龍應(yīng)霞

摘 要 采用水培法，研究了不同濃度的Cd溶液對撒哈麻谷（1）生理性狀的影響，找出撒哈麻谷（1）對Cd的耐受極限。結(jié)果表明，撒哈麻谷（1）幼苗地上部分對環(huán)境中Cd2+的耐受限度為8.0 mg·L-1;撒哈麻谷（1）幼苗根對環(huán)境中Cd2+的耐受限度為2.0 mg·L-1。

關(guān)鍵詞 水稻;Cd;撒哈麻谷（1）;生理性狀;耐性

中圖分類號：S511 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.24.075

Cd2+條件下，植物常會表現(xiàn)出根系生長受阻、水分和養(yǎng)分的吸收受抑制、光合強度和呼吸強度下降、碳水化合物代謝失調(diào)及其他一系列生理代謝紊亂，最終表現(xiàn)出生長量和產(chǎn)量的下降，而且這種毒害作用隨Cd2+濃度的上升而加劇[1]。試驗以水稻撒哈麻谷（1）為材料，比較研究不同濃度的Cd2+對其幼苗株高、葉重、葉綠素含量、根長、根重的影響，找出水稻撒哈麻谷（1）對Cd2+的耐受極限值，為實踐生產(chǎn)中水稻撒哈麻谷（1）對Cd2+的耐受性提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選用材料為水稻品種撒哈麻谷（1），種子由貴州省水稻資源研究所提供。

1.2 方法

采用水培法，以改良霍格蘭特營養(yǎng)液為基礎(chǔ)，加入不同濃度的Cd2+，設(shè)計Cd2+濃度為0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、2.0 mg·L-1、4.0 mg·L-1、8.0 mg·L-1和16.0 mg·L-1，以改良霍格蘭特營養(yǎng)液作對照。常溫下每個處理用20株二葉期幼苗培養(yǎng)30 d，重復(fù)3次。

1.3 檢測指標

用精度為1 mm的DSB軟尺測量根長、株高，用FA1104型電子天平測量鮮重、根重。

用丙酮提取葉綠素，采用分光光度法[2]測定葉綠素吸光度，用島津U-T6/PC分光光度計進行測量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗地上部分的影響

2.1.1 Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗株高的影響

Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗株高的影響見表1。從表1可知，不同Cd2+濃度處理對水稻撒哈麻谷（1）幼苗株高生長的影響不同。Cd2+濃度為0.5 mg·L-1和1.0 mg·L-1時，撒哈麻谷（1）幼苗株高比對照高，最小Cd2+濃度0.5 mg·L-1時差值最大為0.2 cm，差異不顯著。Cd2+濃度≥2.0 mg·L-1時，撒哈麻谷（1）幼苗株高比對照低，隨Cd2+濃度的升高株高呈下降趨勢，在Cd2+濃度為16.0 mg·L-1時，差值最大為2.24 cm，差異顯著。

2.1.2 Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗地上部分鮮重的影響

Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗地上部分鮮重的影響見表2。從表2可知，對照撒哈麻谷（1）幼苗地上部分鮮重最高為0.48 g，隨著處理濃度的增加，水稻撒哈麻谷（1）幼苗的地上部分鮮重呈現(xiàn)明顯的遞減趨勢，Cd2+濃度為16.0 mg·L-1時地上部分鮮重最低為0.22 g，Cd2+濃度為8.0 mg·L-1時差異顯著，Cd2+濃度為16.0 mg·L-1時差異極顯著。

2.1.3 Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗葉綠素含量的影響

從表3可知，各處理隨著Cd2+濃度的增加，水稻撒哈麻谷（1）幼苗葉綠素含量呈下降趨勢，對照撒哈麻谷（1）幼苗葉綠素含量最高為14.88 mg·g-1，Cd2+濃度0～4.0 mg·L-1，撒哈麻谷（1）幼苗葉綠素含量緩慢下降，差異不顯著。Cd2+濃度大于8.0 mg·L-1，撒哈麻谷（1）幼苗葉綠素含量急劇下降，比對照少5.03 mg·g-1，差異顯著。

2.2 Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗根的影響

2.2.1 Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗根長的影響

Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗根長的影響見表4。從表4可知，Cd2+濃度為0.5 mg·L-1和1.0 mg·L-1時，撒哈麻谷（1）幼苗根長比對照長，差異不顯著。Cd2+濃度大于2.0 mg·L-1時，撒哈麻谷（1）幼苗根長比對照短，差異極顯著。Cd2+濃度為16.0 mg·L-1時，差值達1.18 cm。

2.2.2 Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗根重的影響

從表5可知，Cd2+濃度為0.5 mg·L-1和1.0 mg·L-1時，撒哈麻谷（1）幼苗根重比對照重，在Cd2+濃度為0.5 mg·L-1時根重最大，為0.25 g，差異不顯著。隨著Cd2+濃度的增加，撒哈麻谷（1）幼苗根重呈遞減趨勢，在Cd2+濃度為16.0 mg·L-1時根重最小為0.18 g，差異不顯著。

3 討論

Cd2+濃度對撒哈麻谷（1）幼苗株高的影響，在Cd濃度為0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1時，有促進作用，差異不顯著;Cd濃度高于2.0 mg·L-1，有抑制作用，隨著Cd濃度的增加，抑制作用越大，在Cd濃度為16.0 mg·L-1時差異顯著。

Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗鮮重和葉綠素含量的影響都為抑制作用，在Cd濃度為8.0 mg·L-1時抑制作用明顯。

Cd2+對撒哈麻谷（1）幼苗根長和根重的影響都為抑制作用，抑制作用隨著Cd2+濃度的增加而增強，根重受抑制作用不明顯，根長受抑制作用明顯，當Cd2+濃度為2.0 mg·L-1，根長受抑制作用差異顯著。Cd2+的這種抑制作用不僅僅針對撒哈麻谷（1），對其他作物同樣有抑制作用，如金銀花[3]、番茄[4-5]、龍葵[6]、大豆[7]、蘆葦[8]。

結(jié)果表明：撒哈麻谷（1）幼苗地上部分對環(huán)境中Cd2+的耐受限度為8.0 mg·L-1;撒哈麻谷（1）幼苗根對環(huán)境中Cd2+的耐受限度為2.0 mg·L-1;環(huán)境中Cd2+濃度≤1.0 mg·L-1，撒哈麻谷（1）幼苗株高、根長、根重均優(yōu)于對照。

參考文獻：

[1] Baudrot V， Fritsch C， Perasso A， et al. Effects of contaminants and trophic cascade regulation on food chain stability： Application to cadmium soil pollution on small mammals – Raptor systems[J]. Ecological Modelling，2018，382：33-42.

[2] 王學奎，黃見良.植物生理生化實驗原理與技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3] 劉周莉，陳瑋，何興元.鎘脅迫對金銀花葉片含水量及微量元素吸收積累的影響[J].生態(tài)學雜志，2010，29（10）：2077-2080.

[4] 丁海東，朱為民，楊少軍，等.鎘、鋅脅迫對番茄幼苗生長及脯氨酸和谷胱甘肽含量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報，2005，21（3）：191-196.

[5] 高夕彤，李碩，賈娟.不同番茄品種對鎘脅迫的耐抗性差異研究[J].華北農(nóng)學報，2018，33（2）：169-176.

[6] 張春燕，曹彥雄，李亮春，等.龍葵生長對鎘污染的響應(yīng)[J].河西學院學報，2007，23（5）：45-47.

[7] 鄭世英，王麗燕，張海英.鎘脅迫對兩個大豆品種抗氧化酶活性及丙二醛含量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2007（5）：53-55.

[8] 陸海燕，劉志輝，呂光輝.鎘污染下蘆葦葉片丙二醛、脯氨酸及SOD保護酶反應(yīng)研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2013，27（8）：171-175.

（責任編輯：趙中正）