槐叶萍生物体微量元素含量特征研究

2021-04-17韩邦潮

绿色科技 2021年6期

马坤，韩邦潮

(1.枣庄市生态环境局台儿庄分局，山东枣庄 277400；2.枣庄市生态环境局薛城分局，山东枣庄 277400)

1 引言

槐叶萍是一种小型、自由漂浮生活的水生蕨类植物[1]，不仅具清热解毒、消肿止痛之功效[2]，而且还可用作家禽饲料，沤制绿肥[3]。目前，槐叶萍的研究主要集中于水体净化[4～6]、植物化感[7]、生态适应[8]、生物富集[1,9,10]、生理生化[11～13]等方面，而对槐叶萍生物体中的微量元素报道较少[14]。本文运用非色散原子荧光光度计和原子火焰吸收分光光度计测定了京杭运河台儿庄段槐叶萍不同部位中微量元素的含量，为台儿庄槐叶萍开发利用提供数据支持。

2 材料与方法

2.1 样品采集与准备

样品采集于京杭运河台儿庄段老船闸水域(N:34°33′12.14″～34°33′12.14″, E:117°44′23.19″～117°44′39.46″)，剔除杂物后放入干净的采集袋中密封暂存，运回实验室。在室温下，挑取无病无害、生长健壮的槐叶萍用自来水冲洗干净，用吸水纸吸干植株表面水分后，再利用无齿镊子将槐叶萍分为花芽、叶、根茎3个部分作为实验材料，放入干燥的玻璃瓶中备用。

2.2 方法

2.2.1 微量元素测定

采用非色散原子荧光光度计(中国：北京普析，型号：PF-6)和原子火焰吸收分光光度计(中国：北京普析，型号：TAS-990)分别测量槐叶萍花芽、叶及根与茎中的Fe、Mn、Zn、Ni、Cu和Se 6种微量元素的质量浓度。

2.2.2 样品消解

样品消解参考文献[15]和海洋监测规范(GB17378.1-2007)第六部分生物体分析方法进行。

3 数据处理

实验数据经Microsoft Excel2010整理后,再使用SPSS19.0统计软件进行统计分析。

4 结果

4.1 槐叶萍微量元素

微量元素在槐叶萍生物体不同部位中的浓度见图1。微量元素Fe、Mn、Ni、Se及Cu的质量浓度在槐叶萍根与茎中含量最高，叶次之，花芽最低，排序为Fe>Mn>Ni>Cu>Se。而微量元素Zn在槐叶萍根与茎中含量最高,叶最低。此外，微量元素Fe、Mn、Zn、Ni、Cu、Se在槐叶萍不同部位(花芽、叶、根与茎)中浓度变化较大，含量分布差异极显著(P≤0.01)。

图1 微量元素在槐叶萍不同部位中的浓度

4.2 槐叶萍科生物体微量元素比较

槐叶萍科植物体微量元素含量见表1。槐叶萍属植物体6种微量元素中Fe质量浓度最高，Se质量浓度最低；满江红属生物体微量元素中Fe质量浓度最高，Cu质量浓度最低。微量元素Fe、Mn、Cu在槐叶萍生物体中的积累量高于满江红属，而微量元素Zn、Se积累量却相反。另外，槐叶萍属和满江红属在各自属中的不同种生物体中微量元素的含量差异较大。

表1 不同植物生物体中微量元素的含量 mg/kg

5 讨论

微量元素一般是植物体内酶类、激素等活性物质重要组成部分[20]或者具有一定的生理功能[21]，这就决定了其在槐叶萍生物体内的含量、分布不同。由于Fe属于半微量元素，同时又是植物体叶绿素和某些酶类重要组成部分，因此它在植物体中含量普遍较高，这与以往研究结果[10,17]一致。Se在植物体内含量较少，且同一植物不同器官含量不同，这主要与周围环境Se的含量差异[22]及植物的富集能力[10]有关。另外，本研究中槐叶萍根与茎中Se含量最高，花芽最低，与赵春梅等[23]研究结果基本一致。6种微量元素在槐叶萍生物体中含量的排序与Bhupinder Dhir等[4,14]研究结果有差异，主要是槐叶萍存在的水体、土地使用类型和人类干扰活动等原因造成的。槐叶萍根长而密集，具有吸收、吸附功能，加上其营养物质主要来源于水中的溶解物及淤泥营养物质的释放，故槐叶萍根与茎中的微量元素含量高于花芽、叶。对于不同属生物体中微量元素含量差异，可能与植物体所处的环境、吸收、吸附能力及生理活动差异有关；而同属不同种的植物体中微量元素含量存在差异，主要与水环境中微量元素含量及植物生理代谢活动有关。下一步，我们将进一步广泛的采集样品，更加全面的测量其微量元素，加大槐叶萍合理、科学的开发利用。