重金属对玉米幼苗根长、苗高的影响

□王笑波

（太原生态工程学校 山西 太原 030025）

重金属对玉米幼苗根长、苗高的影响

□王笑波

（太原生态工程学校 山西 太原 030025）

本实验研究了不同浓度（10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200mg/L）Cd2+、Cu2+、Pb2+处理 10d、15d、20d 后,对玉米幼苗的根长、苗高的影响。

重金属；玉米；根长；苗高

1 本实验的研究目的和意义

玉米(Zea mays L.)属于单子叶植物纲,禾本科,是一种在全世界范围内广泛种植且产量较高的作物，我国总产量约占全球总产的20%左右。

本实验以玉米为材料，采用室内培养法，研究了在不同浓度的三种重金属（Cd2+、Cu2+、Pb2+）处理 10d、15d和20d时对玉米幼苗生长的影响，比较分析了3种重金属对玉米幼苗的根长、苗高的毒害程度的差异。研究结果有利于指导农业生产中较早地发现重金属的毒害，同时为选择玉米耐性品种提供实验依据。

2 材料与方法

2.1 供试材料

供试材料为“浚单22”玉米种子，由山西省农科院提供。

2.2 实验方法

2.2.1 材料培养和重金属处理

（1）选取颗粒饱满均匀的玉米种子。

（2）用5%的次氯酸钠溶液消毒30min后，用去离子水将种子反复冲洗。

（3）然后将其置于30℃的温水中浸种4h。

（4）再将恒温培养箱调至28℃，将种子置于其中避光保存。

（5）待种子发芽后每盆10粒种植于口径为20cm的塑料培养盆中。

（6）分别以1/2霍格兰氏营养液配制的10mg/L、50mg/L 、100 mg/L、200mg/L 的 Cd2+、Cu2+、Pb2+溶液处理10d、15d、20d，对照用1/2霍格兰氏营养液处理，所有处理均在光照培养箱中培养，每12h加一次处理液。每个样品做3次重复。

2.2.2 测定方法。每个处理分别在培养10d、15d、20d时随机取其中20株幼苗测量主根长和苗高。

3 结果与分析

3.1 处理10d后不同浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的影响

从表1可知，重金属胁迫10d，各处理玉米幼苗的根长和苗高均受到了不同程度的抑制，且重金属浓度越高，苗高和根长越小，10mg/L浓度的Cu2+对玉米根长和苗高、Pb2+对玉米苗高具有一定的刺激作用。

重金属浓度越高，苗高逐渐降低，而各处理的根长与对照比较，在10-50mg/L浓度处理下差异不显著，在100-200mg/L的处理中与对照存在显著差异。由此说明三种重金属在100-200mg/L的处理下对玉米幼苗根长的影响比对苗高的影响显著，但不同种类重金属的毒害对根长和苗高的影响差别不大。

表1 不同浓度重金属处理10d后对玉米幼苗根长和苗高的影响

表2 不同浓度重金属处理15d后对玉米幼苗生长的影响

3.2 处理15d后不同浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的影响

从表2可知，重金属胁迫15d后，苗高和根长均随三种重金属处理浓度的增加而降低，幼苗的生长和根长与对照相比明显受到了抑制。

经t检验，各处理与对照相比差异不同：在10 mg/L的处理中三种重金属与对照差异不显著。在50mg/L的处理下，Cd2+和Pb2+对玉米的抑制作用强于Cu2+；在100-200mg/L的处理下三种重金属对苗高和根长产生较大的毒害作用。

从根长与苗高比较，所有处理的苗高均大于根长，说明根系所受到的毒害作用比地上部分严重，这可能与根系是离子的主要吸收器官有关。

3.3 处理20d后不同浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的影响

表3 不同浓度重金属处理20d后对玉米幼苗生长的影响

从表3可知，重金属胁迫20d后，玉米幼苗的生长明显受到了抑制，并且随着处理浓度和处理时间的增加，抑制作用增强。

在10mg/L时，Cd2+和Pb2+对玉米苗高的抑制作用强于Cu2+；

在50 mg/L时，三种重金属对苗高和根长产生的毒害作用更加明显，在此浓度下对根系的毒害作用比地上部分大，伤害程度为Pb2+＞Cd2+＞Cu2+；

在100mg/L的处理下，三种重金属对根长抑制程度与对照相比的降低值均大于苗高的降低值，在此浓度下，三种重金属对根长抑制程度比对苗高的严重，Pb2+＞Cd2+＞Cu2+；

在200mg/L的处理下，苗高和根长均最小，说明所受的毒害作用最大；三种重金属对根系的毒害作用差别不大，但对于苗高，Pb2+＞Cu2+＞Cd2+。

结束语

低浓度（＜10mg/L）的 Cu2+在短时间（10d）内能促进玉米幼苗的生长，根系生长会随着重金属浓度的增大和处理时间的延长而明显受阻。这说明植物幼苗的根系生长对Cu2+非常敏感，Cu2+会对其产生显著的抑制作用，这与齐雪梅（2006）[1]的研究结果“在Cu2+＞10mg/L时根系开始变黄，变粗，随着Cu2+浓度增大，这种现象更为明显”相一致。

随着处理浓度的增加和处理时间的延长，不同浓度Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的抑制作用也增强；由于重金属被植物吸收的主要途径是通过根，大量的重金属分布在根中[2]，较少向地上部分运输，因此相对于苗高，三种重金属对玉米根长的抑制作用更强。

三种重金属中，Pb2+对玉米整体的毒害作用最大，其次为 Cd2+，Cu2+最轻。

[1]齐雪梅，李培军，刘宛，可欣，尹炜.Cu对大麦和玉米的毒性效应[J].农业环境科学学报，2006，25(2)：286-290.

[2]周建华，王永锐.施用Si对Cd、Cr污染水稻幼苗的生理研究[J].应用环境生物学报，1995，5(1)：11-15.

1004-7026（2017）23-0086-02

S513

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.23.058

王笑波(1973.6-)，女，山西太原人，西南农业大学农学学士，山西大学理学硕士，现任太原生态工程学校讲师，多年从事农学方向教学工作。