酸雨与铅协同作用对大豆萌发和幼苗生长的影响

李彬华

摘要 [目的]研究不同浓度的铅与酸雨的复合处理对大豆种子萌发和幼苗生长的影响。[方法]以大豆为实验材料，采用室内盆栽培养方法，研究不同浓度的铅与模拟酸雨复合处理对大豆种子萌发和幼苗生长的影响。[结果]铅对大豆种子的萌发有一定的抑制作用，酸雨会影响大豆的发芽率；铅与酸雨的复合处理降低了幼苗的株高、叶面积、物质量和蒸腾速率，而对叶绿素的影响并不突出，叶绿素主要受酸雨酸度的控制；复合处理的抑制作用高于单一因子，且受铅的浓度与酸雨的酸度影响。[结论]重金属铅与酸雨的复合处理在抑制种子的萌发和幼苗的生长上具有协同作用。

关键词 酸雨；铅；大豆；种子萌发；幼苗生长

中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）13-04018-03

Abstract [Objective] The research aimed to study the interactive effect of the different concentrations lead and acid rain on seed germination and seeding growth of Soybean. [Method] Soybean as experimental material，the interactive effect of the different concentrations lead and simulated acid rain on seed germination and seeding growth of soybean were studied by using the way of indoor pot cultivation. [Result]The lead pollution had a certain inhibition on seed germination，while acid rain decreased seed germination .The combined treatment of lead and acid rain reduced height， leaf area，weight and transpiration rate of seedlings，but the content of chlorophyll is not prominent by the interactive effect of lead and acid rain，. the content of chlorophyll is mainly controlled by the acidity of acid rain.The inhibition under combined treatment were higher than under a single factor， and the effects of inhibition were influenced by the concentration of lead and acidity of acid rain. [Conclusion] The combined treatment of lead and acid rain have a synergistic effect on the inhibition of seed germination and seedling growth.

Key words Acid rain； Lead； Soybean；Seed germination； Seedling growth

重金属污染与酸雨污染是重要的环境问题，引起了国内外学者的广泛关注[1-4]。铅是污染环境的一种重要的重金属，铅与酸雨污染会对农作物的生长发育产生负面的影响[4-6]，但这些研究多见于单一因子研究，铅和酸雨的复合研究尚比较少[7]。研究两者协同作用所产生的生物学与生态学效应将具有重要的理论和实践意义。笔者以大豆为实验材料，研究重金属铅与模拟酸雨复合处理对农作物种子萌发和幼苗生长的影响。

1 材料及方法

1.1 实验材料

大豆品种为辽鲜一号。

1.2 实验方法

试验在南京信息工程大学环境科学实验室进行，采用室内盆栽的方法。土壤是取于南京信息工程大学农业气象与生态试验站农田的表层土，风干并细化混匀后装盆。将饱满的大豆种子用1%的氯化汞溶液消毒10 min，再用无菌水漂洗3次，晾干后播入盆中，每盆播种10粒。

模拟酸雨的配置参见文献[8]，先配置pH 2.0酸雨母液，其中硫酸根离子与硝酸根离子体积比为4∶1，以去离子水为稀释液，经pHS-25B酸度计（上海大普仪器有限公司）校准，将母液分别调制成pH 4.0（AR1）和pH 3.5（AR2）的模拟酸雨，以去离子水为AR0。酸雨用喷壶均匀喷布至叶片滴液为止，对照组用等量去离子水喷洒。每2 d喷一次。

2.2.3

对大豆生物量的影响。由表4可见，低浓度重金属铅影响植株地上部分并不明显，而显著影响地下部分的物质的质量，由1 000 mg/kg铅污染的土壤比没污染的土壤的植株地上部分的鲜重仅下降了3.0%、干重仅下降了10.3%，而地下部的鲜重下降了36.3%、干重下降了46.5%；而2 000 mg/kg铅污染土壤比无污染土壤地上部分的鲜重下降了23.1%、干重下降了30.1%，地下部分的鲜重下降了36.4%、干重下降了41.0%。

酸雨影响地上部分的幅度远大于地下部分，酸度4.0的酸雨比去离子水喷洒的植株的地上部分的鲜重下降了16.7%、干重下降了24.7%，而地下部分的鲜重仅下降了3.4%、干重下降了40.5%；酸度3.5的酸雨处理的植株比用去离子水喷洒的植株地上部分鲜重下降了21.7%、干重下降了25.7%，地下部分的鲜重下降了18.7%、干重下降了39.9%。复合处理的影响作用更为突出，其中Ld2+AR2比对照组地上部分的鲜重下降了39.1%、干重下降了46.5%，地下部分的鲜重减少了51.9%、干重减少了66.7%，由此可见，酸雨对上部分的影响比对地下部分的影响大；而铅则相反，对地下部分的影响远大于地上部分的影响。两者协同作用对植株物质量的影响在干重上的表现得更为突出。

3 结论

（1）铅和酸雨的处理会影响大豆种子的发芽率。铅污染或酸雨的单一处理会降低幼苗的株高、叶面积、物质量、地下主根长、侧根数量、蒸藤速率。铅对叶片叶绿素含量的影响并不突出。酸雨对地上部分的影响大于地下部分，而重金属铅对地下部分的影响远大于地上部分。

（2）铅污染与酸雨的复合处理对大豆种子的萌发和幼苗的生长具有明显的影响作用，会显著降低种子的发芽率，降低幼苗的株高、叶面积、物质量、根长、侧根数量与蒸腾速率，且铅污染浓度越高酸雨酸度越低，则抑制作用越明显，说明两者对大豆的生长具有协同伤害作用，但不能协同影响叶绿素的含量，叶绿素主要受酸雨的影响。

参考文献

[1] 林琦，陈英旭，陈怀满，等.小麦根际铅、镉的生态效应[J].生态学报，2000，20（4）：634-638.

[2] 匡少平，徐仲，张书生.玉米对土壤中的重金属铅的吸收特性与污染防治[J].安全与环境学报，2002，2（1）：28-31.

[3] 陈怀满.土壤-植物系统中的重金属污染[M].北京：科学出版社，1996.

[4] 余春珠，温达志，彭长连.三种木本植物对酸雨的敏感性和抗性[J].生态环境，2005，14（1）：86-90.

[5] 赵鲁，叶琰，刘继远，等.添加铅对大豆和小麦生长及铅吸收特征影响的研究[J].中国土壤与肥料，2013（6）：83-87.

[6] 唐鸿寿.模拟酸雨对油菜生长的影响[J].农业环境保护，1996，15（6）：261-263.

[7] 徐凌翔，丁爽，周青.大豆种子萌发过程中呼吸作用对酸雨胁迫的响应[J].大豆科学，2008，27（2）：255-258，266.

[8] 张耀明，吴丽英，王晓霞，等.酸雨对农作物的叶片伤害和生理特征的影响[J].农业环境保护，1996，15（5）：197-208.

[9] 张志良，瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2003.