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        鉛脅迫對(duì)水培羅漢松幼苗生長(zhǎng)的影響

        2020-11-16 02:12:56陳進(jìn)樹
        安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2020年20期
        關(guān)鍵詞:羅漢松水培丙二醛

        陳進(jìn)樹

        摘 要:為探討鉛脅迫下羅漢松對(duì)鉛的生理生化響應(yīng)和耐受能力,為應(yīng)用人工生態(tài)浮床處理含鉛廢水提供依據(jù)。通過水培試驗(yàn)研究不同質(zhì)量濃度的重金屬鉛(0、25、50、100、200、400mg·L-1)脅迫對(duì)羅漢松幼苗根長(zhǎng)、葉綠素和丙二醛含量的影響。結(jié)果表明,鉛濃度大于50mg·L-1時(shí),對(duì)羅漢松幼苗根長(zhǎng)、葉綠素和丙二醛含量均產(chǎn)生明顯的影響。

        關(guān)鍵詞:鉛;羅漢果;水培

        中圖分類號(hào) S791.46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731(2020)20-0019-02

        Impacts of Lead Stress on Growth of Hydroponic Podocarpus macrophyllus Seedlings

        CHEN Jinshu

        (Department of Gardening, Zhangzhou City College, Zhangzhou 363000, China)

        Abstract:Through the hydroponic experiment, the root length,Chlorophyll, and malondialdehyde content of Podocarpus macrophyllus seedlings after treated with different concentrations of lead(Pb)solution(0, 25, 50, 100, 200, 400mg·L-1)was studied. The results showed that the root length, chlorophyll and MDA contents of Podocarpus macrophyllus seedlings were significantly affected when the lead concentration was higher than 50mg·L-1.

        Key words:Lead; Podocarpus macrophyllus; Hydroponic

        鉛是一種常見的對(duì)人體和其他生物有顯著生物毒性的重金屬元素[1,2],主要來自汽車排出的含鉛廢氣和工礦企業(yè)冶煉過程中所排出的含鉛廢水、廢氣和廢渣。其在自然界中具有較高的穩(wěn)定性而難以自然降解,在環(huán)境中可長(zhǎng)期存在,通過植物吸收進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),并通過食物鏈的富集作用,對(duì)各種生物的生命及生理活動(dòng)產(chǎn)生影響[3],可能會(huì)直接損害人體的健康[4],所以,如何去除環(huán)境中的鉛元素,顯得日益重要。羅漢松(Podocarpus macrophyllus)是一種常見的園藝觀賞植物,具有株型美觀及較強(qiáng)的生長(zhǎng)適應(yīng)性,比較容易水培,用于生態(tài)浮床進(jìn)行植物修復(fù),且羅漢松是木本植物,具有生物量大、根系發(fā)達(dá)的特點(diǎn)[5],能更好的起到美化環(huán)境及凈化水體的作用。本研究選擇羅漢松進(jìn)行鉛脅迫水培試驗(yàn),以期了解其在重金屬鉛脅迫下的生理反應(yīng),探討其對(duì)鉛的耐受性,探索其在人工生態(tài)浮床修復(fù)含鉛水體應(yīng)用的可行性,為生態(tài)浮床凈化水體重金屬提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料 生長(zhǎng)良好、高30cm的羅漢松幼苗,自行研究設(shè)計(jì)的水培裝置(專利號(hào):ZL2018 2 1779769.8),Hoagland營(yíng)養(yǎng)液,Pb(NO3)2溶液。

        1.2 試驗(yàn)方法 選取生長(zhǎng)良好,性狀表現(xiàn)接近的羅漢松幼苗,經(jīng)脫盆去土、清洗修剪根系、消毒(0,05%錳酸鉀浸泡10min)、清水清洗,用自行研制的定植設(shè)備定植,用蒸餾水進(jìn)行水培馴化,每處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。2天換1次水,長(zhǎng)出水培根后再置于Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),同時(shí)向營(yíng)養(yǎng)液中添加Pb(NO3)2,試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理,Pb2+的濃度分別為0(對(duì)照)、25、50、100、200和400mg·L-1。14d后測(cè)量羅漢松幼苗的主根長(zhǎng)度、葉片葉綠素含量(SPAD值)和丙二醛(MDA)含量。

        葉綠素含量測(cè)量參照劉濤等[6]的方法,用葉綠素測(cè)定儀測(cè)量其SPAD(葉綠素相對(duì)含量)值,為減少誤差,植物葉片的對(duì)比取樣點(diǎn)的位置前后盡量一致。葉片丙二醛含量測(cè)量采用硫代巴比妥酸法[7],植物根長(zhǎng)用游標(biāo)卡尺測(cè)量最長(zhǎng)根的長(zhǎng)度。

        1.3 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)結(jié)果用SPSS 22進(jìn)行單因素方差分析(DUNCAN法),用EXCEL 2016對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行作圖,在圖中用不同的小寫字母標(biāo)注差異顯著(P<0.05)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 鉛脅迫對(duì)羅漢松幼苗根長(zhǎng)的影響 由圖1可知,在25mg·L-1濃度時(shí)羅漢松幼苗根長(zhǎng)比對(duì)照增加,但差異不顯著(P>0.05)??傮w趨勢(shì)表現(xiàn)為根長(zhǎng)隨外源鉛濃度的增加而變短。當(dāng)鉛溶液濃度超過50mg·L-1時(shí)明顯抑制了羅漢松根的生長(zhǎng),400mg·L-1的作用最顯著,此濃度下有些羅漢松的根冠已發(fā)生變黑、腐爛的現(xiàn)象。

        2.2 鉛脅迫對(duì)羅漢松幼苗葉綠素含量(SPAD)的影響 由圖2可知,羅漢松幼苗葉片的葉綠素含量(SPAD)在鉛濃度為25mg·L-1濃度時(shí)與對(duì)照比較(0mg·L-1)有所上升,且差異顯著(P<0.05)。當(dāng)鉛濃度大于50mg·L-1時(shí),其含量隨著外源鉛濃度的增加而減少。

        2.3 鉛脅迫對(duì)羅漢松幼苗丙二醛(MDA)含量的影響 由圖3可知,羅漢松幼苗葉片的丙二醛(MDA)含量在鉛濃度為25mg·L-1濃度時(shí)與對(duì)照(0mg·L-1)比較有所上升,但差異不顯著(P>0.05)。當(dāng)鉛濃度大于50mg·L-1時(shí),其含量隨著外源鉛溶液濃度的增加而增加。

        3 結(jié)論與討論

        3.1 結(jié)論 本試驗(yàn)結(jié)果表明,羅漢松幼苗經(jīng)14d的鉛脅迫水培試驗(yàn)表明,當(dāng)鉛溶液濃度大于50mg·L-1時(shí),會(huì)對(duì)羅漢松幼苗的生長(zhǎng)及生理產(chǎn)生明顯的抑制作用。

        3.2 討論

        3.2.1 鉛脅迫對(duì)羅漢松根長(zhǎng)的影響 以往的大量研究表明鉛對(duì)植物的生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用,甚至在低濃度下就顯示出毒害作用[8-10]。根是植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要器官,根的生長(zhǎng)狀況能體現(xiàn)植物是否適應(yīng)環(huán)境。其中,根的長(zhǎng)度是體現(xiàn)根生長(zhǎng)狀況的重要參考。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,鉛對(duì)羅漢松根的長(zhǎng)度具有明顯的抑制作用,這表明,在較低濃度的鉛下,羅漢松可生長(zhǎng),這對(duì)其吸收水體中的鉛是個(gè)重要的依據(jù),植物只有在生長(zhǎng)良好的狀況下,才具有凈化水體的作用,所以,當(dāng)水體的鉛濃度超過50mg·L-1,時(shí),已經(jīng)明顯抑制了羅漢松的根生長(zhǎng),長(zhǎng)期處于此濃度下的羅漢松,生長(zhǎng)明顯受到抑制,當(dāng)水體的鉛濃度大于此濃度時(shí)不適合用羅漢松進(jìn)行水質(zhì)凈化處理,可篩選別的植物或先用物理或化學(xué)方法降低水中的鉛離子濃度。

        3.2.2 鉛脅迫對(duì)羅漢松葉綠素含量的影響 鉛對(duì)植物的危害表現(xiàn)在葉綠素含量降低,植物呼吸及光合作用受阻,光合作用受阻是植物受鉛毒害時(shí)的一個(gè)很普遍的癥狀[11]。所以植物體內(nèi)葉綠素含量的變化,反映了植物光合作用的強(qiáng)弱,也體現(xiàn)了植物受脅迫狀況的一個(gè)表現(xiàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,不同濃度的鉛溶液對(duì)羅漢松葉片的葉綠素含量(SPAD)具有明顯的影響作用,當(dāng)植物的葉綠素含量(SPAD)含量下降,表明植物的光合作用已經(jīng)開始受影響,植物已經(jīng)受害,因此,水體中的鉛濃度大于25mg·L-1時(shí),羅漢松幼苗的生長(zhǎng)開始受到抑制。

        3.2.3 鉛脅迫對(duì)羅漢松丙二醛含量的影響 丙二醛(MDA)是膜脂過氧化的產(chǎn)物,其含量是反映植物質(zhì)膜受破壞程度的重要標(biāo)志[12]。鉛和其他重金屬都是脂質(zhì)過氧化的誘變劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)水體中的鉛濃度較低時(shí),MDA的含量變化不明顯,隨著鉛濃度的升高,MDA含量相應(yīng)升高,并且差異顯著,這表明當(dāng)水體鉛濃度超過50mg·L-1時(shí),羅漢松膜質(zhì)過氧化程度開始加強(qiáng),受害程度也隨鉛液濃度的升高而加重。

        參考文獻(xiàn)

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        (責(zé)編:王慧晴)

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