镉胁迫对油麦菜种子萌发与幼苗生长的影响

马 良，沈足金，朱玉祥

（浙江省桐乡市农业技术推广服务中心,浙江桐乡 314500）

镉胁迫对油麦菜种子萌发与幼苗生长的影响

马 良，沈足金，朱玉祥

（浙江省桐乡市农业技术推广服务中心,浙江桐乡 314500）

研究不同浓度（0,0.01,0.10,0.50,1.00和1.50 mmol·L-1）镉（Cd）胁迫对油麦菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,当Cd浓度为0.01 mmol·L-1时,Cd对油麦菜种子的发芽率有一定的刺激作用,而随着Cd浓度的依次递增,Cd对油麦菜种子发芽率的抑制作用逐级增强。在幼苗培养前期,低浓度Cd对油麦菜茎和根的伸长有一定的促进作用,而随着培养天数的增加,这一促进作用消失。低浓度Cd对根冠比的影响不大,高浓度Cd显著降低了根冠比。

油麦菜；Cd胁迫；种子萌发；幼苗生长

随着工业化和城市化的快速发展,菜地土壤重金属含量超标问题日益严重,影响到蔬菜生产,进而通过食物链威胁到人类健康［1-2］。镉（Cd）被认为是一种对人体健康威胁最大的污染元素之一, 1984年联合国环境规划署将其列于“危害全球环境的化学物质和化学过程清单”的首位［3］。油麦菜,又名莜麦菜,是一种新兴的蔬菜,口感鲜嫩,营养价值高。为此,作者通过研究不同浓度镉处理对油麦菜种子萌发与幼苗生长的影响,为下一阶段研究采取农艺措施降低镉污染提供有效的理论依据。

l 材料与方法

1.1 材料

供试品种为脆香油麦菜,由重庆科光种苗有限公司培育。化学试剂CdCl2（分析纯）由江苏强盛功能化学股份有限公司生产,水为去离子水。

1.2 处理设计

试验用CdCl2配制不同浓度的Cd处理液, Cd2+处理液浓度分别为0,0.01,0.10,0.50, 1.00,1.50 mmol·L-16个梯度。挑选籽粒饱满、均匀的油麦菜种子,用2%的NaClO3溶液浸泡消毒15 min,再用去离子水冲洗。冲洗后放入铺有双层滤纸的培养皿中,每皿100粒种子,分别加入不同浓度的处理液25 mL,每个处理重复3次。浸种4 h后吸去多余溶液（使滤纸保持湿润即可）,置于25℃的培养箱中。催芽期间根据实际情况补水,以保持一定的湿度。

1.3 调查项目及指标计算

发芽期间每隔24 h调查种子出芽情况（胚根长≥种子长,胚芽长≥1/2种子长时为发芽标准）,记录每天萌发种子数、芽长及鲜重、根长及鲜重和根冠比,第4天计算发芽势、第10天计算种子发芽率、发芽指数和活力指数。

发芽率/%=10 d供试种子的发芽数/供试种子数×100；发芽势=4 d发芽种子数/供试种子数×100；发芽指数Gi=∑Gt/Dt,Gt为t日的发芽数,Dt为相应的发芽天数；活力指数VI=Gi×W, W为幼苗单株平均鲜重（g）［4］。

2 结果与分析

2.1 种子萌发

表1表明,不同浓度Cd处理对油麦菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均有一定的影响,总体呈下降的趋势。当Cd浓度在0～0.10 mmol·L-1,油麦菜种子发芽率随萌发天数的增加而增大,第3天3个处理种子发芽率就达95%,第10天种子发芽率分别为98.3%,99.0%和97.3%,处理之间无显著差异。

当Cd浓度大于0.50 mmol·L-1时,油麦菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随着Cd浓度的升高而逐渐下降,特别是1.50 mmol·L-1Cd浓度处理显著降低了种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数。在整个种子萌发阶段,低浓度Cd对油麦菜种子萌发有一定的刺激作用,但在高浓度Cd胁迫下显著抑制了油麦菜种子萌发。

表1 不同浓度Cd胁迫对油麦菜种子萌发的影响

2.2 幼苗生长

图1和图2表明,不同浓度Cd对油麦菜茎和根的伸长均有影响。在油麦菜幼苗生长前期, 0.01 mmol·L-1Cd处理对油麦菜茎和根的伸长有一定促进作用,但随着培养天数的增加,这一促进作用消失。而其他浓度Cd处理均抑制了油麦菜茎和根的伸长,特别是1.50 mmol·L-1处理已显著抑制了油麦菜茎和根的伸长。第10天对照处理油麦菜茎长和根长分别为4.3和3.5 cm,0.01 mmol·L-1Cd处理油麦菜茎长和根长分别为3.1和3.0 cm,抑制率分别为27.9%和14.3%；0.50 mmol·L-1Cd处理分别为0.5和0.3 cm,抑制率分别为88.4%和91.4%；当Cd浓度为1.50 mmol ·L-1时,油麦菜茎长和根长仅为0.2和0.1 cm,抑制率高达94.3%和97.7%。不同浓度Cd胁迫对根的伸长的抑制作用要大于茎。

图1 不同浓度Cd（mmol·L-1）胁迫对油麦菜茎伸长的影响

2.3 鲜重和根冠比

图2 不同浓度Cd（mmol·L-1）胁迫对油麦菜根长伸长的影响

图3 表明,随着Cd浓度的增加,油麦菜茎叶鲜重呈逐渐减少趋势,特别是1.50 mmol·L-1Cd处理减少最多,比对照清水处理减少了0.013 2 g。根系鲜重在0.10～0.50 mmol·L-1Cd处理范围内减少速度比较快,大于0.50 mmol·L-1Cd处理减少幅度不大,因为此时根系已基本停止生长。油麦菜幼苗的根冠比对照清水处理为20.1%,除1.00和1.50 mmol·L-1Cd处理低于对照外,其他处理均高于对照。

图3 不同浓度Cd胁迫对油麦菜茎叶、根系鲜重和根冠比的影响

3 小结

研究结果表明,在油麦菜种子萌发阶段,低浓度Cd对油麦菜种子萌发具有一定的刺激作用,高浓度Cd对油麦菜种子萌发产生抑制作用,Cd浓度越高,抑制作用越强。在整个油麦菜种子萌发和幼苗生长前期,低浓度Cd胁迫对油麦菜茎伸长和根伸长表现出一定的促进作用,但随着培养天数的增加,这一促进作用逐渐消失,所有浓度Cd处理均对油麦菜茎和根的伸长产生抑制作用,而且对根系的抑制作用要大于茎。当Cd浓度大于0.5 mmol·L-1时,油麦菜根系生长已严重受到胁迫。

［1］ A lexander P D,Alloway B J,Dourado A M.Genotypic variations in the accumulation of Cd,Cu,Pb and Zn exhibited by six commonly grown vegetables［J］.Environmental Pollution,2006,144：736-745.

［2］ Khairah T,Zalifah M K,Yin Y H,et al.The uptake of heavy metals by fruit type vegetables grown in selected agricultural areas［J］.Pakistan Jou rnal of Biological Sciences,2004,7（8）：1438-1442.

［3］ 范毓强.环境中的镉［M］.北京：中国大百科全书出版社, 1996：59-76.

［4］ 陶嘉玲,郑光华.种子活性［M］.北京：科学出版社, 1991：109-111.

（责任编辑：张才德）

S 363

A

0528-9017（2014）03-0354-02

文献著录格式：马良,沈足金,朱玉祥.镉胁迫对油麦菜种子萌发与幼苗生长的影响［J］.浙江农业科学,2014（3）：354-356.

2014-01-04

马 良（1985-）,男,浙江桐乡人,助理农艺师,主要从事土壤肥料技术推广工作。