張樹彬+劉興海+楊桂恒+耿陽+劉明+聶新宇+鄒顏娟
摘要:以皂角、刺槐為試驗(yàn)材料,通過不同濃度鉛處理,研究了其對種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:隨著鉛離子濃度的增加,植物種子的發(fā)芽率下降。
關(guān)鍵詞:種子萌發(fā);鉛處理;影響
中圖分類號:S718文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674—9944(2014)09—0073—02
1引言
鉛是一種常見的有毒物質(zhì),其神經(jīng)毒性早在1個世紀(jì)以前就已證實(shí)。隨著現(xiàn)代化工業(yè)、交通業(yè)的發(fā)展和鉛在各領(lǐng)域的廣泛使用,鉛污染日趨嚴(yán)重,對人體造成很大的危害[1]。鉛是自然界分布很廣的元素,全世界每年有40%的鉛用于制造蓄電池;20%以四乙基鉛形式加入汽油作為防爆劑,隨汽油燃燒后再由尾氣排放到環(huán)境中;12%作為建筑材料;6%用于電纜外套;5%用于制造彈藥;17%作其他用途 [2]。土壤被重金屬污染后,不僅影響作物產(chǎn)量和品質(zhì),而且可能進(jìn)入食物鏈影響人類身心健康。20世紀(jì)60年代發(fā)生在日本富山縣的骨痛病就是當(dāng)?shù)鼐用袷秤帽缓珻d廢水污染了的土壤所生產(chǎn)的鎘米所致[3]。鉛不是植物體的必需元素,植物吸收土壤中的鉛并積累在根部,鉛亦可通過大氣污染物附著在作物的可食部位[4]。鉛主要影響植物的光合作用和蒸騰作用,鉛沉積在土壤中,積累到一定限度就會對植物產(chǎn)生毒害,影響蔬菜的產(chǎn)量及品質(zhì),鉛通過呼吸道、消化道進(jìn)入機(jī)體,人體內(nèi)鉛含量隨年齡增長而增加,人體內(nèi)鉛的半衰期可長達(dá)20多年[5],鉛進(jìn)入人體后先蓄積于骨骼以及肝、腎、脾和大腦等處。
重金屬污染土地的治理大致有客土法、石灰改良法、化學(xué)淋洗法等[6]。這些方法在污染土壤的改良和治理方面雖然具有一定的理論意義,但在實(shí)際應(yīng)用上往往都存在某些局限性。如加入土壤改良劑的沉淀法雖然在一定時期內(nèi)可以降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度,但同時卻會導(dǎo)致某些土壤營養(yǎng)元素的沉淀;淋洗法會同時造成營養(yǎng)元素的淋失;客土法雖效果較好,但費(fèi)用昂貴,難以大面積工程推廣。近年來發(fā)展起來的植物修復(fù)技術(shù)以其安全、廉價(jià)的特點(diǎn)正成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)[7]。
植物具有調(diào)節(jié)水分平衡、改善土壤微生物環(huán)境、分泌多種有機(jī)物、促進(jìn)土壤微生物活動等生態(tài)功能,植物修復(fù)是一門利用植物清理陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)污染的技術(shù),草本植物矮小、生物量低、生命周期短,后期的養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用高,可利用價(jià)值低[8] ;而木本植物具有生命周期長,其產(chǎn)物不進(jìn)入食物鏈,后期管理粗放,且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和景觀效果,生態(tài)效益顯著等優(yōu)勢[9]。同時,利用木本植物(樹木)對重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù),可以達(dá)到在修復(fù)中利用,在利用中修復(fù)的雙重效果,而且也符合我國的國情[10],因此,開展這方面的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文研究了鉛污染對皂角、刺槐種子萌發(fā)的影響,為鉛污染土壤的治理提供理論依據(jù)。
2材料與方法
2.1供試材料
植物種子:刺槐(Robinia pseudoacacia L.)、皂角(Gleditsia.Sinensis Lam)。皂角采自沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物園;刺槐購自遼寧省林業(yè)廳林木種苗站。供試藥劑:分析純硝酸鉛(Pb(NO3)2)和硝酸銨(NH4NO3)。
2.2室內(nèi)發(fā)芽實(shí)驗(yàn)
將供試種子放在白紙上,去除雜質(zhì)及和蟲蝕及成熟度較低的種子。將培養(yǎng)皿在120℃的條件下高溫滅菌1h,并在每個培養(yǎng)皿中墊兩層紗布。刺槐種子用80℃高熱水燙種,皂角用95℃高熱水燙種。在燙種過程中,邊倒熱水邊攪拌種子,以便受熱均勻,待水溫降至室溫后停止攪拌,浸泡24h,然后再用Pb2+處理種子,含Pb(No3)2的濃度分別為200mg/L、400mg/L、800mg/L、1200mg/L、1600mg/L。分別標(biāo)記為處理1、處理2、處理3、處理4、處理5,并以不加鉛的為對照,每個處理重復(fù)3次。
皂角種子每個培養(yǎng)皿裝30粒,刺槐種子每個培養(yǎng)皿裝50粒。每個處理設(shè)3個重復(fù)。在每個培養(yǎng)皿中加5毫升重金屬溶液(以紗布浸濕但不淌溶液為宜),種子擺盤后放入恒溫箱中記錄種子發(fā)芽數(shù)(胚根與種子等長,胚芽長度達(dá)種子一半時,就認(rèn)為種子已經(jīng)發(fā)芽)恒溫箱溫度為25.5℃。在種子發(fā)芽期間每隔24h記錄一次發(fā)芽數(shù),并澆重金屬溶液保持紗布濕潤。一周后統(tǒng)計(jì)皂角、刺槐的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及過氧化物酶的活性和鮮重。
2.3測定內(nèi)容與方法
發(fā)芽率(%)=供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù);發(fā)芽勢=供試種子發(fā)芽數(shù)最多一天前積累的所有發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)。
3結(jié)果與分析
表1為鉛處理對植物種子萌發(fā)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
從表1中可以看出,不同濃度的鉛處理對刺槐種子萌發(fā)的影響表現(xiàn)為抑制作用,它使刺槐種子的發(fā)芽率降低,降低了發(fā)芽勢,并且隨著污染物濃度的增加,抑制作用同時增大。刺槐對照的發(fā)芽率為91%,處理1、處理2、處理3、處理4、處理5的發(fā)芽率分別比對照低3%、4%、9%、11%、24%,經(jīng)方差分析,處理3、處理4和處理5與對照的發(fā)芽率形成顯著差異,并且差異極顯著。刺槐對照的發(fā)芽勢為46.75,而從處理1至處理5的發(fā)芽勢均低于對照,且隨著污染物濃度的增加,發(fā)芽勢逐漸降低,最低值為19.75出現(xiàn)在處理5,說明高濃度的Pb對刺槐發(fā)芽勢抑制作用最大。經(jīng)方差分析,處理2、處理3、處理4和處理5的發(fā)芽勢則與對照的形成極顯著差異;而不同濃度鉛處理對皂角種子的萌發(fā)幾乎沒有影響,可能是皂角種子較大,內(nèi)存物質(zhì)較多,足夠用于發(fā)芽所需??梢钥闯龃袒狈N子受鉛的毒害作用大于皂角種子。
4結(jié)語
皂角的發(fā)芽率幾乎不受鉛處理的影響,其發(fā)芽勢在開始時有所降低,但隨后又變大,說明鉛處理對皂角種子的萌發(fā)影響不大。對刺槐而言,種子的發(fā)芽率隨鉛濃度的增加而降低,發(fā)芽勢隨濃度的降低亦降低明顯,說明刺槐種子受鉛的影響較明顯;皂角和刺槐胚根的伸長都明顯受到抑制,且在低濃度時抑制就很明顯,胚軸的伸長也受到了鉛處理的抑制,但是其受抑制程度要小于鉛對胚根的影響。皂角胚根過氧化物酶的活性隨濃度的增加一直增大,皂角胚軸過氧化物酶活性表現(xiàn)出相反的規(guī)律,隨濃度的增加,過氧化物酶活性變小,刺槐胚根胚軸過氧化物酶的活性隨著鉛濃度的增加而增加,但在過高濃度時則出現(xiàn)降低。
參考文獻(xiàn):
[1] 張福鎖植物營養(yǎng)生志生理學(xué)和遺傳學(xué)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1993.
[2] 洗振國,劉友良.重金l眉超量積累植物研究進(jìn)展[J].植物生理學(xué)通訊,1998,34(2):133~139.
[3] 劉義銅.尾礦塒小麥生長發(fā)育和生理功能的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2001(12).
[4] 夏星輝,陳靜生.土壤重金屬污染治理方法研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué),1997(3):72~76.
[5] 郭義龍,林壹兵.漳州市農(nóng)業(yè)土壤重金屬現(xiàn)狀分析及防治[J].土壤,2003,35(2):131~135.
[5] 華東師范大學(xué)生物系植物生理教研組.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:人民教育出版社,1980.
[7] 黃曉華,周青,程宏英,等.五種常綠樹木對鉛污染脅迫的反應(yīng)[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2000(12).
[8] 趙會杰.抗壞血酸對小麥旗葉衰老進(jìn)程中膜脂過氧化的影響[M].植物生理學(xué)通訊,1992(28).
[9] 郝建軍,劉延吉.植物生理學(xué)試驗(yàn)技術(shù)[M].長春:吉林科學(xué)出版社,2010.
[10] 黃玉山,邱國華.紫茅抗銅和敏感品種在發(fā)育早期對銅離子反應(yīng)的理差異[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2010(11).endprint
摘要:以皂角、刺槐為試驗(yàn)材料,通過不同濃度鉛處理,研究了其對種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:隨著鉛離子濃度的增加,植物種子的發(fā)芽率下降。
關(guān)鍵詞:種子萌發(fā);鉛處理;影響
中圖分類號:S718文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674—9944(2014)09—0073—02
1引言
鉛是一種常見的有毒物質(zhì),其神經(jīng)毒性早在1個世紀(jì)以前就已證實(shí)。隨著現(xiàn)代化工業(yè)、交通業(yè)的發(fā)展和鉛在各領(lǐng)域的廣泛使用,鉛污染日趨嚴(yán)重,對人體造成很大的危害[1]。鉛是自然界分布很廣的元素,全世界每年有40%的鉛用于制造蓄電池;20%以四乙基鉛形式加入汽油作為防爆劑,隨汽油燃燒后再由尾氣排放到環(huán)境中;12%作為建筑材料;6%用于電纜外套;5%用于制造彈藥;17%作其他用途 [2]。土壤被重金屬污染后,不僅影響作物產(chǎn)量和品質(zhì),而且可能進(jìn)入食物鏈影響人類身心健康。20世紀(jì)60年代發(fā)生在日本富山縣的骨痛病就是當(dāng)?shù)鼐用袷秤帽缓珻d廢水污染了的土壤所生產(chǎn)的鎘米所致[3]。鉛不是植物體的必需元素,植物吸收土壤中的鉛并積累在根部,鉛亦可通過大氣污染物附著在作物的可食部位[4]。鉛主要影響植物的光合作用和蒸騰作用,鉛沉積在土壤中,積累到一定限度就會對植物產(chǎn)生毒害,影響蔬菜的產(chǎn)量及品質(zhì),鉛通過呼吸道、消化道進(jìn)入機(jī)體,人體內(nèi)鉛含量隨年齡增長而增加,人體內(nèi)鉛的半衰期可長達(dá)20多年[5],鉛進(jìn)入人體后先蓄積于骨骼以及肝、腎、脾和大腦等處。
重金屬污染土地的治理大致有客土法、石灰改良法、化學(xué)淋洗法等[6]。這些方法在污染土壤的改良和治理方面雖然具有一定的理論意義,但在實(shí)際應(yīng)用上往往都存在某些局限性。如加入土壤改良劑的沉淀法雖然在一定時期內(nèi)可以降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度,但同時卻會導(dǎo)致某些土壤營養(yǎng)元素的沉淀;淋洗法會同時造成營養(yǎng)元素的淋失;客土法雖效果較好,但費(fèi)用昂貴,難以大面積工程推廣。近年來發(fā)展起來的植物修復(fù)技術(shù)以其安全、廉價(jià)的特點(diǎn)正成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)[7]。
植物具有調(diào)節(jié)水分平衡、改善土壤微生物環(huán)境、分泌多種有機(jī)物、促進(jìn)土壤微生物活動等生態(tài)功能,植物修復(fù)是一門利用植物清理陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)污染的技術(shù),草本植物矮小、生物量低、生命周期短,后期的養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用高,可利用價(jià)值低[8] ;而木本植物具有生命周期長,其產(chǎn)物不進(jìn)入食物鏈,后期管理粗放,且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和景觀效果,生態(tài)效益顯著等優(yōu)勢[9]。同時,利用木本植物(樹木)對重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù),可以達(dá)到在修復(fù)中利用,在利用中修復(fù)的雙重效果,而且也符合我國的國情[10],因此,開展這方面的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文研究了鉛污染對皂角、刺槐種子萌發(fā)的影響,為鉛污染土壤的治理提供理論依據(jù)。
2材料與方法
2.1供試材料
植物種子:刺槐(Robinia pseudoacacia L.)、皂角(Gleditsia.Sinensis Lam)。皂角采自沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物園;刺槐購自遼寧省林業(yè)廳林木種苗站。供試藥劑:分析純硝酸鉛(Pb(NO3)2)和硝酸銨(NH4NO3)。
2.2室內(nèi)發(fā)芽實(shí)驗(yàn)
將供試種子放在白紙上,去除雜質(zhì)及和蟲蝕及成熟度較低的種子。將培養(yǎng)皿在120℃的條件下高溫滅菌1h,并在每個培養(yǎng)皿中墊兩層紗布。刺槐種子用80℃高熱水燙種,皂角用95℃高熱水燙種。在燙種過程中,邊倒熱水邊攪拌種子,以便受熱均勻,待水溫降至室溫后停止攪拌,浸泡24h,然后再用Pb2+處理種子,含Pb(No3)2的濃度分別為200mg/L、400mg/L、800mg/L、1200mg/L、1600mg/L。分別標(biāo)記為處理1、處理2、處理3、處理4、處理5,并以不加鉛的為對照,每個處理重復(fù)3次。
皂角種子每個培養(yǎng)皿裝30粒,刺槐種子每個培養(yǎng)皿裝50粒。每個處理設(shè)3個重復(fù)。在每個培養(yǎng)皿中加5毫升重金屬溶液(以紗布浸濕但不淌溶液為宜),種子擺盤后放入恒溫箱中記錄種子發(fā)芽數(shù)(胚根與種子等長,胚芽長度達(dá)種子一半時,就認(rèn)為種子已經(jīng)發(fā)芽)恒溫箱溫度為25.5℃。在種子發(fā)芽期間每隔24h記錄一次發(fā)芽數(shù),并澆重金屬溶液保持紗布濕潤。一周后統(tǒng)計(jì)皂角、刺槐的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及過氧化物酶的活性和鮮重。
2.3測定內(nèi)容與方法
發(fā)芽率(%)=供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù);發(fā)芽勢=供試種子發(fā)芽數(shù)最多一天前積累的所有發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)。
3結(jié)果與分析
表1為鉛處理對植物種子萌發(fā)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
從表1中可以看出,不同濃度的鉛處理對刺槐種子萌發(fā)的影響表現(xiàn)為抑制作用,它使刺槐種子的發(fā)芽率降低,降低了發(fā)芽勢,并且隨著污染物濃度的增加,抑制作用同時增大。刺槐對照的發(fā)芽率為91%,處理1、處理2、處理3、處理4、處理5的發(fā)芽率分別比對照低3%、4%、9%、11%、24%,經(jīng)方差分析,處理3、處理4和處理5與對照的發(fā)芽率形成顯著差異,并且差異極顯著。刺槐對照的發(fā)芽勢為46.75,而從處理1至處理5的發(fā)芽勢均低于對照,且隨著污染物濃度的增加,發(fā)芽勢逐漸降低,最低值為19.75出現(xiàn)在處理5,說明高濃度的Pb對刺槐發(fā)芽勢抑制作用最大。經(jīng)方差分析,處理2、處理3、處理4和處理5的發(fā)芽勢則與對照的形成極顯著差異;而不同濃度鉛處理對皂角種子的萌發(fā)幾乎沒有影響,可能是皂角種子較大,內(nèi)存物質(zhì)較多,足夠用于發(fā)芽所需??梢钥闯龃袒狈N子受鉛的毒害作用大于皂角種子。
4結(jié)語
皂角的發(fā)芽率幾乎不受鉛處理的影響,其發(fā)芽勢在開始時有所降低,但隨后又變大,說明鉛處理對皂角種子的萌發(fā)影響不大。對刺槐而言,種子的發(fā)芽率隨鉛濃度的增加而降低,發(fā)芽勢隨濃度的降低亦降低明顯,說明刺槐種子受鉛的影響較明顯;皂角和刺槐胚根的伸長都明顯受到抑制,且在低濃度時抑制就很明顯,胚軸的伸長也受到了鉛處理的抑制,但是其受抑制程度要小于鉛對胚根的影響。皂角胚根過氧化物酶的活性隨濃度的增加一直增大,皂角胚軸過氧化物酶活性表現(xiàn)出相反的規(guī)律,隨濃度的增加,過氧化物酶活性變小,刺槐胚根胚軸過氧化物酶的活性隨著鉛濃度的增加而增加,但在過高濃度時則出現(xiàn)降低。
參考文獻(xiàn):
[1] 張福鎖植物營養(yǎng)生志生理學(xué)和遺傳學(xué)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1993.
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[3] 劉義銅.尾礦塒小麥生長發(fā)育和生理功能的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2001(12).
[4] 夏星輝,陳靜生.土壤重金屬污染治理方法研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué),1997(3):72~76.
[5] 郭義龍,林壹兵.漳州市農(nóng)業(yè)土壤重金屬現(xiàn)狀分析及防治[J].土壤,2003,35(2):131~135.
[5] 華東師范大學(xué)生物系植物生理教研組.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:人民教育出版社,1980.
[7] 黃曉華,周青,程宏英,等.五種常綠樹木對鉛污染脅迫的反應(yīng)[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2000(12).
[8] 趙會杰.抗壞血酸對小麥旗葉衰老進(jìn)程中膜脂過氧化的影響[M].植物生理學(xué)通訊,1992(28).
[9] 郝建軍,劉延吉.植物生理學(xué)試驗(yàn)技術(shù)[M].長春:吉林科學(xué)出版社,2010.
[10] 黃玉山,邱國華.紫茅抗銅和敏感品種在發(fā)育早期對銅離子反應(yīng)的理差異[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2010(11).endprint
摘要:以皂角、刺槐為試驗(yàn)材料,通過不同濃度鉛處理,研究了其對種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:隨著鉛離子濃度的增加,植物種子的發(fā)芽率下降。
關(guān)鍵詞:種子萌發(fā);鉛處理;影響
中圖分類號:S718文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674—9944(2014)09—0073—02
1引言
鉛是一種常見的有毒物質(zhì),其神經(jīng)毒性早在1個世紀(jì)以前就已證實(shí)。隨著現(xiàn)代化工業(yè)、交通業(yè)的發(fā)展和鉛在各領(lǐng)域的廣泛使用,鉛污染日趨嚴(yán)重,對人體造成很大的危害[1]。鉛是自然界分布很廣的元素,全世界每年有40%的鉛用于制造蓄電池;20%以四乙基鉛形式加入汽油作為防爆劑,隨汽油燃燒后再由尾氣排放到環(huán)境中;12%作為建筑材料;6%用于電纜外套;5%用于制造彈藥;17%作其他用途 [2]。土壤被重金屬污染后,不僅影響作物產(chǎn)量和品質(zhì),而且可能進(jìn)入食物鏈影響人類身心健康。20世紀(jì)60年代發(fā)生在日本富山縣的骨痛病就是當(dāng)?shù)鼐用袷秤帽缓珻d廢水污染了的土壤所生產(chǎn)的鎘米所致[3]。鉛不是植物體的必需元素,植物吸收土壤中的鉛并積累在根部,鉛亦可通過大氣污染物附著在作物的可食部位[4]。鉛主要影響植物的光合作用和蒸騰作用,鉛沉積在土壤中,積累到一定限度就會對植物產(chǎn)生毒害,影響蔬菜的產(chǎn)量及品質(zhì),鉛通過呼吸道、消化道進(jìn)入機(jī)體,人體內(nèi)鉛含量隨年齡增長而增加,人體內(nèi)鉛的半衰期可長達(dá)20多年[5],鉛進(jìn)入人體后先蓄積于骨骼以及肝、腎、脾和大腦等處。
重金屬污染土地的治理大致有客土法、石灰改良法、化學(xué)淋洗法等[6]。這些方法在污染土壤的改良和治理方面雖然具有一定的理論意義,但在實(shí)際應(yīng)用上往往都存在某些局限性。如加入土壤改良劑的沉淀法雖然在一定時期內(nèi)可以降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度,但同時卻會導(dǎo)致某些土壤營養(yǎng)元素的沉淀;淋洗法會同時造成營養(yǎng)元素的淋失;客土法雖效果較好,但費(fèi)用昂貴,難以大面積工程推廣。近年來發(fā)展起來的植物修復(fù)技術(shù)以其安全、廉價(jià)的特點(diǎn)正成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)[7]。
植物具有調(diào)節(jié)水分平衡、改善土壤微生物環(huán)境、分泌多種有機(jī)物、促進(jìn)土壤微生物活動等生態(tài)功能,植物修復(fù)是一門利用植物清理陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)污染的技術(shù),草本植物矮小、生物量低、生命周期短,后期的養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用高,可利用價(jià)值低[8] ;而木本植物具有生命周期長,其產(chǎn)物不進(jìn)入食物鏈,后期管理粗放,且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和景觀效果,生態(tài)效益顯著等優(yōu)勢[9]。同時,利用木本植物(樹木)對重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù),可以達(dá)到在修復(fù)中利用,在利用中修復(fù)的雙重效果,而且也符合我國的國情[10],因此,開展這方面的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文研究了鉛污染對皂角、刺槐種子萌發(fā)的影響,為鉛污染土壤的治理提供理論依據(jù)。
2材料與方法
2.1供試材料
植物種子:刺槐(Robinia pseudoacacia L.)、皂角(Gleditsia.Sinensis Lam)。皂角采自沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物園;刺槐購自遼寧省林業(yè)廳林木種苗站。供試藥劑:分析純硝酸鉛(Pb(NO3)2)和硝酸銨(NH4NO3)。
2.2室內(nèi)發(fā)芽實(shí)驗(yàn)
將供試種子放在白紙上,去除雜質(zhì)及和蟲蝕及成熟度較低的種子。將培養(yǎng)皿在120℃的條件下高溫滅菌1h,并在每個培養(yǎng)皿中墊兩層紗布。刺槐種子用80℃高熱水燙種,皂角用95℃高熱水燙種。在燙種過程中,邊倒熱水邊攪拌種子,以便受熱均勻,待水溫降至室溫后停止攪拌,浸泡24h,然后再用Pb2+處理種子,含Pb(No3)2的濃度分別為200mg/L、400mg/L、800mg/L、1200mg/L、1600mg/L。分別標(biāo)記為處理1、處理2、處理3、處理4、處理5,并以不加鉛的為對照,每個處理重復(fù)3次。
皂角種子每個培養(yǎng)皿裝30粒,刺槐種子每個培養(yǎng)皿裝50粒。每個處理設(shè)3個重復(fù)。在每個培養(yǎng)皿中加5毫升重金屬溶液(以紗布浸濕但不淌溶液為宜),種子擺盤后放入恒溫箱中記錄種子發(fā)芽數(shù)(胚根與種子等長,胚芽長度達(dá)種子一半時,就認(rèn)為種子已經(jīng)發(fā)芽)恒溫箱溫度為25.5℃。在種子發(fā)芽期間每隔24h記錄一次發(fā)芽數(shù),并澆重金屬溶液保持紗布濕潤。一周后統(tǒng)計(jì)皂角、刺槐的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及過氧化物酶的活性和鮮重。
2.3測定內(nèi)容與方法
發(fā)芽率(%)=供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù);發(fā)芽勢=供試種子發(fā)芽數(shù)最多一天前積累的所有發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)。
3結(jié)果與分析
表1為鉛處理對植物種子萌發(fā)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
從表1中可以看出,不同濃度的鉛處理對刺槐種子萌發(fā)的影響表現(xiàn)為抑制作用,它使刺槐種子的發(fā)芽率降低,降低了發(fā)芽勢,并且隨著污染物濃度的增加,抑制作用同時增大。刺槐對照的發(fā)芽率為91%,處理1、處理2、處理3、處理4、處理5的發(fā)芽率分別比對照低3%、4%、9%、11%、24%,經(jīng)方差分析,處理3、處理4和處理5與對照的發(fā)芽率形成顯著差異,并且差異極顯著。刺槐對照的發(fā)芽勢為46.75,而從處理1至處理5的發(fā)芽勢均低于對照,且隨著污染物濃度的增加,發(fā)芽勢逐漸降低,最低值為19.75出現(xiàn)在處理5,說明高濃度的Pb對刺槐發(fā)芽勢抑制作用最大。經(jīng)方差分析,處理2、處理3、處理4和處理5的發(fā)芽勢則與對照的形成極顯著差異;而不同濃度鉛處理對皂角種子的萌發(fā)幾乎沒有影響,可能是皂角種子較大,內(nèi)存物質(zhì)較多,足夠用于發(fā)芽所需??梢钥闯龃袒狈N子受鉛的毒害作用大于皂角種子。
4結(jié)語
皂角的發(fā)芽率幾乎不受鉛處理的影響,其發(fā)芽勢在開始時有所降低,但隨后又變大,說明鉛處理對皂角種子的萌發(fā)影響不大。對刺槐而言,種子的發(fā)芽率隨鉛濃度的增加而降低,發(fā)芽勢隨濃度的降低亦降低明顯,說明刺槐種子受鉛的影響較明顯;皂角和刺槐胚根的伸長都明顯受到抑制,且在低濃度時抑制就很明顯,胚軸的伸長也受到了鉛處理的抑制,但是其受抑制程度要小于鉛對胚根的影響。皂角胚根過氧化物酶的活性隨濃度的增加一直增大,皂角胚軸過氧化物酶活性表現(xiàn)出相反的規(guī)律,隨濃度的增加,過氧化物酶活性變小,刺槐胚根胚軸過氧化物酶的活性隨著鉛濃度的增加而增加,但在過高濃度時則出現(xiàn)降低。
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