土壤微透析技术模拟根际动态并预测萝卜对金属(类)元素的吸收效应

《Plant and Soil》：Soil microdialysis as a tool to simulate rhizosphere dynamics and estimate metal(loid) uptake in radish (Raphanus sativus L.)

　　本研究针对传统方法难以准确评估根际环境中金属(类)元素生物有效性的问题，研究人员通过土壤微透析技术模拟根际双向化学交换过程，系统比较DGT、Rhizon采样器等方法的预测性能。结果表明微透析获取的砷(1.3–42.4 μg L?1)、镉(0.1–32.6 μg L?1)等元素浓度与萝卜组织积累量显著相关(r=0.56–0.87)，证实该技术可有效应用于精准农业和环境风险评估。

　　

土壤微透析作为一种新兴的原位采样技术，能够模拟根际中化学物质的双向交换过程，但其在预测植物对微量元素吸收方面的有效性尚未得到充分探索。本研究以萝卜为模式植物，评估微透析作为生物有效性评估工具的潜力，并将其与薄膜扩散梯度技术、Rhizon采样器以及传统浸提法进行对比。实验涉及16种不同pH值、有机质含量和质地的改良土壤，并采用包括低分子量有机酸在内的不同灌注液来模拟根际过程。

研究结果显示，通过微透析获得的砷、镉、锰、铅和锌的浓度范围跨越1-5个数量级，且与萝卜组织中的积累量呈现显著相关性，其表现与其他方法相当或更优。有机酸灌注液尤其能增强石灰性土壤中金属的溶解性，但并未直接指示植物的生物积累效应。该技术被证明能有效评估特定微量元素的生物有效性，并有助于探究土壤-植物相互作用，为精准农业和环境风险评价提供技术支持。