全 文 ：收稿日期：２０１４－０３－２１；修回日期：２０１４－０７－１７
基金项目：江苏省现代农业技术自主创新项目ＣＸ（１１）２０５１
作者简介：刘大林（１９６３－ ），男，江苏兴化人，博士，副教授，主要
从事草业科学教学与研究工作，发表论文２０余篇，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｓｄａｌｉｎ＠
１６３．ｃｏｍ．
文章编号：１６７３－５０２１（２０１４）０５－０１１３－０６
土壤镉铅污染对草地早熟禾幼苗生长的影响
刘大林，杨俊俏，王 奎，刘兆明，孙启鑫
（扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 ２２５００９）
摘要：以草地早熟禾为试验材料，采用土壤盆栽的方法，研究了不同浓度镉铅污染对草地早熟禾幼苗生长的影
响。结果表明：在镉铅胁迫下，草地早熟禾幼苗叶片３个测定期的过氧化物酶（ＰＯＤ）、超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性均
呈先升后降的趋势，与镉铅处理后１０ｄ、２０ｄ的株高、叶片叶绿素含量及过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性的变化趋势相同，后
者处理后３０ｄ呈下降趋势；镉浓度为０～５０ｍｇ／ｋｇ、铅浓度为０～５００ｍｇ／ｋｇ时，各项指标均应激达到最大值，随后开
始下降；随着胁迫时间的延长，镉铅对早熟禾的抑制效应越来越显著（Ｐ＜０．０５），相比较而言，镉对早熟禾的毒害作
用要大于铅。
关键词：镉；铅；草地早熟禾；生长
中图分类号：Ｑ９４５．７９；Ｓ１５４．４ 文献标识码：Ａ
重金属在土壤中很难降解，进入植物体后会破
坏植物组织细胞酶的活性，从而影响其正常的生理
生化活动，导致植物生长发育不良，并通过食物链富
集放大危及人畜生命安全。由于镉（Ｃｄ）、铅（Ｐｂ）不
是植物生长所必需的元素，当其含量超过植物的耐
受范围时，会对植物产生毒害作用［１］。有关Ｃｄ、Ｐｂ
对植物的影响，国内外已有一些报道。Ｐａｄｍａｊａ Ｋ
的研究结果表明，Ｃｄ会影响菜豆幼苗叶片叶绿素的
生物合成［２］。另有研究发现，随着Ｐｂ离子浓度的
增加和胁迫时间的延长，高羊茅和多年生黑麦草的
生物量减少［３］。Ｃｈｅｎ ＴＢ指出，Ｐｂ会引起活性氧大
量积累，从而破坏细胞的抗氧化酶系统［４］。王慧
忠［１］研究发现，Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓度分别为１．５ｍｍｏｌ／Ｌ
和２．５ｍｍｏｌ／Ｌ时，匍匐剪股颖和多年生黑麦草幼苗
根系中的ＳＯＤ、ＰＯＤ及ＣＡＴ酶活性均下降。草地
早熟禾（Ｐｏａ ｐｒａｔｅｎｓｉｓ Ｌ．）是一种重要的冷季型草
坪草，其分布范围广、适应性强，在城市草坪绿化中
得到了广泛应用［５］。目前，对草地早熟禾的研究主
要集中在盐碱胁迫及水肥管理等方面［６～９］，而关于
重金属胁迫对草地早熟禾影响的研究还较少。本试
验通过盆栽的方法，研究了不同浓度土壤镉铅胁迫
对草地早熟禾幼苗生长的影响，以期为耐镉铅胁迫
草坪草品种的选育及草地早熟禾适应和抵御土壤镉
铅污染的胁迫机制提供一定的理论依据，并为镉铅
污染土壤的绿化改良提供相关的理论参考。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
试验材料为草地早熟禾品种洁妮２代（Ｐｏａ
Ｐｒａｔｅｎｓｉｓ Ｌ．‘ＧｉｎｎｅｙⅡ’），由扬州大学牧草实验室提
供。盆栽用０～２０ｃｍ的表层耕作土壤，有机质含量为
１０．５ｇ／ｋｇ，全氮含量为１．４ｇ／ｋｇ，碱解氮含量为
９６．４ｍｇ／ｋｇ，速 效 磷 为 ３２．３ｍｇ／ｋｇ，速 效 钾 为
８５．７ｍｇ／ｋｇ，总Ｃｄ为０．６２ｍｇ／ｋｇ，总Ｐｂ为５５．６７ｍｇ／ｋｇ。
１．２ 试验设计与方法
盆栽试验于２０１２年４月至７月在扬州大学草
业科学试验田进行。将表层耕作土壤压碎过筛，剔
除杂草根系、碎石块等杂物，与细沙按照３∶１的比
例混合均匀成为沙土。每盆装６ｋｇ沙土，并按５ｇ／盆添
加复合肥作底肥。Ｃｄ２＋ 设０、２０ｍｇ／ｋｇ、５０ｍｇ／ｋｇ、
１００ｍｇ／ｋｇ、１５０ｍｇ／ｋｇ、２００ｍｇ／ｋｇ共６个浓度梯度，
Ｐｂ２＋设０ｍｇ／ｇ、２００ｍｇ／ｋｇ、５００ｍｇ／ｋｇ、１０００ｍｇ／ｋｇ、
１５００ｍｇ／ｋｇ、２０００ｍｇ／ｋｇ共６个浓度梯度，每个处理
３次重复。按设定浓度和土壤本身Ｃｄ、Ｐｂ含量，用
ＣｄＣｌ２·２．５Ｈ２Ｏ和Ｐｂ（ＮＯ３）２ 配制Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋溶
液浇入对应的花盆中。为防止盆土中的重金属流
失，盆底放置托盘，并将渗出的溶液返倒入盆钵中，
使镉铅浓度保持在设定水平。平衡一周后，按０．２
～０．３ｇ／盆将籽粒饱满的草地早熟禾种子均匀散播
并覆细土。根据水分蒸发情况，每天或隔天浇同量
去离子水，遮阴防雨，使各处理Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓度维持
不变。此外，清除杂草。
１．３ 测定内容与方法
—３１１—
第３６卷 第５期
Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．５
中 国 草 地 学 报
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ
２０１４年９月
Ｓｅｐｔ．２０１４
分别于草地早熟禾出苗后的１０ｄ、２０ｄ、３０ｄ取
样测定各处理的株高、叶绿素含量、过氧化物酶、过
氧化氢酶及超氧化物歧化酶活性。
（１）株高的测定：各处理随机取１０株完整幼苗，
用直尺测定幼苗生长点到根茎部的距离，每个处理
３次重复。
（２）叶绿素含量测定：采用分光光度法。取
０．２ｇ新鲜叶样，加９５％的乙醇研磨至组织变白，静
置，过滤，定容至２５ｍｌ。在６６５ｎｍ、６４９ｎｍ下测定吸
光度。每克新鲜叶样的叶绿素含量计算公式如下：
叶绿素总量（ｍｇ／ｇ）＝Ｃｈａ＋ Ｃｈｂ＝（１３．９５Ａ６６５
－６．８８Ａ６４９）＋（２４．９６Ａ６４９－７．３２Ａ６６５）
（３）过氧化物酶（ＰＯＤ）活性测定：准确称取新
鲜叶样０．５ｇ，按重量（ｇ）∶体积（ｍｌ）＝１∶９的比例
加入４．５ｍｌ的生理盐水，冰水浴条件下制备成１０％
的匀浆液，３５００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上清液，按要
求加入试剂后，３７℃恒温水浴３０ｍｉｎ，混匀后３５００
ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上清于４２０ｎｍ 处，１ｃｍ 光径，
双蒸水调零，测定各处理的吸光度。
ＰＯＤ活力（Ｕ／ｇ）＝（测定 ＯＤ 值－对照 ＯＤ
值）／１２×反应液的总体积（ｍｌ）／取样量（ｍｌ）÷反应
时间（３０ｍｉｎ）÷匀浆液浓度（ｇ／ｍｌ）×１０００
（４）过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性测定：准确称取新
鲜叶样０．５ｇ，按重量（ｇ）∶体积（ｍｌ）＝１∶９的比例
加入４．５ｍｌ的生理盐水，冰水浴条件下制备成１０％
的匀浆液，２５００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ取上清液，再用
生理盐水稀释成最佳取样浓度（０．５％），待测。
ＣＡＴ活力（Ｕ／ｇ）＝（对照ＯＤ值－测定ＯＤ值）
×２７１×１／（６０×取样量（ｍｌ））÷待测匀浆液浓度
（ｇ／ｍｌ）
（５）超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性测定：准确称取
新鲜叶样１．０ｇ，按重量（ｇ）∶体积（ｍｌ）＝１∶４的比
例加入４ｍｌ的０．１ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ７．０～７．４的磷酸盐缓
冲液，冰水浴条件下制备成２０％的匀浆液，３５００～
４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上清液，按照试剂盒说明
书要求依次加入各种试剂，用漩涡混匀器混匀，３７℃
恒温水浴４０ｍｉｎ，加入２ｍｌ显色剂，混匀后室温放置
１０ｍｉｎ，于波长５５０ｎｍ处，１ｃｍ光径比色杯，双蒸水
调零，测定各处理的吸光度。
总ＳＯＤ活力（Ｕ／ｇ）＝（对照 ＯＤ值－测定 ＯＤ
值）／对照ＯＤ值÷５０％×反应液的总体积（ｍｌ）／取
样量（ｍｌ）÷匀浆液浓度（ｇ／ｍｌ）
１．４ 数据处理
用Ｅｘｃｅｌ ２００３进行数据处理，ＳＰＳＳ１７．０软件
中的ｏｎｅ－ｗａｙ ＡＮＯＶＡ模块进行方差分析和显著
性检验，多重比较用Ｄｕｎｃａｎ’ｓ法。数据以“平均值
± 标准差”表示。
２ 结果与分析
２．１ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗株高的影响
随Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋ 浓度的增加，草地早熟禾幼苗
１０ｄ、２０ｄ的株高呈先升后降的趋势，３０ｄ的株高呈
下降趋势（表 １）。浓度为 ０～５０ｍｇ／ｋｇ和 ０～
５００ｍｇ／ｋｇ的Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋处理后，１０ｄ、２０ｄ的株高有
所增加（Ｐ＞０．０５），随后开始下降。浓度为１５０
ｍｇ／ｋｇ和２００ｍｇ／ｋｇ Ｃｄ２＋处理后２０ｄ、３０ｄ的株高显
著（Ｐ＜０．０５）下降，二者处理后３０ｄ的株高分别比
对照下降了２１．４２％和２３．６５％。随胁迫时间的延
长，各处理的株高呈增加趋势。
表１ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗株高的影响
Ｔａｂｌｅ １ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｄ２＋ａｎｄ Ｐｂ２＋ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ
ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｋｅｎｔｕｃｋｙ ｂｌｕｅｇｒａｓｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ
处 理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
株高Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ（ｃｍ）
１０ｄ ２０ｄ ３０ｄ
ＣＫ ４．４３±０．６０ａｂ ４．８±０．８５ａｂ ５．３７±０．４７ａ
Ｐｂ２００ ５．１３±０．８０ａ ５．１５±０．１９ａ ５．２２±１．４０ａ
Ｐｂ５００ ４．９５±０．５５ａ ４．９８±０．６４ａｂ ５．０２±０．５９ａ
Ｐｂ１０００ ４．３５±０．６７ａｂ ４．４２±０．８７ａｂ ４．７７±０．４４ａ
Ｐｂ１５００ ３．９３±０．７３ｂ ４．６２±０．９２ａｂ ４．８５±０．８０ａ
Ｐｂ２０００ ３．６７±０．５４ｂ ４．１２±０．４５ｂ ４．４７±０．８８ａ
ＣＫ ４．４３±０．６０ａｂ ４．８０±０．８５ａ ５．３７±０．４７ａ
Ｃｄ２０ ４．８３±０．９８ａ ４．９２±０．６６ａ ５．３０±０．２７ａ
Ｃｄ５０ ４．５２±０．５８ａ ４．８２±０．３１ａ ４．９８±０．６５ａｂ
Ｃｄ１００ ４．２８±０．６８ａｂ ４．３７±０．６０ａｂ ４．５７±０．７４ａｂｃ
Ｃｄ１５０ ４．０３±０．５７ａｂ ４．０５±０．５０ｂ ４．２２±０．９０ｂｃ
Ｃｄ２００ ３．６２±０．５３ｂ ３．８７±０．３７ｂ ４．１０±０．５８ｃ
注：同列不同小写字母表示不同浓度铅处理或不同浓度镉处理
间差异显著（Ｐ＜０．０５），相同字母表示差异不显著（Ｐ＞０．０５），下同。
Ｎｏｔｅ：Ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ，ｖａｌｕｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌ ｌｅｔｔｅｒ ｓｕ－
ｐｅｒｓｃｒｉｐｔｓ ｍｅａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＜０．０５）ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｌｅａｄ ｏｒ ｃａｄｍｉｕｍ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｌｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓａｍｅ
ｌｅｔｔｅｒ ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔｓ ｍｅａｎ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＞０．０５）．Ｔｈｅ
ｓａｍｅ ａｓ ｂｅｌｏｗ．
２．２ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片叶绿
素含量的影响
随着Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓度的增加，草地早熟禾幼苗
叶片１０ｄ、２０ｄ的叶绿素含量呈先升后降趋势，３０ｄ
呈下降趋势（表２）。浓度为０～５０ｍｇ／ｋｇ和０～
５００ｍｇ／ｋｇ的Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋处理后１０ｄ、２０ｄ的叶绿素
含量有所增加，浓度为５００ｍｇ／ｋｇ的 Ｐｂ２＋ 处理后
２０ｄ的叶绿素含量显著（Ｐ＜０．０５）增加，随后开始下
降。最高浓度Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋（Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋最高浓度分
—４１１—
中国草地学报 ２０１４年 第３６卷 第５期
别为２００ｍｇ／ｋｇ和２０００ｍｇ／ｋｇ）处理后３０ｄ的叶绿
素含量分别比对照下降了２８．９０％和３１．２１％ （Ｐ＜
０．０５）。随胁迫时间的延长，各处理的叶绿素含量呈
增加趋势。
表２ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片叶绿素含量的影响
Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｄ２＋ａｎｄ Ｐｂ２＋ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏｆ ｋｅｎｔｕｃｋｙ ｂｌｕｅｇｒａｓｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｌｅａｖｅｓ
处 理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
叶绿素含量Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ ｃｏｎｔｅｎｔ（ｍｇ／ｇ）
１０ｄ ２０ｄ ３０ｄ
ＣＫ ３．０９±０．０９ａｂ ３．６２±０．０３ｂ ３．４６±０．１１ａ
Ｐｂ２００ ３．４７±０．１７ａ ３．８７±０．１１ｂ ３．１９±０．０７ａ
Ｐｂ５００ ３．３４±０．１１ａ ４．２７±０．０５ａ ３．３１±０．１７ａ
Ｐｂ１０００ ２．７４±０．０５ｂ ２．９３±０．０７ｃ ２．６４±０．１８ｂ
Ｐｂ１５００ ２．６４±０．０２ｂ ２．７５±０．１４ｃ ２．５２±０．０９ｂ
Ｐｂ２０００ ２．６９±０．１４ｂ ２．８３±０．０９ｃ ２．４６±０．１６ｂ
ＣＫ ３．０９±０．０９ａｂ ３．６２±０．０３ａ ３．４６±０．１１ａ
Ｃｄ２０ ３．２３±０．０７ａｂ ４．１２±０．２３ａ ３．１８±０．１２ａ
Ｃｄ５０ ３．２５±０．０８ａ ３．８３±０．１５ａ ３．０５±０．２１ａ
Ｃｄ１００ ２．９４±０．０３ｂｃ ２．８７±０．１９ｂ ２．５９±０．１９ｂ
Ｃｄ１５０ ２．７９±０．０２Ｃｄ ２．６８±０．０６ｂｃ ２．２４±０．１５ｂ
Ｃｄ２００ ２．５４±０．０９ｄ ２．１４±０．１０ｃ ２．３８±０．０３ｂ
２．３ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片ＰＯＤ
活性的影响
随Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓度的增加，草地早熟禾幼苗叶
片３个测定期的ＰＯＤ活性均呈先升后降的趋势（表
３）。Ｃｄ２＋ 浓度为０～５０ｍｇ／ｋｇ、Ｐｂ２＋ 浓度为０～
５００ｍｇ／ｋｇ时，早熟禾幼苗叶片的ＰＯＤ活性达到峰
值，随后开始显著（Ｐ＜０．０５）下降。最高浓度Ｃｄ２＋、
Ｐｂ２＋处理后３０ｄ的ＰＯＤ活性分别比对照下降了
２８．０７％和３３．３６％。整体上，各处理２０ｄ的ＰＯＤ
活性最高，１０ｄ、３０ｄ较低。
表３ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片ＰＯＤ活性的影响
Ｔａｂｌｅ ３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｄ２＋ａｎｄ Ｐｂ２＋ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ＰＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
ｋｅｎｔｕｃｋｙ ｂｌｕｅｇｒａｓｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｌｅａｖｅｓ
处 理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ＰＯＤ活性ＰＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ（Ｕ／ｇ）
１０ｄ ２０ｄ ３０ｄ
ＣＫ ４００．４５±１９．０９ａ ４１５．５２±３２．０２ｂ ４０１．２１±４８．３８ａ
Ｐｂ２００ ４２２．３０±３８．３８ａ ４４７．４５±４９．１９ａ ４３２．２５±６７．７８ａ
Ｐｂ５００ ４１７．５２±２８．９９ａ ４６８．３５±５３．４４ａ ４１９．５３±４１．９２ａ
Ｐｂ１０００ ２９８．２４±３２．８３ｂ ３７４．６５±３３．５４ｃ ３０５．３８±６１．４１ｂｃ
Ｐｂ１５００ ３１６．１３±４２．７３ｂ ３２３．２６±３１．３１ｄ ３２７．４９±３２．８３ｂ
Ｐｂ２０００ ２８５．５０±２９．１９ｂ ２９８．３７±４４．９５ｅ ２８８．６０±２４．９５ｃ
ＣＫ ４００．４５±１９．０９ａ ４１５．５２±３２．０２ｂ ４０１．２１±４８．３８ａ
Ｃｄ２０ ４３６．５２±３０．４１ａ４４３．３８±３８．２８ａｂ ４１０．１５±５０．６１ａ
Ｃｄ５０ ４１４．５５±４１．２６ａ ４５２．３４±４２．４１ａ ４２４．０５±６６．１２ａ
Ｃｄ１００ ３０５．６３±２５．５４ｂ ３５４．２５±２４．９５ｃ ３０３．１２±４３．４４ｂ
Ｃｄ１５０ ２８８．３５±２４．７１ｂ ３４０．５３±３４．９５ｃ ２７８．４３±３５．６６ｂ
Ｃｄ２００ ２８０．５０±２７．１２ｂ ２９４．７８±２１．４１ｄ ２６７．３５±２７．７１ｂ
２．４ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片ＣＡＴ
活性的影响
随Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓度的增加，草地早熟禾幼苗叶
片１０ｄ、２０ｄ的ＣＡＴ活性呈先升后降的趋势，３０ｄ呈
下降趋势（表４）。浓度为０～５０ｍｇ／ｋｇ的Ｃｄ２＋处理
后１０ｄ的叶片ＣＡＴ活性显著（Ｐ＜０．０５）高于对照；
浓度为０～５００ｍｇ／ｋｇ的Ｐｂ２＋处理后１０ｄ、２０ｄ的叶
片ＣＡＴ活性显著（Ｐ＜０．０５）增加；浓度大于５０ｍｇ／ｋｇ
和５００ｍｇ／ｋｇ的 Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋ 处理后 ３０ｄ的叶片
ＣＡＴ活性显著（Ｐ＜０．０５）下降。最高浓度Ｃｄ２＋、
Ｐｂ２＋处理后３０ｄ的ＣＡＴ活性分别比对照降低了
４１．５５％和７２．７２％，从下降幅度可以看出，Ｃｄ２＋的
抑制效应要强于 Ｐｂ２＋。整体上，各处理２０ｄ的
ＣＡＴ活性最高，１０ｄ、３０ｄ较低。
表４ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片ＣＡＴ活性的影响
Ｔａｂｌｅ ４ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｄ２＋ａｎｄ Ｐｂ２＋ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ＣＡＴ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
ｋｅｎｔｕｃｋｙ ｂｌｕｅｇｒａｓｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｌｅａｖｅｓ
处 理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ＣＡＴ活性ＣＡＴ ａｃｔｉｖｉｔｙ（Ｕ／ｇ）
１０ｄ ２０ｄ ３０ｄ
ＣＫ １８９．７６±１１．２８ｂ ２２５．７２±２１．２８ｂ ２３０．６６±２９．３３ａ
Ｐｂ２００ ２４６．１５±１７．８１ａ ２５１．６１±２５．６４ａ ２２５．６８±２４．２９ａ
Ｐｂ５００ ２３２．６７±２９．８７ａ ２５８．１５±２９．１６ａ ２２５．１９±２９．１６ａ
Ｐｂ１０００ １７２．８０±１１．９９ｂ １５３．７９±１８．４５ｃ １９２．２５±１７．７６ｂ
Ｐｂ１５００ １７２．２９±１９．８５ｂ １４７．８０±２５．６４ｃｄ １３０．８３±１４．２１ｃ
Ｐｂ２０００ １４０．３２±１６．３５ｃ １２８．８１±１４．２１ｄ １３４．８２±１９．８５ｃ
ＣＫ １８９．７６±１１．２８ｂ ２２５．７２±２１．２８ａ ２３０．６６±２９．３３ａ
Ｃｄ２０ ２２７．６９±１７．０５ａ ２４６．６７±２８．４２ａ １９６．７３±１９．１６ａ
Ｃｄ５０ ２３０．７０±２９．８７ａ ２３４．７０±１７．７１ａ ２０５．１９±１６．７１ａ
Ｃｄ１００ １５８．３０±１７．７３ｃ １５４．８２±１９．８５ｂ １３５．８３±８．４２ｂ
Ｃｄ１５０ １６４．８１±１４．２１ｃ ８６．３９±１５．６４ｄ １１５．８６±１１．２５ｂ
Ｃｄ２００ １１１．８５±１５．６４ｄ １２１．８５±１４．９３ｃ ６２．９２±２．７１ｃ
２．５ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片ＳＯＤ
活性的影响
随Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓度的增加，草地早熟禾幼苗叶
片３个测定期的ＳＯＤ活性均呈先升后降的趋势（表
５）。浓度为２０ｍｇ／ｋｇ、５０ｍｇ／ｋｇ的 Ｃｄ２＋ 和浓度为
２００ｍｇ／ｋｇ的 Ｐｂ２＋ 处理下，草地早熟禾幼苗叶片
２０ｄ的 ＳＯＤ 活性分别比对照增加了 １２．９７％、
１１．５９％和２４．２６％ （Ｐ＜０．０５）。当Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓
度大于５００ｍｇ／ｋｇ和５０ｍｇ／ｋｇ时，草地早熟禾幼苗
叶片的ＳＯＤ 活性开始下降。最高浓度的 Ｃｄ２＋、
Ｐｂ２＋处理后３０ｄ的叶片ＳＯＤ活性分别比对照下降
了９．９９％和２２．０９％ （Ｐ＜０．０５）。
３ 讨论
叶绿素含量的下降幅度可以反映植物的受伤害
—５１１—
刘大林 杨俊俏 王 奎 刘兆明 孙启鑫 土壤镉铅污染对草地早熟禾幼苗生长的影响
表５ Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫对草地早熟禾幼苗叶片ＳＯＤ活性的影响
Ｔａｂｌｅ ５ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｄ２＋ａｎｄ Ｐｂ２＋ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ＳＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
ｋｅｎｔｕｃｋｙ ｂｌｕｅｇｒａｓｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｌｅａｖｅｓ
处 理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ＳＯＤ活性ＳＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ（Ｕ／ｇ）
１０ｄ ２０ｄ ３０ｄ
ＣＫ ８７４．８３±１３１．９１ａ９２０．９２±１２８．１５ｃ ９０１．０１±１３５．１２ｂ
Ｐｂ２００ ９１５．５９±１０５．６８ａ１１４３．４６±２２５．５９ａ９７７．９６±１５４．２４ａ
Ｐｂ５００ ９２６．４４±１４４．７１ａ１０７１．０８±２１０．２３ｂ ９０２．８２±１６２．７９ｂ
Ｐｂ１０００ ８２８．６４±１６０．８２ａｂ ８８２．９２±８５．１２ｃｄ ８２１．４１±１０５．１２ｃｄ
Ｐｂ１５００ ７８３．９４±１３２．５２ｂ ８７０．２６±５７．６８ｄ ８５９．４０±９３．０３ｃ
Ｐｂ２０００ ７４３．６１±１２３．０３ｂ ８６１．２１±８５．１２ｄ ８１０．９８±１１５．９６ｄ
ＣＫ ８７４．８３±１３１．９１ａ９２０．９２±１２８．１５ｂ ９０１．０１±１３５．１２ａ
Ｃｄ２０ ８９２．４９±８２．５２ａ １０４０．３３±９２．５６ａ ９６１．７７±１５３．０３ａ
Ｃｄ５０ ８４０．２６±８８．１５ａ １０２７．６６±５５．１２ａ ８８６．４４±５８．０３ａ
Ｃｄ１００ ７５２．６５±１００．２３ｂ ９１４．２０±６７．４０ｂ ７９６．９３±４５．３５ｂ
Ｃｄ１５０ ７２０．０９±１２０．４７ｂ ８６４．８３±１１０．２３ｃ ７８３．４１±１２８．１５ｂ
Ｃｄ２００ ７４１．８±７０．４７ｂ ７２２．０３±１２０．１４ｄ ７０１．９９±１２６．０６ｃ
程度［１０］。崔大练等［１１］和张呈祥等［１２］研究发现，田
菁、草地早熟禾叶片的叶绿素含量随Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓
度的增加呈先升后降的趋势；但也有研究表明，随着
Ｃｄ、Ｐｂ浓度的升高及胁迫时间的延长，樟树叶绿素
总量表现为下降趋势［１３］。这与本研究结果相似，说
明低浓度的Ｃｄ、Ｐｂ会刺激植物生长［１４］，本试验中
表现为低浓度Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋胁迫下草地早熟禾幼苗叶
片叶绿素含量的升高；而高浓度的Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋和长
时间的胁迫会抑制细胞叶绿素合成酶类的活性，同
时使叶绿素酶的活性增加，导致叶绿素加速分
解［１５］，也可能导致草地早熟禾幼苗叶片细胞叶绿体
的结构发生畸变，外膜降解，光合能力减弱［１６］，表现
为草地早熟禾幼苗叶片叶绿素含量的下降。
重金属胁迫会导致植物体内大量积累超氧阴离
子自由基［１７］，植物为了避免伤害，会启动保护酶系
统来清除过量的超氧自由基、过氧化氢及超氧化物
等有害物质。研究发现，低浓度的Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋短时
间的胁迫会诱导条斑紫菜植株ＰＯＤ、ＣＡＴ、ＳＯＤ等
抗氧化酶的活性增强，提高条斑紫菜的抗逆性，但高
浓度的Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋会抑制酶的活性［１８］，这与吴晓丽
等［１９］关于Ｃｄ胁迫下狭叶香蒲的研究结果相似，本
试验也得出了一致的变化规律。可能是低浓度
Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋和短时间的胁迫使草地早熟禾幼苗叶片
细胞中的活性氧自由基增加，从而诱导ＣＡＴ被激
活，ＰＯＤ、ＳＯＤ活性也应激升高，ＳＯＤ通过歧化反
应催化超氧阴离子自由基转化为 Ｈ２Ｏ２ 和Ｏ２，ＣＡＴ
和ＰＯＤ催化 Ｈ２Ｏ２ 分解为 Ｈ２Ｏ和 Ｏ２，从而减少
Ｈ２Ｏ２ 对草地早熟禾幼苗叶片细胞膜系统的伤害。
但高浓度Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋和长时间的胁迫会导致 Ｈ２Ｏ２
及超氧阴离子自由基的积累量超出了抗氧化酶系统
的清除能力，导致草地早熟禾幼苗叶片细胞膜的完
整性和稳定性被破坏，酶活性下降。
相关研究表明，镉铅对茭白［２０］和火炭母草［２１］的
株高均表现为低浓度促进和高浓度抑制的作用，这
与本研究结果基本一致。但也有研究发现，随镉浓
度的升高野生披碱草幼苗的相对株高呈显著下降趋
势［２２］，这可能与植物本身的抗重金属性有关。本试
验中草地早熟禾幼苗的株高和叶片ＣＡＴ活性的变
化趋势相同。ＣＡＴ是衡量植物抗氧化能力的综合
性指标，说明土壤镉铅胁迫下，草地早熟禾幼苗生长
状况的好坏与其体内抗氧化酶系统的活性密切相
关。
４ 结论
综上所述，当土壤Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋浓度分别在０～
５０ｍｇ／ｋｇ和０～５００ｍｇ／ｋｇ时，１０ｄ、２０ｄ的胁迫对草
地早熟禾幼苗的生长有促进作用，但高浓度Ｃｄ２＋、
Ｐｂ２＋和中低浓度Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋长时间的胁迫会抑制
草地早熟禾幼苗的生长。相比较而言，Ｃｄ２＋对草地
早熟禾幼苗的毒害作用要大于Ｐｂ２＋。
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（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ ２２５００９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃａｄｍｉｕｍ ａｎｄ Ｌｅａｄ ｐｏｌｕｔｉｏｎ ｏｎ
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ｔｉｖｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ｃａｄｍｉｕｍ ａｎｄ ｌｅａｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｆｔｅｒ １０ｄａｎｄ ２０ｄｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｒｅｎｄ ａｓ ｆｏｒｍｅｒ ｗｈｉｌｅ ｄｅｃｌｉｎｅｄ
ｏｎ ｔｈｅ ３０ｄ．Ａｌ ｔｈｅ ｉｎｄｅｘｅｓ ｒｅａｃｈｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｅｖｅｌｓ ｗｈｅｎ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ０～５０ｍｇ／ｋｇ ｃａｄ－
ｍｉｕｍ ａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ０～５００ｍｇ／ｋｇ ｌｅａｄ，ａｆｔｅｒ ｔｈｅｎ ｂｅｇａｎ ｔｏ ｆａｌ ｄｏｗｎ．Ｗｉｔｈ ｐｒｏｌｏｎｇｉｎｇ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ
ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃａｄｍｉｕｍ ａｎｄ ｌｅａｄ ｏｎ Ｋｅｎｔｕｃｋｙ ｂｌｕｅｇｒａｓｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｂｅｃａｍｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｏｂ－
ｖｉｏｕｓ（Ｐ＜０．０５），ｃａｄｍｉｕｍ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｔｏｘｉｃ ｔｈａｎ ｌｅａｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃａｄｍｉｕｍ；Ｌｅａｄ；Ｋｅｎｔｕｃｋｙ ｂｌｕｅｇｒａｓｓ；
櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴
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济与可持续发展战略等。栏目主要有“专题报告”、“研究报告”、“综述与专论”、“研究简报”等。读者对象为
从事草业科研、教学、生产和管理的专家、学者、院校师生、领导及业内中高级科技人员，也适合农学、畜牧学、
林学、环境科学、地理科学等相关领域的科技人员阅读参考。
本刊为中国草业领域创办最早的科技期刊，自１９７９年创刊以来先后荣获内蒙古优秀期刊或优秀科技期
刊奖３次，获全国优秀农业期刊奖３次，获中国农业科学院优秀科技期刊奖和华北地区优秀期刊奖各１次，
获《ＣＡＪ－ＣＤ规范》执行优秀奖１次。现为中国草学界影响较大的期刊之一，是全国中文核心期刊、中国科
技核心期刊、中国农业核心期刊、ＲＣＣＳＥ中国核心学术期刊、中国科学引文数据库来源期刊和全国优秀农业
期刊，并被《中国核心期刊（遴选）数据库》、《万方数据－数字化期刊群》、《中文电子期刊资料服务库》、《中国
科技论文与引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国期刊全文数据库》、《中国学术期刊（光盘
版）》、《中国期刊网》、《中国知网》、《中国生物学文献数据库》和《中国生物学文摘》等多种数据库及二次文献
收录。２００８年影响因子已达１．０００以上，在２０１１年公布的１９９８种中国科技核心期刊中综合排名为３７０
位，其中影响因子排第９４位；在２０１３年１１月公布的中国科技期刊ＣＳＣＤ影响因子３００名排行表中，本刊居
于第１００位。双月刊，大１６开Ａ４版本，１２０页，国内外公开发行，每册定价１５．００元，全年共９０．００元。国
内统一刊号ＣＮ１５－１３４４／Ｓ，国内邮发代号１６－３２，全国各地邮局（所）均可订阅，错过订期可直接向本刊编
辑部补订。
地址：呼和浩特市赛罕区乌兰察布东街１２０号；邮编：０１００１０
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中国草地学报 ２０１４年 第３６卷 第５期