張?zhí)飕?，余彬彬?，3*，林文軒，戴博安，錢曉晴

（1.揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，揚(yáng)州 225127；2.南開(kāi)大學(xué)環(huán)境污染過(guò)程與基準(zhǔn)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300071；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部產(chǎn)地環(huán)境污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/天津市農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300071）

我國(guó)每年抗生素使用量約為16.2 萬(wàn)t，約占全世界用量的一半，其中52%為獸用[1]，進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)的抗生素有60%～90%以原藥或初級(jí)代謝產(chǎn)物的形式通過(guò)排泄物釋放到環(huán)境中[2]。據(jù)報(bào)道，2018 年我國(guó)僅作為飼料添加的抗生素高達(dá)10萬(wàn)t以上，每年輸入土壤中的抗生素?cái)?shù)量不亞于農(nóng)藥[3]?？股亻L(zhǎng)期添加到動(dòng)物飼料中，最后隨動(dòng)物糞便排出[4]，這些畜禽糞便直接施入或者轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥施入土壤，有報(bào)道顯示上海地區(qū)黃浦江上游土壤中磺胺類抗生素含量為5.85～33.37 mg·kg-1[5]。

喹諾酮類和磺胺類抗生素因廣譜性和高效抗菌性被廣泛應(yīng)用，目前在國(guó)內(nèi)地表水以及土壤中已有檢出[6]。農(nóng)田土壤中檢測(cè)出抗生素含量為μg·kg-1～g·kg-1水平[7]。邰義萍等[8]發(fā)現(xiàn)廣東某養(yǎng)殖場(chǎng)豬糞中磺胺類藥物總含量在1.93～13.40 mg·kg-1之間，平均含量為4.40 mg·kg-1。環(huán)丙沙星（CIP）是喹諾酮類抗生素中使用量最大的一種，有研究表明施用沼肥后土壤中CIP 殘留量高達(dá)9.66 mg·kg-1[9]。這些抗生素進(jìn)入環(huán)境后容易造成地表水以及土壤污染，甚至蓄積在植物體內(nèi)影響植物的生長(zhǎng)。

小麥在我國(guó)是重要的糧食作物，為促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育在生產(chǎn)過(guò)程中常常施入有機(jī)肥，已有研究表明沼液替代化肥能夠提高小麥生物量[10]。但是沼液中所含的抗生素會(huì)在一定程度上影響小麥的生長(zhǎng)和生產(chǎn)安全。鮑艷宇等[11]研究表明，四環(huán)素類抗生素會(huì)影響小麥種子萌發(fā)。鄭曦等[12]發(fā)現(xiàn)鹽酸左氧氟沙星在低濃度時(shí)促進(jìn)小麥種子萌發(fā)，但抑制幼苗根的生長(zhǎng)和葉綠素的合成并降低其過(guò)氧化物酶活性。王磊等[13]研究表明小麥比其他糧食作物對(duì)抗生素更為敏感。

抗生素在環(huán)境中的殘留情況以及四環(huán)素類抗生素對(duì)蔬菜生態(tài)毒性的研究已有許多報(bào)道，但對(duì)磺胺類以及喹諾酮類抗生素對(duì)小麥生態(tài)毒性機(jī)制的研究較少。本研究選用磺胺二甲基嘧啶（SM2）和CIP 兩種使用量較高的抗生素，以水培方法，研究?jī)煞N抗生素對(duì)小麥種子萌發(fā)以及幼苗生長(zhǎng)的影響，通過(guò)評(píng)價(jià)和分析兩種抗生素生態(tài)毒性效應(yīng)，明確其對(duì)小麥的抑制濃度，為不同種類抗生素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及畜禽糞便的處理和沼液的合理使用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小麥（Triticum aestivum）品種為徐麥33，購(gòu)于江蘇省連云港市種子站，SM2 和CIP 均購(gòu)于上海麥克林公司，純度分別為99%和98%。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 兩種抗生素對(duì)小麥種子芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)抑制率的影響

選取顆粒飽滿、大小均勻的小麥種子，以3%的雙氧水浸泡種子20 min進(jìn)行消毒，用去離子水反復(fù)沖洗數(shù)次后，將種子均勻放在鋪滿濾紙的鋁盤中，加入去離子水使之浸沒(méi)小麥種子底部，蓋上潤(rùn)濕的濾紙，放入（25±1）℃的恒溫培養(yǎng)箱中催芽。在9 cm 直徑的玻璃培養(yǎng)皿中放入三層濾紙，用消毒完的鑷子將10粒已露白的小麥種子均勻放于培養(yǎng)皿中，保持種子胚根末端和生長(zhǎng)方向呈直線，加入不同濃度的抗生素溶液6 mL，蓋上培養(yǎng)皿蓋，置于（25±1）℃恒溫培養(yǎng)箱中暗處培養(yǎng)，間隔24 h待溶液蒸發(fā)后重新加入溶液。培養(yǎng)72 h 用測(cè)量尺測(cè)定小麥種子根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)，確定種子根長(zhǎng)最高抑制率達(dá)到20%～40%時(shí)，開(kāi)始正式試驗(yàn)。

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)置SM2 濃度梯度為0、0.1、1.0、2.0、5.0、10.0、50.0 mg·L-1，CIP 濃度梯度為0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、50.0 mg·L-1，對(duì)照處理為等量的去離子水，每個(gè)處理設(shè)置4個(gè)重復(fù)。

小麥種子培養(yǎng)72 h 后用測(cè)量尺測(cè)定小麥種子根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)，并計(jì)算抗生素對(duì)根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)的抑制率。

根長(zhǎng)抑制率=（對(duì)照組根長(zhǎng)-處理組根長(zhǎng)）/對(duì)照組根長(zhǎng)×100%

芽長(zhǎng)抑制率=（對(duì)照組芽長(zhǎng)-處理組芽長(zhǎng)）/對(duì)照組芽長(zhǎng)×100%

目前，常采用植物的IC50（50% inhibitory concen?tration，半數(shù)抑制濃度）來(lái)評(píng)價(jià)污染物的生態(tài)毒性強(qiáng)弱[14]，IC50的值越小說(shuō)明植物對(duì)該物質(zhì)越敏感。通過(guò)各濃度抗生素對(duì)小麥種子的根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)抑制率可求得IC50值。

1.2.2 兩種抗生素對(duì)小麥幼苗的影響

種子完全露白后移入含有上述不同濃度抗生素的1/4 霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)至兩葉一心。1/4 霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液：Ca（NO3）2·4H2O 1 mmol·L-1，KNO31.25 mmol·L-1，NH4NO30.25 mmol·L-1，KH2PO40.25 mmol·L-1，MgSO4·7H2O 0.5 mmol·L-1，F(xiàn)e-EDTA 0.125 mmol·L-1，KI 6.25×10-6mmol·L-1，HBO31.25×10-4mmol·L-1，MnSO41.85×10-4mmol·L-1，ZnSO41.25×10-5mmol·L-1，Na2MoO42.5×10-7mmol·L-1，CuSO44×10-8mmol·L-1，CoCl2·6H2O 2.5×10-8mmol·L-1。將營(yíng)養(yǎng)液倒入黑色避光容量為1 L 的96孔植物水培盒中，將發(fā)芽出根的小麥根系插進(jìn)水培盒頂部的黑色孔板中保證根系正常生長(zhǎng)，孔板上未插入小麥根系的部分用錫紙包裹防止透光。將水培盒放入光照培養(yǎng)箱中連續(xù)培養(yǎng)8 d，培養(yǎng)期間每日更換處理液，光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)條件：（25±1）℃、6 000 lx 光照強(qiáng)度下培養(yǎng)13 h，（20±1）℃、無(wú)光照下培養(yǎng)11 h。每個(gè)處理設(shè)置4個(gè)重復(fù)。

生物量：用四位天平分別稱量小麥幼苗地上部與地下部鮮質(zhì)量，并將稱量后的小麥幼苗地上部與地下部放入105 ℃烘箱中殺青30 min，再將溫度調(diào)至75 ℃烘至恒質(zhì)量后稱量其干質(zhì)量。

小麥幼苗根系形態(tài)的測(cè)定：用根系掃描儀掃描小麥根系，通過(guò)WinRHIZO 根系掃描系統(tǒng)（Win RH220 STO1600 Systems）得出總根長(zhǎng)、平均直徑和小麥根系形態(tài)掃描圖。

小麥根系氧化還原力：用α-萘胺法測(cè)定小麥苗期根系的氧化還原力[15]。根系氧化還原力是根系活力的重要表現(xiàn)，當(dāng)根系的氧化還原力越大時(shí)，根系活力就越強(qiáng)，吸收養(yǎng)分的能力也增強(qiáng)[16]。

小麥幼苗根系細(xì)胞活力：取各處理的小麥幼苗根部組織置于2 mL 20μmol·L-1二乙酸熒光素（Fluores?cein diacetate，F(xiàn)DA）中，37 ℃條件下浸染20 min后，用0.05 mmol·L-1PBS（pH=7.0）清洗3～5 次，將樣品放在生物熒光倒置顯微鏡下拍照[17]。FDA 能夠使活細(xì)胞著色，熒光隨著染料從死細(xì)胞中流失而降低，因而顯微鏡下觀察到的細(xì)胞熒光強(qiáng)度能夠判定小麥根系細(xì)胞活力的強(qiáng)弱。當(dāng)植物受到外界脅迫時(shí)，細(xì)胞活力會(huì)發(fā)生變化，根系細(xì)胞活力可以作為評(píng)價(jià)有毒物質(zhì)誘導(dǎo)植物細(xì)胞死亡的重要指標(biāo)[18]。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，運(yùn)用ANOVA 方法分析處理組與空白對(duì)照組之間的差異性，用Origin 9.0 軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 SM2、CIP對(duì)小麥種子根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)的影響

SM2 對(duì)小麥種子根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)的影響見(jiàn)圖1A、1C，結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，0.1～2.0 mg·L-1SM2 處理組能夠促進(jìn)小麥種子根和芽的生長(zhǎng)，10.0～50.0 mg·L-1SM2抑制小麥種子根的生長(zhǎng)，且濃度越高抑制作用越強(qiáng)，而SM2濃度達(dá)到50.0 mg·L-1時(shí)顯著抑制小麥芽長(zhǎng)（P＜0.05），芽長(zhǎng)由對(duì)照的5.23 cm減小至4.31 cm。

CIP對(duì)小麥種子根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)的影響見(jiàn)圖1B、1D，結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，0.1～1.0 mg·L-1CIP 均能夠促進(jìn)小麥種子根的生長(zhǎng)，而0.1～5.0 mg·L-1CIP 均能夠促進(jìn)小麥種子芽的生長(zhǎng)。5.0～50.0 mg·L-1CIP均抑制小麥種子根的生長(zhǎng)，且濃度越高抑制作用越大，而在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)CIP 對(duì)小麥種子芽的生長(zhǎng)均無(wú)顯著抑制作用。

從圖1可以看出SM2與CIP對(duì)小麥種子萌發(fā)均表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)高濃度抑制的作用，但是0.1～1.0 mg·L-1低濃度處理下SM2 對(duì)小麥種子抑制率高于CIP，50.0 mg·L-1SM2 明顯抑制小麥芽長(zhǎng)而CIP 對(duì)小麥芽長(zhǎng)無(wú)明顯抑制作用。兩種抗生素對(duì)小麥種子根長(zhǎng)的抑制率明顯高于對(duì)芽長(zhǎng)的抑制率，因此采用小麥種子根長(zhǎng)的IC50來(lái)表征抗生素的生態(tài)毒性。SM2 對(duì)小麥種子根長(zhǎng)IC50為101.65 mg·L-1，CIP 對(duì)應(yīng)的IC50為176.10 mg·L-1，SM2對(duì)小麥種子根長(zhǎng)的IC50值略小，說(shuō)明在早期萌發(fā)階段小麥種子的根對(duì)SM2更為敏感，比如1.0 mg·L-1處理下SM2 與CIP 對(duì)小麥種子根的抑制率分別為-13.66%和-38.75%。

2.2 SM2、CIP對(duì)小麥幼苗生物量的影響

SM2對(duì)小麥幼苗生物量的影響見(jiàn)圖2，結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，0.1 mg·L-1SM2 處理組在一定程度上促進(jìn)了小麥根和葉的生長(zhǎng)以及小麥干物質(zhì)的積累，從1.0 mg·L-1SM2 開(kāi)始明顯抑制小麥地下部生物量，并且濃度越高抑制作用越大。1.0～5.0 mg·L-1的SM2 處理組小麥地上部生物量變化不明顯，之后隨著SM2濃度的增加呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)。

圖1 SM2（A、C）與CIP（B、D）對(duì)小麥種子根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)的影響Figure 1 Effects of SM2（A，C）and CIP（B，D）on root and shoot length of wheat seeds

圖2 SM2對(duì)小麥幼苗生物量的影響Figure 2 Effects of SM2 on biomass of wheat seedlings

CIP 對(duì)小麥幼苗生物量的影響見(jiàn)圖3，結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，除0.1mg·L-1CIP對(duì)小麥幼苗葉片的生長(zhǎng)無(wú)明顯作用外，各濃度CIP 處理組對(duì)小麥幼苗根長(zhǎng)、葉長(zhǎng)以及地上部與地下部的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均有不同程度的抑制。對(duì)于小麥幼苗地上部來(lái)說(shuō)，隨著CIP 濃度的增大其生物量呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)。而對(duì)于小麥幼苗地下部，0.1～1.0 mg·L-1CIP對(duì)其生物量具有明顯的抑制作用，但當(dāng)CIP 濃度達(dá)到10.0 mg·L-1后小麥幼苗地下部生物量變化趨于平緩。

上述結(jié)果表明，SM2、CIP兩種抗生素對(duì)小麥幼苗地下部的影響均大于地上部，但CIP 對(duì)小麥幼苗抑制臨界濃度低于SM2。

2.3 SM2、CIP對(duì)小麥幼苗根系形態(tài)的影響

SM2 對(duì)小麥幼苗根系形態(tài)影響見(jiàn)圖4A 和圖5A、圖5B，結(jié)果表明：0.1 mg·L-1SM2 能夠促進(jìn)小麥根系生長(zhǎng)，小麥幼苗根系總根長(zhǎng)與平均直徑均有所增大，但是隨著SM2濃度的增大，小麥幼苗根系生長(zhǎng)受到抑制，側(cè)根逐漸減少，總根長(zhǎng)與平均直徑均呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，這與小麥幼苗干物質(zhì)積累的結(jié)果一致。

CIP 對(duì)小麥幼苗根系形態(tài)影響見(jiàn)圖4B 和圖5C、圖5D，結(jié)果表明：在各濃度CIP 處理下小麥幼苗根系生長(zhǎng)均會(huì)受到抑制，隨著CIP 濃度的增大，小麥幼苗根系側(cè)根數(shù)和須根數(shù)也逐漸減少，總根長(zhǎng)與平均直徑均呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，當(dāng)CIP 濃度達(dá)到10.0 mg·L-1后隨著CIP濃度的增大，小麥幼苗根系變化較小，CIP對(duì)小麥根系的抑制作用達(dá)到較高水平，這與小麥幼苗干物質(zhì)積累的結(jié)果也一致。

由此可見(jiàn)，低濃度處理下SM2對(duì)小麥幼苗根系形態(tài)起促進(jìn)作用，而低濃度CIP 已經(jīng)抑制小麥根系發(fā)育，但是隨著處理濃度的增大兩種抗生素抑制根系發(fā)育作用均逐漸增強(qiáng)。

2.4 SM2、CIP對(duì)小麥幼苗根系氧化還原力的影響

SM2 對(duì)小麥幼苗根系氧化還原力的影響見(jiàn)圖6A，結(jié)果表明：SM2 與小麥幼苗根系氧化還原力呈明顯負(fù)相關(guān)，當(dāng)SM2濃度達(dá)到10.0 mg·L-1時(shí)顯著抑制小麥根系氧化還原力（P＜0.05），此時(shí)小麥根系對(duì)α-萘胺的生物氧化量由對(duì)照的103.15 μg·g-1·h-1減小到86.25μg·g-1·h-1，并且SM2濃度越大根系對(duì)α-萘胺的生物氧化量越小。

圖3 CIP對(duì)小麥幼苗生物量的影響Figure 3 Effects of CIP on biomass of wheat seedlings

圖4 不同濃度的SM2（A）和CIP（B）對(duì)小麥幼苗根系形態(tài)的影響Figure 4 Effects of SM2（A）and CIP（B）on root morphology of wheat seedlings

圖5 SM2（A、B）和CIP（C、D）對(duì)小麥幼苗總根長(zhǎng)、平均直徑的影響Figure 5 Effects of SM2（A,B）and CIP（C,D）on total root length and average diameter of wheat seedlings

CIP 對(duì)小麥幼苗根系氧化還原力的影響見(jiàn)圖6B，結(jié)果表明：CIP 與小麥幼苗根系氧化還原力呈明顯負(fù)相關(guān)，1.0 mg·L-1CIP 即顯著抑制小麥根系氧化還原力（P＜0.05），此時(shí)小麥根系對(duì)α-萘胺的生物氧化量由對(duì)照的103.15 μg·g-1·h-1減小到86.77 μg·g-1·h-1，并且隨著CIP 濃度的增大根系對(duì)α-萘胺的生物氧化量呈逐漸減小的趨勢(shì)。

圖6 SM2（A）和CIP（B）對(duì)小麥根系氧化還原力的影響Figure 6 Effects of SM2（A）and CIP（B）on redox ability of wheat roots

可以看出SM2 和CIP 對(duì)小麥幼苗根系氧化還原力的影響均表現(xiàn)為隨著抗生素濃度的增大根系氧化還原力逐漸降低，且CIP 產(chǎn)生抑制作用的臨界濃度更低。

2.5 SM2、CIP對(duì)小麥幼苗根系細(xì)胞活力的影響

SM2 對(duì)小麥幼苗根系細(xì)胞活力的影響見(jiàn)圖7A，結(jié)果表明：與對(duì)照相比，0.1 mg·L-1SM2對(duì)小麥根系細(xì)胞活力影響較小，但當(dāng)SM2 濃度達(dá)到1.0 mg·L-1時(shí)小麥根系熒光亮度有所減弱，之后隨著SM2 濃度的增大，小麥根系熒光區(qū)域逐漸減小并且亮度逐漸減弱，根系細(xì)胞活力逐漸減弱。

CIP 對(duì)小麥幼苗根系細(xì)胞活力的影響見(jiàn)圖7B，結(jié)果表明：與對(duì)照相比，各濃度CIP 處理下的小麥根系細(xì)胞均一定程度受損，在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)隨著CIP 濃度增大，小麥根系熒光區(qū)域逐漸減小并且亮度逐漸減弱，小麥根系細(xì)胞活力呈逐漸減弱的趨勢(shì)。

隨著SM2 和CIP 濃度的增大，小麥根系細(xì)胞活力均呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢(shì)，但低濃度SM2處理下小麥根系細(xì)胞活力變化較小，而低濃度CIP 處理下小麥根系細(xì)胞活力已有所降低。

圖7 SM2（A）與CIP（B）對(duì)小麥幼苗根系細(xì)胞活力的影響Figure 7 Effects of SM2（A）and CIP（B）on root cell viability of wheat seedlings

3 討論

3.1 兩種抗生素對(duì)小麥種子毒性效應(yīng)

低濃度SM2、CIP能夠促進(jìn)小麥種子萌發(fā)，原因可能是在較低濃度抗生素脅迫下種子產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，刺激體內(nèi)生長(zhǎng)物質(zhì)的合成，王盼亮等[19]研究表明，低劑量的抗生素刺激植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成來(lái)抵御抗生素的脅迫。但隨著抗生素濃度的升高種子萌發(fā)開(kāi)始受抑制，并且隨著濃度的增大抑制作用不斷增強(qiáng)，說(shuō)明當(dāng)抗生素濃度較高時(shí)抗生素的毒害作用會(huì)逐漸顯現(xiàn)，這與李萌等[20]的研究結(jié)果相似。而抗生素對(duì)小麥種子根的抑制作用更強(qiáng)可能是由于小麥種子的根與污染物直接接觸，而芽可以通過(guò)從胚中吸收養(yǎng)分維持自身生長(zhǎng)，但是隨著抗生素濃度的升高，根吸收抗生素并運(yùn)輸?shù)椒N胚內(nèi)，芽的生長(zhǎng)也會(huì)逐漸受到抑制[21]。

對(duì)比兩種抗生素對(duì)小麥種子根長(zhǎng)的IC50可以發(fā)現(xiàn)，小麥種子對(duì)SM2 的敏感程度略大于CIP，說(shuō)明小麥對(duì)不同種類抗生素耐受程度不同，實(shí)際生產(chǎn)中要注意沼液等畜禽糞便有機(jī)肥中所含抗生素的濃度。魏子艷[22]研究表明磺胺對(duì)甲氧嘧啶比金霉素對(duì)油菜的生態(tài)毒性更強(qiáng)。

3.2 兩種抗生素對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響

兩種抗生素對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的毒性作用機(jī)制有明顯區(qū)別，但與種子萌發(fā)不同的是CIP 對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的抑制作用更強(qiáng)。其原因是抗生素在植物體內(nèi)的累積能力不同，衰減系數(shù)也不同，因此產(chǎn)生的生態(tài)毒性程度也不同，CIP屬于親水性較強(qiáng)的抗生素，而SM2則親水性較弱，因此CIP 更易從地下部運(yùn)輸?shù)降厣喜浚瑥亩鴮?duì)小麥幼苗地上部與地下部產(chǎn)生毒害[23]。其毒性可能是由于小麥體內(nèi)生長(zhǎng)所需的葉酸與從環(huán)境中吸收的抗生素相互競(jìng)爭(zhēng)使得小麥對(duì)葉酸吸收減小，進(jìn)而影響小麥幼苗的生長(zhǎng)[24]。與小麥種子相比，兩種抗生素對(duì)幼苗的抑制臨界濃度更低，說(shuō)明隨著幼苗的生長(zhǎng)其累積抗生素的能力有所提高，其根系只能被迫吸收環(huán)境中的抗生素。同樣抗生素對(duì)小麥幼苗地下部的影響大于地上部，原因可能是根系直接暴露在抗生素溶液中受到毒害作用，并且根作為吸收養(yǎng)分的主要器官對(duì)抗生素的累積能力強(qiáng)于葉片，這與鮑陳燕等[25]的研究結(jié)果類似。

3.3 兩種抗生素對(duì)小麥幼苗根系的影響

植物根系是直接吸收和利用環(huán)境中水分和養(yǎng)分的器官，地下部根系的生長(zhǎng)狀況和形態(tài)會(huì)影響整株植物生長(zhǎng)發(fā)育[26]。小麥根系形態(tài)的結(jié)果與其生物量相一致，隨著抗生素濃度的增大，根長(zhǎng)和平均直徑逐漸減小，側(cè)根明顯減少，說(shuō)明根系吸收養(yǎng)分的能力不斷減弱，根系的固持能力也不斷減弱。這與王效瑾等[27]的研究結(jié)果相反，其研究表明在高濃度污染物脅迫下，小麥幼苗的根長(zhǎng)減小，但是根系的平均直徑逐漸增加，原因可能是不同的污染物對(duì)小麥的脅迫效應(yīng)不同。

根系氧化還原力和細(xì)胞活力均能夠反映根系活力，在較高濃度SM2 和CIP 脅迫下小麥根系活力明顯減弱，說(shuō)明抗生素一旦超過(guò)臨界濃度就會(huì)抑制小麥根系活力，影響小麥根系養(yǎng)分的吸收。一般而言植株通過(guò)體內(nèi)抗氧化酶活性以及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來(lái)抵御外界脅迫，因此在較高濃度抗生素脅迫下小麥體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)可能受到損傷，影響幼苗正常生長(zhǎng)發(fā)育。這與廖德潤(rùn)等[28]的研究結(jié)果類似，其研究表明低濃度的抗生素對(duì)空心菜植株的生長(zhǎng)具有刺激效應(yīng)，而高濃度條件下則表現(xiàn)出抑制效應(yīng)，植株中可溶性蛋白含量以及抗氧化酶活性均受到抑制。

4 結(jié)論

（1）低濃度的SM2、CIP能夠促進(jìn)小麥種子根和芽的生長(zhǎng)，但達(dá)到抑制臨界濃度后開(kāi)始對(duì)小麥種子根長(zhǎng)起抑制作用，并且隨著濃度的增大抑制作用不斷增強(qiáng)，抗生素對(duì)小麥種子根的毒性效應(yīng)強(qiáng)于芽。小麥種子對(duì)SM2 的耐受程度略低于CIP，低濃度的SM2 對(duì)小麥種子根的生態(tài)毒性更為明顯。

（2）兩種抗生素對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的毒性作用機(jī)制有明顯區(qū)別，CIP 對(duì)小麥幼苗的生態(tài)毒性更強(qiáng)?？股貙?duì)小麥幼苗的抑制臨界濃度低于小麥種子，并且對(duì)小麥幼苗地下部的毒害作用大于地上部。

（3）在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)兩種抗生素與小麥幼苗根系活力呈負(fù)相關(guān)，在較低濃度下SM2、CIP對(duì)小麥幼苗根系活力影響較小，隨著抗生素濃度的升高小麥幼苗根系活力逐漸減弱。因此在施用糞肥時(shí)要嚴(yán)格監(jiān)控其中抗生素的量，保證糧食生產(chǎn)安全。