蓋紅輝，孫洪鑫，代立梅，車文實

（黑河學院，黑龍江黑河164300）

近年來，人們對多酸的研究范圍逐步擴大，從催化領域，過渡到生物、醫(yī)藥、工業(yè)生產中等諸多領域[1，2]。但目前有關多酸用于農業(yè)生產中的研究還相對甚少。為此，本研究利用不同濃度的雜多酸處理小麥種子，測定不同濃度下小麥種子萌發(fā)的各項指標，旨在探討雜多酸對小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，更好的指導生產實踐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥種子（購于黑河市利民種子行，由黑河市金田農業(yè)有限公司生產）。

實驗所用雜多酸[Hn[Ni（H2O）AlW11O39]·m H2O]由黑河學院物理化學系化學實驗室提供。并經元素分析、紫外光譜、紅外光譜及X射線表征確定其化學式為H6[Ni（H2O）AlW11O39]·14H2O。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子處理 選擇籽粒成熟飽滿、大小適中均一、無病蟲害的種子，用0.1%HgCl2溶液消毒處理10min。消毒后的種子用蒸餾水沖洗干凈并置于含有不同濃度（0，0.2，0.4，0.6，0.8mg·L-1）的雜多酸鋪有雙層無菌濾紙的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，每皿50粒，每組3個重復。共培養(yǎng)7d，第3d測定種子的發(fā)芽勢，第7d測定種子的發(fā)芽率、苗長、根長、發(fā)芽指數和活力指數。

1.2.2 測定指標及方法 種子培養(yǎng)期間每天觀察其發(fā)芽及生長情況，按照《國際種子發(fā)芽規(guī)程》規(guī)定，當胚根突出種皮的長度為種子長度的一半即為發(fā)芽的種子，根據如下公式在種子處理后第3d和第7d測定各發(fā)芽指標：

發(fā)芽勢（%）=前3d內發(fā)芽的種子數/皿中供試種子數×100%；

發(fā)芽率（%）=前7d內發(fā)芽的種子數/皿中供試種子數×100%；

發(fā)芽指數（MGi）=∑MGt/Dt（MGt為在測定時間內正常發(fā)芽種子數，Dt為相應時間的發(fā)芽天數）

活力指數（Vi）=發(fā)芽指數×苗長度。

將測定的各項指標的數值利用SPSS13.0軟件進行多重比較。

2 結果分析

2.1 AlW 11Ni雜多酸對小麥種子萌發(fā)的影響

發(fā)芽勢和發(fā)芽率是評價種子發(fā)芽的常用指標，反映種子的發(fā)芽速度及發(fā)芽能力。

圖1 AlW11Ni雜多酸濃度對小麥種子萌發(fā)的影響Fig.1 Effects of different concentrations of heteropoly acid on wheat seeds and germination rate

見圖1可知，經0.4mg·L-1雜多酸處理后，發(fā)芽勢和發(fā)芽率均達到最大值；經0.2mg·L-1雜多酸處理后，與對照組相同；其余濃度對種子萌發(fā)皆有抑制作用，并且比對照組分別下降6.5%、10.8%。可見，適宜濃度的AlW11Ni雜多酸能提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率。

2.2 AlW 11Ni雜多酸對小麥種子根長和苗長的影響

圖2 AlW11Ni雜多酸濃度對小麥種子根長和苗長的影響Fig.2 Effectof AlW11Niheteropoly acid on wheat seed and seedling root length long

由圖2可知，AlW11Ni雜多酸濃度為0.2mg·L-1時，對根長抑制作用不明顯；雜多酸的濃度為0.4~0. 8mg·L-1時抑制作用明顯；當濃度為0.8mg·L-1時，根長較對照組減少了6.0cm，抑制率達64%。而雜多酸濃度在0.2mg·L-1時，能促進苗的生長；大于0.4mg·L-1時則表現(xiàn)出抑制苗長生長作用；當濃度達到0.8mg·L-1時，苗長較對照組減少了52%。因此，從抑制效果來講，高濃度AlW11Ni雜多酸對根長的抑制作用要大于苗長。其原因可能是隨著溶液濃度的升高，細胞外水勢降低，細胞失水，使小麥的組織細胞出現(xiàn)生理缺水，導致營養(yǎng)物質利用率下降，幼苗的根長、苗長都有不同程度的下降[3]。

2.3 AlW 11Ni雜多酸對小麥幼苗生物量的影響

表1 AlW11Ni雜多酸對小麥幼苗生物量的影響Tab.1 AlW11Niheteropoly acid on wheat seedling biomass

由表1的數據可知，當AlW11Ni雜多酸濃度為0.2mg·L-1時，小麥根鮮重有所增加，根色白凈，而苗鮮重也處于上升趨勢；當雜多酸濃度大于0.4mg·L-1時，抑制作用顯著；當濃度達到0.8mg·L-1時，部分根尖發(fā)黑根不能生長，生物量最低，抑制率達到38.2%。

2.4 AlW 11Ni雜多酸對小麥種子發(fā)芽指數和活力指數的影響

發(fā)芽指數和活力指數是反映種子活力的重要指標，種子在失去發(fā)芽力之前，已發(fā)生劣變，可從發(fā)芽勢或發(fā)芽指數反映出來，故二者比發(fā)芽率更能靈敏地表現(xiàn)種子活力[4，5]。

圖3 AlW11Ni雜多酸對小麥種子發(fā)芽指數和活力指標的影響Fig.3 AlW11Niheteropoly acid on wheat seed germination index and vigor index

由圖3可以看出，當AlW11Ni雜多酸的濃度為0.4mg·L-1時，發(fā)芽指數最大；當雜多酸的濃度達到0.2mg·L-1時，活力指數最大。由此可知，低濃度的雜多酸有利于提高種子活力指數，中濃度的雜多酸則有利于提高發(fā)芽指數。

2.5 AlW 11Ni雜多酸對小麥根個數的影響

小麥根系在整個生命活動中，不僅吸收養(yǎng)分、水分，參與體內物質合成和轉化同時也是起固定支撐作用的主要組成部分，對植物來說非常重要[6]。

圖4 AlW11Ni雜多酸對小麥根個數的影響Fig.4 AlW11Niheteropoly acid on the number ofwheat roots

通過圖4觀察可知，小麥根的個數隨雜多酸濃度的增加呈上升趨勢，而且對根長的抑制作用越來越明顯，同時使小麥的根不能伸直生長。這表明：該雜多酸對小麥根細胞有絲分裂的抑制作用隨濃度的增加而增加。

3 結果

雜多化合物（heteropolycompounds,HPC）因其獨特的結構和優(yōu)異的特性，在催化、分析、藥物、光化學等諸多領域得到廣泛應用[2]。雜多陰離子作為一類非常好的電子受體，已經成為構筑新型功能化合物的無機母體構架。而將多酸應用于農業(yè)生產中還是初次涉獵。

在本實驗中，所設置的雜多酸濃度梯度（0，0.2，0.4，0.6，0.8mg·L-1）下，高濃度的AlW11Ni雜多酸抑制種子萌發(fā)，導致發(fā)芽率降低。另外，種子萌發(fā)后根長、芽長、根鮮重和芽鮮重均隨雜多酸濃度的升高而降低，導致營養(yǎng)物質利用率下降，幼苗的根長、芽長以及根鮮重都有不同程度的下降，因此高濃度的AlW11Ni雜多酸對小麥根長的抑制作用大于對苗長的抑制。從實驗中觀察到小麥根的個數隨兩種雜多酸濃度的增加呈上升趨勢，而且對根長的抑制作用越來越明顯，同時使小麥的根不能伸直生長。這表明：兩種雜多酸對小麥根細胞有絲分裂的抑制作用隨濃度的增加而增加。

實驗過程中還發(fā)現(xiàn)對照組中一個培養(yǎng)皿內小麥種子長菌，而且細菌長勢良好，但實驗組中僅有一個培養(yǎng)皿內小麥種子長菌，長勢不如對照組的好，生長受到抑制，體現(xiàn)了AlW11Ni雜多酸有一定的抑菌作用。

因此，在實際過程中，雜多酸應用于農業(yè)生產中作為化肥的成份還是用于農藥中，以及具體的成份比例將有待于更深入的研究[7，8]。

［1］ 張晉芬，陳銅，朱東捷，等.磷鎢、硅鎢雜多酸催化合成己二酸雙酯［J］.石油化工高等學校學報，1997，10（2）.

［2］汪敦佳，魏先紅，方正東.［J］.化工學報，2007，58（3）：646.

［3］張義賢.重金屬對大麥毒性的研究［J］.環(huán)境化學學報,2003,17（2）:199-203.

［4］ 張金彪,黃維南.鎘脅迫對草莓光合的影響［J］.應用生態(tài)學報, 2007,18（2）:1673-1676.

［5］ 楊小杰,張宏偉.水楊酸對鹽脅迫下管花蒲公英的保護作用［J］.植物研究,2006,26（2）:222-224.

［6］王煥校.污染生態(tài)學基礎［M］.昆明:云南大學出版社，1990:91-108.

［7］ 黃群增,王世銘,卓立宏.新型磷鎢酸鹽的合成、表征及其抑菌性能研究［J］.化學應用與研究,2007,1（3）:312.

［8］ 王力,王芳,蔡慧農.磷鎢酸鹽的抑菌劑抗菌作用［J］.食品科學, 2009,5（9）:475-478.