低浓度铬对生菜种子萌发及幼苗的影响

艾天成，陈春

（长江大学农学院，湖北 荆州 434025）

低浓度铬对生菜种子萌发及幼苗的影响

艾天成，陈春

（长江大学农学院，湖北 荆州 434025）

[目的]探讨低浓度Cr6+对生菜种子萌发及幼苗生长的影响。[方法]采用0、5、10、20、30、40 mg/L的Cr6+溶液进行生菜种子发芽试验。[结果]Cr6+对生菜种子的发芽势和发芽指数影响不大、对发芽率影响极显著；活力指数随Cr6+浓度的增加而下降，Cr6+为20 mg/L影响显著，为40 mg/L影响极显著；Cr6+显著抑制苗长和根长，浓度越高影响越大；Cr6+≥5 mg/L显著降低生菜种子的成苗率。[结论]在该研究浓度下，不利于生菜种子的萌发和幼苗的生长。

生菜种子；Cr6+胁迫；萌发；苗长；根长

铬是广泛存在于自然界的一种元素。岩石中的铬由于风化、火山爆发、风暴、生物转化等自然作用进入土壤、大气、水及生物体内。土壤中铬分布极广，含量范围很宽，在水体和大气中铬含量较少，动植物体内也含有微量铬。由于铬在工业上的应用越来越多，如印染、电镀、皮革、化工等行业排放的废水废渣都含有重金属铬，致使土壤、水体和生物造成不同程度的污染。铬污染会严重阻碍作物幼苗发育，降低作物产量，严重时会导致植物死亡[1-4]。大量研究表明，铬对蔬菜、农作物、树木等种子萌发的影响表现为，低浓度对种子萌发有促进作用，高浓度具有抑制作用，但不同种子对铬浓度反应不同[5-15]。铬对植物幼苗的影响也表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，也因植物种类不同促进或抑制的浓度不同[16-20]。植物受重金属铬污染后，不仅严重影响其产量和品质，而且会进一步通过食物链进入人体，危及人类健康[6，21]。笔者探讨铬对生菜种子发芽的影响，旨在为生菜生产、提高品质、预测铬污染提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

生菜种子，由青岛裕丰农业有限公司生产；K2Cr2O7，分析纯。

1.2 方法

1.2.1 试验设计。用K2Cr2O7配制成100 mg/L Cr6+溶液作为母液。设0、5、10、20、30、40 mg/L 6个处理，4次重复。选取大小一致、籽粒饱满的生菜种子置于铺有2层滤纸的培养皿中，每皿50粒，加10 mL Cr6+溶液，盖上盖子，待种子发芽长到一定高度揭下盖子，整个试验在20～25℃下进行。

1.2.2 指标测定。种子发芽后测定发芽势与发芽率。

2 结果与分析

2.1 Cr6+对生菜种子发芽势与发芽率的影响

由表1可知，Cr6+对生菜种子发芽势的影响不显著，有低浓度增加、高浓度降低的大致趋势，且规律不明显；与对照比较，Cr6+对发芽率均有极显著影响，但无规律可循。

2.2 Cr6+对生菜种子发芽指数和活力指数的影响

发芽指数和活力指数可以反映出铬对生菜萌发过程中的胁迫情况。由表2可知，Cr6+对生菜种子发芽指数影响不显著；而对生菜种子活力指数的影响是随着Cr6+浓度的增加活力指数逐渐降低，当Cr6+浓度小于20 mg/L时活力指数没有显著差异；Cr6+为20～30 mg/L时，达到显著水平；当Cr6+浓度为40 mg/L时，影响达到极显著水平，说明Cr6+的浓度越高对生菜种子的胁迫就越大。

2.3 Cr6+对生菜幼苗和幼根的影响

由表3可知，对苗长产生显著影响的Cr6+浓度为10 mg/L，对苗长有极显著影响的铬Cr6+浓度为20 mg/L；而Cr6+浓度大于和等于5 mg/L对根长即产生极显著影响，说明Cr6+对根的破坏作用大于芽。Cr6+的抑制作用还表现为根、茎明显变短，幼苗生长减缓，根系萎缩腐烂，甚至不能形成幼根，幼苗不能直立，随着Cr6+浓度的增加，表现更为严重。

2.4 Cr6+对生菜成苗率的影响

由表4可知，Cr6+对生菜种子成苗率有极显著影响，随着浓度的增加，成苗率逐渐降低。Cr6+为5 mg/L时，成苗率为48.0%，是对照的66.7%；当Cr6+为20 mg/L时，成苗率只有28.8%，是对照的40.0%；Cr6+为40 mg/L时，不能成苗。

表1 Cr6+对生菜种子发芽势与发芽率的影响

表2 Cr6+对生菜种子发芽指数和活力指数的影响

表3 Cr6+对生菜幼苗苗长和根长的影响

表4 Cr6+对生菜成苗率的影响

3 结论与讨论

（1）铬是人体必需的微量元素，铬缺乏时对人体健康会造成一些不良影响[6]。环境中的铬超过一定浓度就会对人体和动物产生严重危害。Cr6+对植物种子发芽势与发芽率的影响随浓度的增大逐渐表现为抑制作用；对植物的芽与幼根的生长表现为低浓度有刺激作用而高浓度有抑制作用，高浓度的Cr6+严重阻碍作物幼苗发育，导致减产甚至植株死亡[7]；Cr6+对作物幼根生长的抑制作用大于对芽生长的抑制作用[9]。该研究的结果与以上的报道基本一致，Cr6+对生菜种子发芽势和发芽指数影响不明显，无规律或规律性不明显；对发芽率的影响表现为显著抑制；对活力指数、幼苗和幼根生长的影响显著和极显著，且对幼根的抑制作用大于幼苗。

（2）不同浓度Cr6+对生菜种子萌发的影响不同，不同萌发阶段，Cr6+的胁迫反应也不同。生菜种子对Cr6+的敏感度要高于作物种子。在萌发前7 d，Cr6+对生菜种子的发芽势影响不显著，对发芽率影响显著。从生菜的幼苗和幼根生长状况看，当Cr6+浓度为5 mg/L时，对生菜幼苗高的影响不显著，而对根生长有显著抑制作用；随着浓度的增加，对生菜幼苗和根的抑制作用越来越大，生菜的生长状况越来越差，浓度越高，幼苗长和幼根长越短，抑制作用十分明显。与对照比较，Cr6+大于或等于5 mg/L对成苗率有极显著的影响。该研究由于Cr6+浓度最低为5 mg/L，没有观察到低浓度对生菜发芽和幼苗生长有促进作用，有待进一步研究。

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（责任编辑 张杨林）

铬污染危害

铬是人和动物所必需的一种微量元素，躯体缺铬可引起动脉粥样硬化症。铬对植物生长有刺激作用，可提高收获量。但如含铬过多，对人和动植物都是有害的。

三价铬和六价铬对人体健康都有害，被怀疑有致癌作用。一般认为六价铬的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积。

土壤中铬过多时，会抑制有机物质的硝化作用，并使铬在植物体内蓄积。据试验，水中含铬浓度在1 mg/L时可刺激作物生长，1～10 mg/L时会使作物生长减缓，到100mg/L时则几乎完全使作物停止生长，濒于死亡。废水中含有铬化合物，能降低废水生化处理效率。

Effect of Chromium with Low Concentrations on Seed Germination and Seedling of Lettuce

AI Tian-chenget al.

(Agricultural College of Yangtze University,Jingzhou,Hubei 434025)

[Objective]The aim was to discuss the seed germination and seedling growth under the low concentrations of Cr6+.[Method]An experiment of seed germination was conducted under the Cr6+concentration to be 0,5,10,20,30 and 40 mg/L.[Result]The change of Cr6+concentration had no significant effect on the germination potential and germination index of lettuce seeds,but it could significantly influence the germination rate of lettuce seeds;the vigor index of seed germination was significantly correlated with the Cr6+concentration,and which was declined with the increase of Cr6+concentration;the Cr6+stress on the seedling height and root length of lettuce was significantly increased with the increase of Cr6+concentration;the Cr6+was significantly influenced the survival rate of lettuce seedlings when its concentration was≥5 mg/L.[Conclusion]Cr6+with the content of 5～40 mg/L was disadvantage to the germination of lettuce seeds and seedling growth.

Lettuce seeds;Cr6+stress;Seed germination;Seedling height;Root length

S636

A

2095-0896（2014）08-001-03

艾天成（1958-），男，湖北仙桃人，教授，硕士生导师，从事土壤肥料方面的教学和研究工作，E-mail：619637248@qq.com。

2014-06-17