全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
·
以 〕 妥 , 一
对不同种类植物生长和养分
积累的影响 关
杨明杰 林咸永 杨 肖娥 嘶江农业大学环境资源学院
, 杭州
摘要 溶液培养法研究了不同活度 臼 十 对 种植物卷心菜 、黑麦草 、玉米和 白三叶草
生长和养分积累的影响 结果表明 , 随 以 活度增加 , 种植物的生长速率和干物质产量
均下降 白三叶草对 以 十 最敏感 黑麦草和 玉米耐性较强 卷心菜在高 十 时敏感
臼 十 对
、 、 、 、 、 、 、 等养分积累的影响因植物种类而异 以 十 降低 、
、 、 、 、 等的积累 在 种植物 中和 在除卷心菜外的 种植物 中的积累比
对照增加 卷心菜和 白三叶草对 毒敏感性差异与 、 、 、 的积累受 臼 十 影响程
度不同密切相关
关键词 十 生长 养分积累
脚 ,
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沂 韶 州 叩 十
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罗
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十 , , 石 己
引 言
不是植物生长必需元素 , 且对动植
物和人体都有较强的毒性 , 川 人类工业
活动 、施用磷肥和污泥导致农业土壤中
含量急剧增加 , 农业土壤 中的 是 人
类食物 中 的主要来源 川 生长在受
污染土壤上的植物能积累较多的 , 如遏
蓝菜能积 累
· “ ’ 而 不
中毒〔”〕但植物对 的积 累和耐性有种
间和品种间差异〔“
· · ’ 〕, 这与植物对 的
吸收速率和转运速率及体内分布有种间和
品种间差异相关 ’
· ’ 〕过量 影响植物
对必需元素的吸收运输
·加 〕和积累 , 进而
干扰生理代谢过程的正常进行 〔’ , 但有关
报道 尚不多见 阐明植物耐 机制 , 筛选
培育 一积累基 因型植物 , 以修复被污染
土壤 或者筛选培育 一排斥基 因型植
物以减少 向人类食物链 的迁移 , 保
护人体健康是一项具有深远意义的工作
本文报道了不同活度 矛 对 种植物生
长和养分积累的影响
材料与方法
植物培养与处理
, 国家教委回国人员基金资助项 目
一 一 收稿 , 一 一 接受
应 用 生 态 学 报 卷
将 白 三 叶 草 二 , 加 ” , 、 黑 麦 草
户叮 , 亡 、 卷心菜 如 诫甲“
杯 、玉米 比 二 笋 等 种植物用含不 同
活度 , 采取 “ 活度 ”是因为植物对 汾
十 的
吸收能力与培养液或土壤溶液中 臼 十 活度的相
关性比与可溶性 或 自由离子 离子对的总浓
度相关性更明显〔呼
, ’“ 十 的营养液培养 营养
液成分 为 〕 大 量 元 素 呀
一
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微量 元 素 拜 , 入 ,
, , , ,
以 十 活度分别为 。、 、 、 、 脚。】
, 由“ 地化模
型程序 ”〔‘ 〕计算控制 , 以 形态加入
白三叶草种子萌发前用砂子打磨 , 类种子
均用 消毒 后用蒸馏水洗若干次
种子用萌发纸包裹 以稀释 倍的营养液催芽
取生长一致 的幼苗用洗净的海绵固定在带孔塑
料板上 , 置于 黑色聚 乙烯盆 中 , 以
完全营养液培养 每盆植株数分别为 黑麦草
白三 叶草 玉米 卷心菜 试验按随
机区组设计 , 次重复 创 十 处理前培养天数为
黑麦草 白三叶草 玉米 卷心菜 每隔
,
更 换 次 营 养液 , 控制在 , 温 度
℃ , 湿 度 一 , 光 照
· 一 了 , 光 强
如 一
· 一 ’ 十 处理 后取样分析
植物分析
在 以 十 处理开始与结束时刻分别取样 取完
整植株的根在 处 一 中浸泡除去表
面粘附的离子 茎与根分离 , 分别用双燕水冲洗 ,
在 ℃鼓风烘箱中干燥 干燥样品粉碎 旋
转式磨样机 , 公 司 冶 目过
筛 准确称取 粉碎样品 , 加入
马 在微波炉 一型 , 仪器公司 ,
中以 功率消化 , 消化液用双蒸水稀
释到 后过滤 、 、 、 、 、 、 、
等元素用 电感藕合等离子体分光 光 度计 〔
肠 , 块 比 测定
生长速率计算
欲 一 八 一 ,
其中 , 、 分别代表 创 处理开始时刻和处理
结束时刻 , 、 分别代表处理开始时鲜重
和处理结束时鲜重
结果与讨论
对植物生长的影响
毒症状差异 当 以辛 处理
后 , 不同种类植物出现中毒症状和 中毒时
以 临界活度不 同 白三 叶草和 玉米在
拌 时就 有 明显 症 状 , 卷 心菜在
拜 、黑麦草在 拌 时方
见症状 白三叶草典型症状是 老叶叶脉两
侧出现红褐色斑点 , 这种症状始于叶缘 , 逐
渐向叶面中部漫延 严重毒害时新叶停止
生长 黑麦草症状为 老叶发黄 , 间杂红棕
色斑点 , 症状始于 叶尖 , 逐渐 向叶基部移
动 新叶生长受抑制但仍保持绿色 玉米老
叶脉间和叶尖失绿 , 新叶卷 曲 、 坏死 卷心
菜中毒时老叶发黄 、 萎缩 , 叶背面呈紫色 ,
症状逐渐向新叶发展
对生长速率的影 响 全株干物
质产量随处理 份 活度增 加而 降低 图
, 不同植物种类间存在差异
在 拌 时 , 黑麦草和卷心菜干
物质产量比对照下降 , 而 白三叶草和
玉米 的干 物 质 产 量 下 降 一 随
臼 活度增加 , 黑麦草干物质产量下降较
为缓慢 , 其它植物的干物质产量下降到对
照的 通常 , 生长速率 可作为植
物对 毒耐性的指标〔‘”
· ’ 从图 中可
见 , 随 臼 活度从 。增加到 拌 , 卷心
菜生长速率下降最少 , 而 白三叶草下降幅
度最大 种植物生长速率下降顺序为卷
心菜 黑 麦草和 玉米 白三 叶草 但当
活度增加到 拌 时 , 卷心菜生长
速率直线下降 , 其 值甚至略低于 白三
叶草 尺 值 黑 麦草和 玉米生 长速率随
增 加缓 慢 下 降 这 些 结 果 表 明 , 在
拌 时 , 卷心菜对 毒耐性
最 强 , 白三 叶草 则 最 敏 感 在 十
期 杨明杰等 对不同种类植物生长和养分积累的影响
一
如⋯肠⋯
拌 时 , 黑麦草和玉米耐性较强
对植物养分元素积累的影响
对 、 、 、 积 累 的影 响
份 对 、 、 、 等养分积累的影响
因植物种类而异 表 在 白三 叶草地上
部 , 、 含量均 比对 照 降低 近 ,
、 含量略有降低 在根部 , 和 随
份 十 活度上升而分 别 比对 照 增加 一
倍 、 一 倍 , 含量下降 一 , 而
无明显变化 在黑麦草地上部 , 、 、
含 量在 为 拼 日时分别 比对
照下降 、 、 在根部 、
含 量随 以 活度上升而 下降 , 为
拜 时 , 分别下降 、 , 而 含
量略有增加 但 在根部和地上部均未
见明显 变化 在 玉 米 和 卷 心 莱 地 上 部 ,
为 , 、 含 量 均 降
随 产十 活度增加到 拌 , 含量
在 玉米和卷 心菜根部 分别 增 加 和
争熟、承长,言
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圈 对 种植物干物质产量和生长速率的影 响
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黑麦草 娜
, 白三叶草 一 玉米
‘ , 卷心菜 下同 拢一
衰 生长在不同 个 活度下 种植物地上部和根部中 劝 、 、 、 含 吨
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植物种类
地上部含 根部含
心
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应 用 生 态 学 报 卷
, 含量在玉米根部随 以 活度增 量在卷心菜中仅下降 , 而在 白三叶草
加而直线 下降 , 在 拌 时 比对照 中下降 在此活度水平 , 在卷心菜
低 在 十 拌 时 , 玉米和卷 中含量变化不显著 , 而在 白三 叶草地上部
心 菜地 上 部 含 量 分 别 下 降 净和 和根部分别下降 和
·
由此看来 ,
, 根部 含量在 两种植物 中均无 明 在 蕊 拌 时 , 过量 抑制 白
显变化 , 在 拜 时 , 在玉米 三叶草对 、 的吸收和运输 , 地上部
和卷心菜地上部的含量也无明显变化 但 、 均很缺乏 对 于卷心菜 , 臼 仅抑
在玉米根部增加 , 在卷心菜根部增加 制其根部 的积累 所以 , 在 臼 活度较
一 倍 低时 , 白三叶草对 份平 很敏感
, 而卷心菜
上述结果表明 , 过量 抑 制植物对 耐性较强 在 拼 时 , 黑麦草和玉
的吸收和运输 , 而对 、 , 则主要 米根部 含量下降幅度接近 , 但地上部
抑制其从根部向地上部的转运 地上部缺 含量在黑麦草中下降 , 在玉米中下
和 是 中毒的突出效应 , 对于卷 降 在黑麦草根部和地上部含量
心菜和 白三叶草尤其如此 分别下降 和 , 而在玉米 中分别
对 、 、 、 积累的影响 以 十 仅下降 和 但依前所述 , 黑麦草
处理对 、 、 、 积累的影响因植物种 比玉米更耐 毒 , 表 明 十 对这两种单
类而异 表 在 十 为 “ 时 , 根 子叶植物中 、 积 累的影 响差异与两
部 含量在卷心菜和 白三 叶草中下降幅 者对 毒的耐性差异无明显关系
度接近 , 分别是 和 地上部 含 受 份 影响 , 在 种植物中的积累
表 生长在不同 奋 活度下 种植物地上部和根部中 、 、 、 含 《
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十 活度 植物种类 地上部含量 根部 含量
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期 杨明杰等 对不同种类植物生长和养分积累的影响
均比对照要高 在 为 拌 时 , 在
黑麦草和玉米中 , 根部 含量增加 和
地上部增加 和 在 辛
为 拌 时 , 白三叶草根部 含量比对照
高出 , 地上部 增 加 , 在卷 心菜
中 , 地上部增加 , 根部 含量也略有增
加 植物接触 以 时 , 含量普遍增加 , 一
方面与保持体内阴阳离子平衡有关「’ 〕, 因
为此时植物体内积累了较多的 ‘, 另一
方面可能与对重金属离子具有高亲和力的
植酸大量形 成有关 ‘
, ’ 此 外 , 植 物抗
胁迫 及其它逆境时 , 需要消耗较多的
对于 , 在 拼 时 , 仅卷心
菜地上部含量 比对照下降“ , 而其它
种植物 中含量均增 加 这 与高 十 活 度
时 , 卷心菜对 毒最敏感一致 黑麦草
积累增幅最大 , 其根部增加 一 倍 , 但
其地上部仅增加 一 , 表明 的积 累
增加主要在根部 , 这与黑麦草对 毒耐性
最强密切相关 因为富含 的植物 金属 鳌
合肤 ’ 〕能将进入体内的大
部分 “十 鳌合滞留在根部〔’
, ’ 〕, 从而减轻
毒 白三叶草中 , 在 十 为 拼 时 ,
地上部 含量增 加 , 但随 活度
继续增加而减少 , 在 拌 时仅比对
照增 加 根 部 含
,
量 在 一 科
时增加 , 高 臼 活度时与对照无
异 这表明在 影响下 , 的积 累虽有增
加 , 但 大 部 分 转 运 至 地 上 部 , 根 部 对
的鳌合滞留作用小 , 因而 白三 叶草仍
较其它植物敏感 玉米地上部和根部 的
积累都比对照高 , 这能部分增强对 毒的
耐性
比耐性较强 的卷 心莱和 黑麦草下 降幅度
大 同一植物对 毒耐性随接触 份平 量
变化而改变 , 在高 创 水平时耐性下降 ,
最典型的如卷心菜
过量 份祥 对植物积累其它养分有明
显影响 , 而其表现 出一 定种类 间差 异 对
敏感的 白三叶草中 、 积 累下降 ,
这与其吸收和转运受抑制有关 臼 影响
和 从根部向地上部的转运 、 、
的缺乏是 毒影响植物生长的主要原
因 对 于 增强植物对 毒耐性是 必 需
的 , 耐 毒的黑麦草中 积累成倍增加 ,
这与植物金属 鳌合肤的大量形成有关
毒胁迫时植物 积累普遍增加 , 但种类间
差异与耐性差异的关系需作进一步研究
参考文献
结 论
植物接触过 量 时 , 其生长速率
和干物质产量均 下降 敏感种类 白三 叶草
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