCl水平（0.1%、0.5%和1.0%），共9个处理，每个处理重复四次。
1. 植物种子和土壤准备
碱蓬种子采自中国黄河三角洲，储存于4°C。土壤采自青岛矿区长期耕地的表层土壤（0-20 cm），质地为粘壤土。土壤中添加硝酸铅（PbNO3）和氯化钠（NaCl）溶液，分别达到目标Pb和Na浓度。土壤干燥、研磨后过筛，并在使用前置于暗处保存。
2. 盆栽实验
每盆装入3 kg干土，施肥后平衡两周。种子表面消毒后播种，每盆种植6粒种子，发芽10天后每盆保留3株幼苗。实验在生长箱中进行，光照周期为16小时光照（22 k lux）/8小时黑暗，温度设置为30/20°C。
3. 植物分析
生长120天后，收获植物并分为地上部和根部。部分新鲜叶片用于测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性。其他样品干燥后测定Pb和Na浓度，使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）进行分析。
4. 根际土壤中生物可利用Pb浓度测定
使用扩散梯度薄膜技术（DGT）测定根际土壤中生物可利用Pb浓度。
5. 数据分析
采用方差分析（ANOVA）进行统计分析，显著性差异通过LSD检验（p < 0.05）进行分离。
1. 植物生物量
在所有NaCl处理下，300 mg/kg Pb水平下植物的生物量显著低于35 mg/kg Pb水平。0.5% NaCl处理在35和100 mg/kg Pb水平下缓解了Pb胁迫对植物生长的抑制，而1.0% NaCl处理则加剧了植物的毒性。
2. 抗氧化酶活性
100 mg/kg Pb水平下，SOD、POD和CAT活性显著高于35 mg/kg Pb水平。0.5%和1.0% NaCl处理均增加了这些酶的活性，其中1.0% NaCl处理在35 mg/kg Pb水平下增幅最大，0.5% NaCl处理在100 mg/kg Pb水平下增幅最大。
3. Pb和Na的积累与转运
随着土壤中Pb浓度的增加，植物地上部和根部Pb浓度显著增加。0.5%和1.0% NaCl处理均显著增加了植物中Pb的积累和转运因子（TF）。Na浓度随着NaCl添加量的增加而显著增加，100 mg/kg Pb水平下Na浓度高于35 mg/kg Pb水平，而300 mg/kg Pb水平下Na浓度则低于35 mg/kg Pb水平。
4. 根际土壤中生物可利用Pb浓度
随着土壤中Pb浓度的增加，DGT测定的生物可利用Pb浓度显著增加。0.5%和1.0% NaCl处理均显著增加了根际土壤中生物可利用Pb浓度。
研究表明，适度的NaCl添加能够通过增加Pb的生物可利用性和提高植物提取效率，促进碱蓬的生长和Pb吸收。抗氧化酶活性的增强有助于植物抵抗重金属和盐胁迫引起的氧化应激。碱蓬在修复重金属污染盐渍化土壤中具有潜力，尤其是在植物生长、抗氧化酶活性和重金属生物可利用性方面表现出积极响应。
研究还指出，未来需要进一步探讨植物体内Na和重金属积累的调控机制，特别是根际土壤中生物多样性和根系分泌物的变化。此外，田间试验是验证碱蓬能否同时去除盐渍化土壤中重金属的关键步骤。