第一章 前言
1.2 研究目的
本實驗室先前研究發現螯合劑可增加重金屬於土壤之生物有效 性，然而其所促使之高土壤重金屬移動性反而可能使植體之生長受到 阻 礙 ， 且 亦 有 研 究 指 出 其 可 能 導 致 植 生 復 育 效 益 減 低 (Bruno-Fernando et al., 2007)。 因此，如何使植體能夠有效生長，以 達到長期植生復育之目的則為一重要議題。 植物生物激素廣泛用於 協助植物生長並增進植物植體之生物質量 (Tassi et al., 2008)，因此若 整合植物激素與螯合劑應用於強化植生復育受重金屬污染土壤應具 有 良 好 成 效 。 一 般 而 言 植 物 生 物 激 素 可 分 為 生 長 素 ( 例 如 Indole-3-acetic acid, IAA、Indole-3-butyric acid, IBA 等)、吉貝素 (文 獻指出約有 70 幾種，其中最常見者為 Gibberellic acid, GA3)、細胞分 裂素 (cytokinins, CK) 等。
Liphadzi et al. (2006) 將向日葵植栽受中度及高度重金屬污染之 土壤，結果顯示於中度污染之土壤加入 IAA 可以有效提高植體根部 之生物質量，但於高污染之土壤則無改變，其進一步指出 IAA 可減 低重金屬對於植體之危害。 此外，過氧化鈣 (CaO2) 屬於一種緩釋 型釋氧化合物 (oxygen release compound, ORC)，與水接觸後會釋出氧 氣，於過去常應用於提升農作物生長之用途，此外亦用於現地生物整 治復育有機污染場址。 因此，若將此化合物應用於植生復育，可藉 由其釋氧之能力活化土壤環境，並可加強微生物及植體之生長，此外 其與水反應所生成之氫氧化鈣亦可緩衝土壤 pH，改變酸性土質，因 此預期對植生復育將有良好之助益。
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林俊逸 (2006) 指出適合國內發展生質柴油之高油分含量作物 為大豆、向日葵及油菜。 因此，本研究將採用向日葵做為植生復育 之植栽選擇，整合過氧化鈣、植物激素及螯合劑，藉以提升植生復育 受重金屬污染之效益。
本研究將對能源作物向日葵進行土壤重金屬之改善研析，其整體 計畫概念如圖 1.1 所示。 探討整合過氧化鈣、生物激素與螯合劑植 生復育受重金屬污染土壤，並進一步評估能源作物向日葵復育受重金 屬污染土壤操作方式暨相關環境因子擬定。 並藉由水耕實驗探討過 氧化鈣、植物激素與重金屬對植體生長情形 (植體形態分析) 暨重金 屬累積傳輸效益之影響。 土壤之性質、環境因子 (如 pH、CEC、
ORP) 及重金屬鍵結情形，亦影響重金屬於環境介質之傳輸性
(mobility )，即其生物有效性，且不同植體對重金屬吸收/吸附累積機 制與土壤鍵結關係將進一步探討，另以生物可分解性螯合劑添加改變 土壤重金屬生物有效性，配合生物激素提昇植體生長，探討植體植體 重金屬累積傳輸情形。 此外，亦以分子生物技術分離鑑定植體根系 與土壤微生物之菌相，試圖尋找可以促進植物生長亦可以抵抗毒害之 植物促生菌。 並針對向日葵植體回收再利用 (包含葵花子煉油、植 體再製為生物吸附劑) 可行性進行評估。以過氧化鈣結合生物激素與 螯合劑提昇植生復育處理受重金屬污染土壤，期能以整合型植生復育 法做為後續研究之綠色整治技術。
本研究主要方向為針對過氧化鈣 (CaO2) 與生物激素 (IAA 與 GA3) 對提升向日葵植生復育受重金屬污染土壤之研究、根系與土壤 微生物鑑定暨找尋植物促生菌、評估整合過氧化鈣與植物激素應用於
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模場之植生整治復育之研析。
研究目的：
(1) 評估過氧化鈣 (CaO2) 與生物激素 (IAA 與 GA3) 提升向日葵重 金屬植生復育效益研析。
(2) 評估生長激素濃度影響植體生長情形及作用部位。
(3) 整合型植物復育技術應用於處理受重金屬污染土壤效益評估。
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圖 1.1 整合型植生復育法概念圖
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