黃洋 靳輝 張嬌

摘? ? 要：為了探尋重金屬銅對(duì)胡蘿卜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，將胡蘿卜種子置于不同濃度的CuSO4環(huán)境中，測(cè)定胡蘿卜種子發(fā)芽率，以及幼苗的根長(zhǎng)、株高、鮮重與干重。結(jié)果表明，低濃度的銅可以促進(jìn)胡蘿卜種子萌發(fā)，促進(jìn)幼苗根與地上部分生長(zhǎng)，提高幼苗鮮重與干重;當(dāng)CuSO4濃度達(dá)到150 mg/L，根的生長(zhǎng)被抑制;當(dāng)CuSO4濃度達(dá)到200 mg/L，胡蘿卜種子的萌發(fā)被抑制;當(dāng)CuSO4濃度達(dá)到250 mg/L，幼苗的株高、干重與鮮重都顯著低于不含銅的組別。低濃度的銅可促進(jìn)胡蘿卜生長(zhǎng)發(fā)育，高濃度的銅會(huì)抑制胡蘿卜的生長(zhǎng)發(fā)育。

關(guān)鍵詞：CuSO4;胡蘿卜;種子萌發(fā);幼苗生長(zhǎng)

文章編號(hào)：1005-2690（2021）21-0015-02? ? ? ?中國(guó)圖書(shū)分類號(hào)：S631.2? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

銅是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素。植物銅缺乏會(huì)影響蛋白質(zhì)合成，抑制光合作用，最終嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量[1]。銅也是一種廣泛存在的土壤重金屬污染物，土壤中銅含量超標(biāo)會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生脅迫，影響植物生長(zhǎng)發(fā)育[2]。隨著工業(yè)發(fā)展，我國(guó)土壤銅污染日益嚴(yán)重[3]。胡蘿卜是我國(guó)廣泛栽種的一種經(jīng)濟(jì)作物。胡蘿卜生長(zhǎng)最適土壤銅濃度是多少以及銅濃度多高會(huì)抑制胡蘿卜生長(zhǎng)等鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)將探究不同銅濃度對(duì)胡蘿卜種子萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)的影響，以期為胡蘿卜栽種時(shí)土壤選擇提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試種子

華譽(yù)208胡蘿卜種子，購(gòu)于京研益農(nóng)種業(yè)科技有限公司。

1.2? ?營(yíng)養(yǎng)液配制

稱取2.4 g CaCl2、1.02 g KNO3、0.984 g MgSO4、0.279 g KH2PO4依次溶于適量蒸餾水中，并定容至1 L。

1.3? ?試驗(yàn)方法

選取均勻一致的胡蘿卜種子，用KMnO4消毒后，清水洗凈。試驗(yàn)將CuSO4濃度設(shè)定為0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、250 mg/L、300 mg/L，共7個(gè)梯度。為測(cè)定種子發(fā)芽率，將種子置于放有濾紙的托盤內(nèi)，每個(gè)托盤100粒種子，托盤內(nèi)加入適量蒸餾水配制的不同濃度CuSO4溶液。為測(cè)定胡蘿卜幼苗生長(zhǎng)情況，將種子種入盛有蛭石的花盆中，每個(gè)花盆20粒種子。向蛭石內(nèi)加入用營(yíng)養(yǎng)液配制的不同濃度CuSO4溶液。將托盤與花盆放入25 ℃光照培養(yǎng)箱內(nèi)，7 d后測(cè)定托盤內(nèi)種子發(fā)芽率?；ㄅ鑳?nèi)種子發(fā)芽10 d后，測(cè)定植株的根長(zhǎng)、株高、鮮重與干重。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。采用t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較，*表示P<0.05，差異顯著;**與##表示P<0.01，差異極顯著。

2? ?結(jié)果

2.1? ?銅濃度對(duì)胡蘿卜種子發(fā)芽率的影響

由圖1可知，相比不添加CuSO4的組別，低濃度的銅可以促進(jìn)種子萌發(fā);隨著銅濃度升高，發(fā)芽率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)CuSO4濃度達(dá)到200 mg/L以上時(shí)，發(fā)芽率低于不添加CuSO4的組別，表明高濃度的銅會(huì)抑制種子萌發(fā)。

2.2? ?銅濃度對(duì)胡蘿卜幼苗根長(zhǎng)與株高的影響

不同銅濃度對(duì)胡蘿卜幼苗根長(zhǎng)與株高的影響如圖2所示。隨著CuSO4濃度升高，幼苗的根長(zhǎng)與株高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)CuSO4溶液濃度達(dá)到50 mg/L與100 mg/L時(shí)，幼苗的根長(zhǎng)與株高分別達(dá)到最大值。與不添加CuSO4的組別相比，當(dāng)CuSO4溶液濃度達(dá)到150 mg/L時(shí)，幼苗根長(zhǎng)顯著降低（P<0.05）;當(dāng)CuSO4溶液濃度達(dá)到250 mg/L以上時(shí)，幼苗株高顯著降低（P<0.01）。

2.3? ?銅濃度對(duì)胡蘿卜幼苗鮮重與干重的影響

不同銅濃度對(duì)胡蘿卜幼苗鮮重與干重的影響如圖3所示。隨著CuSO4溶液濃度升高，幼苗的鮮重與干重呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)CuSO4溶液濃度為100 mg/L時(shí)，幼苗的鮮重與干重達(dá)到最高，均顯著高于不添加CuSO4的組別（P<0.01）。當(dāng)CuSO4溶液濃度達(dá)到250 mg/L以上時(shí)，相比不添加CuSO4的組別，幼苗鮮重與干重顯著降低（P<0.05）。

3? ?結(jié)論與討論

銅是植物生長(zhǎng)所必需的元素，同時(shí)是土壤主要的重金屬污染物之一。CuSO4性質(zhì)穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于銅對(duì)植物脅迫作用的研究中，本試驗(yàn)選用CuSO4研究銅對(duì)胡蘿卜生長(zhǎng)的影響。

種子的發(fā)芽率是衡量外界因素對(duì)種子萌發(fā)最重要的指標(biāo)。低濃度的銅可以促進(jìn)胡蘿卜種子的萌發(fā)，這提示在土壤銅缺乏的地區(qū)，或許可以利用低濃度CuSO4浸種后再播種，促進(jìn)胡蘿卜種子萌發(fā)。高濃度的銅會(huì)抑制胡蘿卜種子的萌發(fā)，這提示在土壤銅濃度高的地區(qū)，播種胡蘿卜種子時(shí)可以適當(dāng)增加播種數(shù)目。

研究表明，低濃度的銅可以促進(jìn)胡蘿卜的根與地上部分生長(zhǎng)，也可以提高幼苗的鮮重與干重。這表明，在土壤銅缺乏的地區(qū)可以適量施加銅，以促進(jìn)胡蘿卜的生長(zhǎng)。高濃度的銅會(huì)抑制根與地上部分的生長(zhǎng)，也降低了幼苗的鮮重與干重。高濃度的銅對(duì)根的生長(zhǎng)的抑制作用尤為明顯，當(dāng)CuSO4濃度達(dá)到150 mg/L時(shí)，便產(chǎn)生了抑制作用。

根的生長(zhǎng)離不開(kāi)根尖細(xì)胞的分裂與分生組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，過(guò)量的銅會(huì)使這些細(xì)胞的細(xì)胞膜受到破壞，銅離子進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)而破壞原生質(zhì)體[4]。針對(duì)絲瓜[5]與茶樹(shù)[6]的研究表明，過(guò)量的銅會(huì)使光合色素含量降低，從而降低植物光合作用，進(jìn)而影響植物的物質(zhì)積累。過(guò)量的銅會(huì)抑制胡蘿卜地上部分生長(zhǎng)，降低幼苗干重與鮮重，或許就是因?yàn)檫@個(gè)原因。

綜上所述，低濃度的銅對(duì)胡蘿卜的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，高濃度的銅對(duì)胡蘿卜的生長(zhǎng)具有抑制作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王萌，李彬彬，李曉越，等.我國(guó)土壤中銅的污染現(xiàn)狀與修復(fù)研究進(jìn)展[J].地學(xué)前緣，2018，25（5）：305-313.

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[5]蔣英，郭紅偉.銅脅迫對(duì)絲瓜幼苗色素含量、光合特性及滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，27（7）：9-12.

[6]王鈺超.銅脅迫對(duì)茶樹(shù)光合作用及品質(zhì)指標(biāo)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2021（14）：9-12.