□王笑波

（太原生態(tài)工程學(xué)校 山西 太原 030025）

重金屬對(duì)玉米幼苗根長、苗高的影響

□王笑波

（太原生態(tài)工程學(xué)校 山西 太原 030025）

本實(shí)驗(yàn)研究了不同濃度（10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200mg/L）Cd2+、Cu2+、Pb2+處理 10d、15d、20d 后,對(duì)玉米幼苗的根長、苗高的影響。

重金屬；玉米；根長；苗高

1 本實(shí)驗(yàn)的研究目的和意義

玉米(Zea mays L.)屬于單子葉植物綱,禾本科,是一種在全世界范圍內(nèi)廣泛種植且產(chǎn)量較高的作物，我國總產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)的20%左右。

本實(shí)驗(yàn)以玉米為材料，采用室內(nèi)培養(yǎng)法，研究了在不同濃度的三種重金屬（Cd2+、Cu2+、Pb2+）處理 10d、15d和20d時(shí)對(duì)玉米幼苗生長的影響，比較分析了3種重金屬對(duì)玉米幼苗的根長、苗高的毒害程度的差異。研究結(jié)果有利于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較早地發(fā)現(xiàn)重金屬的毒害，同時(shí)為選擇玉米耐性品種提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 供試材料

供試材料為“浚單22”玉米種子，由山西省農(nóng)科院提供。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 材料培養(yǎng)和重金屬處理

（1）選取顆粒飽滿均勻的玉米種子。

（2）用5%的次氯酸鈉溶液消毒30min后，用去離子水將種子反復(fù)沖洗。

（3）然后將其置于30℃的溫水中浸種4h。

（4）再將恒溫培養(yǎng)箱調(diào)至28℃，將種子置于其中避光保存。

（5）待種子發(fā)芽后每盆10粒種植于口徑為20cm的塑料培養(yǎng)盆中。

（6）分別以1/2霍格蘭氏營養(yǎng)液配制的10mg/L、50mg/L 、100 mg/L、200mg/L 的 Cd2+、Cu2+、Pb2+溶液處理10d、15d、20d，對(duì)照用1/2霍格蘭氏營養(yǎng)液處理，所有處理均在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每12h加一次處理液。每個(gè)樣品做3次重復(fù)。

2.2.2 測定方法。每個(gè)處理分別在培養(yǎng)10d、15d、20d時(shí)隨機(jī)取其中20株幼苗測量主根長和苗高。

3 結(jié)果與分析

3.1 處理10d后不同濃度的Cd2+、Cu2+、Pb2+對(duì)玉米幼苗的根長和苗高的影響

從表1可知，重金屬脅迫10d，各處理玉米幼苗的根長和苗高均受到了不同程度的抑制，且重金屬濃度越高，苗高和根長越小，10mg/L濃度的Cu2+對(duì)玉米根長和苗高、Pb2+對(duì)玉米苗高具有一定的刺激作用。

重金屬濃度越高，苗高逐漸降低，而各處理的根長與對(duì)照比較，在10-50mg/L濃度處理下差異不顯著，在100-200mg/L的處理中與對(duì)照存在顯著差異。由此說明三種重金屬在100-200mg/L的處理下對(duì)玉米幼苗根長的影響比對(duì)苗高的影響顯著，但不同種類重金屬的毒害對(duì)根長和苗高的影響差別不大。

表1 不同濃度重金屬處理10d后對(duì)玉米幼苗根長和苗高的影響

表2 不同濃度重金屬處理15d后對(duì)玉米幼苗生長的影響

3.2 處理15d后不同濃度的Cd2+、Cu2+、Pb2+對(duì)玉米幼苗的根長和苗高的影響

從表2可知，重金屬脅迫15d后，苗高和根長均隨三種重金屬處理濃度的增加而降低，幼苗的生長和根長與對(duì)照相比明顯受到了抑制。

經(jīng)t檢驗(yàn)，各處理與對(duì)照相比差異不同：在10 mg/L的處理中三種重金屬與對(duì)照差異不顯著。在50mg/L的處理下，Cd2+和Pb2+對(duì)玉米的抑制作用強(qiáng)于Cu2+；在100-200mg/L的處理下三種重金屬對(duì)苗高和根長產(chǎn)生較大的毒害作用。

從根長與苗高比較，所有處理的苗高均大于根長，說明根系所受到的毒害作用比地上部分嚴(yán)重，這可能與根系是離子的主要吸收器官有關(guān)。

3.3 處理20d后不同濃度的Cd2+、Cu2+、Pb2+對(duì)玉米幼苗的根長和苗高的影響

表3 不同濃度重金屬處理20d后對(duì)玉米幼苗生長的影響

從表3可知，重金屬脅迫20d后，玉米幼苗的生長明顯受到了抑制，并且隨著處理濃度和處理時(shí)間的增加，抑制作用增強(qiáng)。

在10mg/L時(shí)，Cd2+和Pb2+對(duì)玉米苗高的抑制作用強(qiáng)于Cu2+；

在50 mg/L時(shí)，三種重金屬對(duì)苗高和根長產(chǎn)生的毒害作用更加明顯，在此濃度下對(duì)根系的毒害作用比地上部分大，傷害程度為Pb2+＞Cd2+＞Cu2+；

在100mg/L的處理下，三種重金屬對(duì)根長抑制程度與對(duì)照相比的降低值均大于苗高的降低值，在此濃度下，三種重金屬對(duì)根長抑制程度比對(duì)苗高的嚴(yán)重，Pb2+＞Cd2+＞Cu2+；

在200mg/L的處理下，苗高和根長均最小，說明所受的毒害作用最大；三種重金屬對(duì)根系的毒害作用差別不大，但對(duì)于苗高，Pb2+＞Cu2+＞Cd2+。

結(jié)束語

低濃度（＜10mg/L）的 Cu2+在短時(shí)間（10d）內(nèi)能促進(jìn)玉米幼苗的生長，根系生長會(huì)隨著重金屬濃度的增大和處理時(shí)間的延長而明顯受阻。這說明植物幼苗的根系生長對(duì)Cu2+非常敏感，Cu2+會(huì)對(duì)其產(chǎn)生顯著的抑制作用，這與齊雪梅（2006）[1]的研究結(jié)果“在Cu2+＞10mg/L時(shí)根系開始變黃，變粗，隨著Cu2+濃度增大，這種現(xiàn)象更為明顯”相一致。

隨著處理濃度的增加和處理時(shí)間的延長，不同濃度Cd2+、Cu2+、Pb2+對(duì)玉米幼苗的根長和苗高的抑制作用也增強(qiáng)；由于重金屬被植物吸收的主要途徑是通過根，大量的重金屬分布在根中[2]，較少向地上部分運(yùn)輸，因此相對(duì)于苗高，三種重金屬對(duì)玉米根長的抑制作用更強(qiáng)。

三種重金屬中，Pb2+對(duì)玉米整體的毒害作用最大，其次為 Cd2+，Cu2+最輕。

[1]齊雪梅，李培軍，劉宛，可欣，尹煒.Cu對(duì)大麥和玉米的毒性效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，25(2)：286-290.

[2]周建華，王永銳.施用Si對(duì)Cd、Cr污染水稻幼苗的生理研究[J].應(yīng)用環(huán)境生物學(xué)報(bào)，1995，5(1)：11-15.

1004-7026（2017）23-0086-02

S513

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.23.058

王笑波(1973.6-)，女，山西太原人，西南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)士，山西大學(xué)理學(xué)碩士，現(xiàn)任太原生態(tài)工程學(xué)校講師，多年從事農(nóng)學(xué)方向教學(xué)工作。