阿特拉津和铅对玉米种子萌发的影响

冯丽萍

(衡阳市环境监测站，湖南 衡阳 421001)

阿特拉津和铅对玉米种子萌发的影响

冯丽萍

(衡阳市环境监测站，湖南 衡阳 421001)

本实验采用室内培养的方法，在喷洒了一定量阿特拉津的条件下，研究不同浓度的铅溶液对玉米种子的萌发和植株早期生长的影响，以及在没有铅的影响下，除草剂阿特拉津对玉米种子萌发的影响。

阿特拉津；铅；玉米；发芽率；发芽势；抑制作用

阿特拉津是选择性内吸传导型苗前、苗后除草剂，适用于玉米、高梁、果园 、林地和铁(公)路等[1]。在美国，阿特拉津被列为使用最广泛的除草剂之一[2]，它通过植物根部吸收进入植物体内，再经过木质部传导至地上部分而发挥活性[3]。铅是目前世界上污染最广，排放量最多的重金属环境污染物，普遍存在于自然界的大气、土壤、水和食物中，不会分解，易通过消化道、呼吸道等被人体吸收[4]。土壤环境受重金属污染后，作物表现出生长迟缓、植株矮小、褪绿、叶片发黄等症状[5]，并影响产量。从植物生理角度来看，种子萌发即是植物生命进程的起点，也是植物最早接受重金属和除草剂胁迫阶段。本文就土壤中阿特拉津和铅对玉米种子萌发的影响进行研究，为环境监测中农药及重金属污染的评价提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料和试剂

玉米：品种为超甜38玉米，阿特拉津，Pb(NO3)2分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 种子处理

从供试的种子中选取大小、形状、色泽一致的玉米种子备用，用蒸馏水配制50mg/L、100mg/L、150mg/L和200mg/L的Pb(NO3)2溶液和20mg/mL的阿特拉津溶液。将选好的种子分别放在盛有超纯水和50mg/L、100mg/L、150mg/L和200mg/L的Pb(NO3)2溶液的器皿中，每个器皿中放15粒，把器皿放在恒温培养箱中，25℃条件下玉米种子浸泡24小时，之后测定种子吸水增重情况。

1.2.2 发芽床的置备

置床时砂土的水分是关键，砂土的选择标准是：砂子湿度的调配，细砂子加水要多，加湿透，一次加足，以后发芽期间不再加水，以手握成团手松开团不散但不粘手为准。粗砂加水至手握成团手松开砂自然散开。在每个器皿里装入120g的砂土。

1.2.3 阿特拉津和铅对玉米种子发芽率和发芽势的影响

将浸泡过的玉米种子沥干水分，再把它们均匀摆放在装有砂土的器皿中，种子间要有一定的距离，呈梅花状，以防止种子间的相互感染。在种子上面分别盖上一层1cm厚砂土。在每个杯子里均匀喷洒3mL浓度为20mg/mL的除草剂阿特拉津溶液，然后放入25℃恒温培养箱中培养。为了保证一定的湿度，在培养箱中放入一烧杯的蒸馏水。每处理3次重复，每重复5粒种子。每天记录发芽数，第3天和第7天统计发芽势和发芽率。

1.2.4 阿特拉津和铅对玉米苗期生长的影响

试验操作方法同1.2.3，当玉米种子发芽后，每天用尺子量取玉米植株地上部分的高度。

1.2.5 阿特拉津和铅对玉米植株地上部分和根部分长度的影响

试验操作方法同1.2.3，待玉米长出真叶10cm以上(15天)时，拔出玉米植株，分别测定其地上部分与根部分的长度，每个处理以最后长出的株数计算平均值。

1.2.6 阿特拉津和铅对玉米植株地上部分和根部分鲜重和干重的影响

试验操作方法同，1.2.3，待玉米长出真叶10cm以上(15天)时，拔出玉米植株，把它的地上部分和根部分分别称重，每个处理以最后长出的株数计算鲜重平均值；把它的地上部分和根部分都放入烘箱中，在60℃条件下烘烤3h，再分别称重，每个处理以最后长出的株数计算干重平均值。

1.2.7 阿特拉津对玉米苗期生长的影响

添加两组对照实验，一组用超纯水在恒温培养箱中25℃条件下浸泡24小时，不喷洒阿特拉津，另一组用超纯水在恒温培养箱中25℃条件下浸泡24小时，喷洒3mL浓度为20mg/mL的阿特拉津溶液，每组3个平行，每平行5粒种子。当玉米种子发芽后，每天用尺子量取玉米植株地上部分的高度，待玉米长出真叶10cm以上(15天)时，试验完成。

2 结果与分析

2.1 玉米种子被Pb(NO3)2浸泡前后吸水情况

将选好的玉米种子每15粒一起称量总重量，记录数据，算出平均值，再分别放在盛有超纯水和50mg/L、100mg/L、150mg/L和200mg/L的Pb(NO3)2溶液的器皿中，每个器皿中放15粒，把器皿放在恒温培养箱中，25℃条件下玉米种子浸泡24小时，之后分别测定每个器皿中玉米种子的重量，算出平均值。结果见表1。

表1 玉米种子浸泡后吸水情况

由表1可以看出：当铅溶液浓度为0～100mg/L时，随着铅浓度的增大，种子吸收水分越多，当铅溶液浓度为100～200mg/L时，种子吸收水分呈下降趋势。

2.2 阿特拉津和铅对玉米苗期生长的影响

玉米种子发芽后每天用尺子量取玉米植株地上部分的高度(前4天芽太短，没有记录数据)并做折线图，见图1。从图1可以看出，被50mg/L的Pb(NO3)2溶液浸泡过的玉米种子，植株生长比空白的快，在5-14天有直线生长趋势，14天后的生长减缓，但空白的玉米植株14天后还有明显的生长趋势，被100mg/L、150mg/L和200mg/L的Pb(NO3)2溶液浸泡过的玉米植株生长趋势总体差不多，但被100mg/L的Pb(NO3)2溶液浸泡过的玉米植株比被150mg/L的Pb(NO3)2溶液浸泡过的玉米植株稍微高一点，被150mg/L的Pb(NO3)2溶液浸泡过的玉米植株和被200mg/L的Pb(NO3)2溶液浸泡过的玉米植株又高一点，这说明低浓度的铅对玉米植株苗期生长有促进作用，但当铅的浓度超过一定标准时，浓度越高对玉米植株苗期生长的抑制作用越大。

图1 阿特拉津和铅对玉米苗期生长的影响

2.3 阿特拉津和铅对玉米种子发芽率和发芽势的影响

玉米种子种下后第3天和第7天统计发芽势和发芽率，结果见图2。由图可知，随着铅浓度的加大，发芽率总体呈下降趋势，铅浓度为50、100mg/L时发芽率和空白的相同，这说明低浓度的铅对种子的发芽率没有很明显的影响，高浓度的铅对种子的发芽率有一定的抑制作用。当铅浓度为50mg/L时，种子的发芽势最高，这说明一定浓度的铅对种子发芽势有比较大的促进作用，能加快种子发芽的速度。

图2 阿特拉津和铅对玉米种子发芽率和发芽势的影响

2.4 阿特拉津和铅对玉米植株地上部分和根部分长度的影响

待玉米长出真叶10cm以上(15天)时，拔出玉米植株，量取玉米植株地上部分和根部分的长度，结果如图3。从图3可以看出，被50mg/L的Pb(NO3)2溶液浸泡过的玉米地上部分比空白的高，但后面随着铅浓度升高，地上部分的生长呈缓慢下降的趋势，根部分的长度都比空白的长。这说明随着铅浓度的增长，对地上部分的生长抑制作用增强，而铅的存在促进了根的生长。进一步分析，铅浓度不同与空白的对比，当铅浓度为200mg/L时，根的长度比空白长0.50cm，地上部分下降了2.30cm，可知，铅对地上部分高度的抑制作用比对根长的促进作用强，地上部分生长受到抑制后反而促进了根部分的生长。

图3 阿特拉津和铅对玉米植株长度的影响

2.5 阿特拉津和铅对玉米植株地上部分和根部分鲜重和干重的影响

待玉米种子种下15天后，拔出玉米植株，分别对地上部分和根部分的鲜重和干重进行测定，结果如图4和图5。图4可以看出，铅的浓度为100mg/L时，玉米地上部分的鲜重最大，0～100mg/L时随着浓度的增长鲜重呈缓慢增长趋势，100～200mg/L时随着浓度的增加鲜重有所下降。结合表1的数据可知，当浸泡液浓度为0～100mg/L时，玉米种子吸收的水分越来越多，100～200mg/L时，玉米吸收水分越来越少，前面说明种子吸收水分的量与玉米苗地上部分的鲜重有正相关的关系，后面鲜重反而下降，只是受到铅浓度升高，生长受到抑制的影响。根的鲜重都比空白的要高出许多，是因为硝酸铅的存在使得根部分鲜重增加明显，同时还可得出：铅对根鲜重的影响比对地上部分鲜重的影响大。图5可以看出，在不同浓度的硝酸铅溶液中浸泡的玉米种子，玉米苗期地上部分的干重几乎保持平衡，说明铅对玉米苗期地上部分的干重几乎没有影响。而根经过硝酸铅溶液浸泡的玉米根部分的干重明显增加，不过随着铅浓度的增加不呈增长趋势，趋于平缓，我认为是根部分吸收了硝酸铅的原因，硝酸铅对根部分干重有很大影响。

图4 阿特拉津和铅对玉米植株鲜重的影响

图5 阿特拉津和铅对玉米植株干重的影响

2.6 阿特拉津对玉米苗期生长的影响

从图6可以看出，喷洒了20mg/ml阿特拉津溶液(现实状态喷洒低剂量浓度)，但没用硝酸铅溶液浸泡的玉米苗期地上部分从第5天到14天和对照的植株长势大致相同，但都比对照的矮，在14天后生长缓慢，而对照的还有较大生长趋势。这说明一定浓度的阿特拉津对玉米生长起到了抑制作用。

图6 阿特拉津对玉米苗期生长的影响

3 结 论

在施加一定量阿特拉津的情况下，低浓度的铅溶液对玉米种子发芽势和玉米苗期生长有促进作用，但当铅的浓度超过一定标准时，浓度越高对玉米植株苗期生长的抑制作用越大；高浓度的铅对种子的发芽率有一定的抑制作用；随着铅浓度的增加，对地上部分的生长抑制作用增强，而铅的存在促进了根的生长；铅浓度为0～100mg/L时随着浓度的增长地上部分鲜重呈缓慢增长趋势，100～200mg/L时随着浓度的增加鲜重有所下降；铅的存在，根部分鲜重增加明显；一定浓度的阿特拉津对玉米生长起到抑制作用，并控制了植株的高度。

[1]万年升，顾继东，段舜山.阿特拉津生态毒性与生物降解的研究[J].环境科学学报，2006，26(4)：552-560.

[2]孟顺龙，胡庚东，瞿建宏，吴伟，陈家长.阿特拉津在水环境中的残留及其毒理效应研究进展[J].环境污染与防治，2009，31(6)：64-68.

[3]王姗姗，王颜红，王万红，谢 娟 ，王世成.阿特拉津和乙草胺在玉米和土壤中残留动态研究[J].土壤通报，2011，42(5)：1231-1235.

[4]孙永虎.铅对人体危害的研究.医学综述[J]，2004，10(8)：502-505.

[5]洪仁远，杨广笑，刘东华，等.镉对小麦幼苗的生长和生理生化反应的影响[J].华北农学报，1991，6(3)：70-75.

Effects of Atrazine and Lead on Maize Seed Germination

FENG Liping

( Hengyang Environmental Monitoring Station，Hunan Hengyang 421001，China)

In this study，we studied the effects of different concentrations of lead solution on the germination and early growth of maize seeds under the condition of spraying a certain amount of atrazine，and in the absence of lead，weeding Effects of Atrazine on Maize Seed Germination.

Atrazine；lead；maize；germination rate；germination potential；inhibition

冯丽萍，硕士，工程师，主要从事环境污染物的监测

X21

A

1673-288X(2017)02-0203-03

引用文献格式：冯丽萍.阿特拉津和铅对玉米种子萌发的影响[J].环境与可持续发展，2017，42(2)：203-205.