全 文 ：　生物与化学研究 　
表面活性剂 SDS对水蓼种子
萌发和幼苗生长的影响①
周 元 清　李 淑 英　段 漳 波
(玉溪师范学院 化学与环境科学系 ,云南 玉溪 653100)
[关键词 ] 表面活性剂 SDS;水蓼;种子萌发;幼苗生长
[摘　要 ] 以水蓼种子为研究材料 ,设置 5个 SDS处理浓度(0 mg/L、2mg/L、20 mg/L、40
mg/L、60 mg/L),研究了不同浓度的表面活性剂 SDS处理对水蓼种子萌发和幼苗生长的影响.
结果表明 , SDS浓度与水蓼种子的发芽率 、幼苗平均生长高度和发芽指数呈显著的负相关关系
(P<0.05),与发芽势呈极显著负相关关系(P<0.01).
[作者简介 ] 周元清 ,博士研究生 ,讲师 ,从事生物化学和植被生态学的教学研究工作.
[中图分类号 ] Q944.59 [文献标识码 ] A[文章编号 ] 1009 -9506(2008)04 -0022 -04
表面活性剂 ,也称作表面活性物质 ,是一种重要的化工产品 ,具有润湿 、分散 、乳化 、增溶 、起泡 、消泡 、
洗涤 、润滑 、防腐和杀菌等作用 ,从我们日常使用的洗涤剂到工业上的乳化剂 、润湿剂等 ,表面活性剂几乎
无所不在.十二烷基硫酸钠(SDS)是洗涤剂的主要成分 ,在生活及工业污水中分布比较广泛 ,我们日常生
活中使用的洗涤剂 、农业上所使用的一些农药等是主要的污染来源.[ 1 ～ 2]
水蓼(Polygonumhydropiper)为蓼科蓼属一年生草本植物 ,它茎节膨大 ,有膜质托叶鞘 ,单叶互生 ,常
生长于湿地 、水边或水中 ,在我国南北方均有分布.在人工湿地中 ,水蓼是自然滋生的沼泽植物 ,但目前 ,人
们对其药用方面的性能进行研究的要多一些 ,而对其在人工湿地中的生理特性 ,尤其是其种子萌发方面的
生理特性等方面的研究成果却很少见诸报道.[ 3]为此 ,本文通过在实验室条件下设置不同浓度的表面活
性剂(SDS)来处理星云湖流域的本土物种———水蓼的种子 ,研究其对水蓼种子萌发和幼苗生长的影响 ,以
为人工湿地人工植物群落的构建提供一定的理论依据.
1　材料与方法
1.1　材　料
试验用仪器为宁波海曙赛福实验仪器厂生产的 GXZ型智能人工气候箱.试验用水蓼种子则均采自云
22
玉溪师范学院学报(第 24卷)2008年第 4期　JournalofYuxiNormalUniversityVol.24No.4 Apr.2008
① 基金项目:国家重点基础研究发展规划课题 “ 973”项目基金资助 ,编号:2002CB412306.
南省玉溪市星云湖牛摩人工湿地.
1.2　方　法
选取 300粒成熟饱满水蓼种子均匀放入 15个培养皿中 ,加入配置好的 SDS水溶液 ,浓度分别为:
0 mg/L、2mg/L、20mg/L、40 mg/L、60 mg/L.培养皿直径为 9 cm,皿内以纱布作为发芽床 ,每日滴加对应
SDS浓度的溶液 ,使培养皿中的发芽床溶液浓度恒定.将培养皿在 25℃处理先 24 h,然后转到 10℃温度条
件下进行发芽培养 ,每个处理设置 3个重复.
从培养皿中观察到有水蓼种子发芽(以胚根突破种皮 1 mm为发芽标准)开始记为第一天 ,逐日记载
发芽粒数 ,连续 3d发芽种子数无增长 ,视为发芽完全.并计算发芽率(G)、发芽指数(GI)、发芽势(GV),
计算公式如下:[ 4]
发芽率 G=(Ga/Gn)×100%(Ga:发芽终止时全部正常发芽种子数;Gn:供试种子总数).
发芽指数 GI=(Gt/Dt)×100% (Get:在 t日的发芽数;Dot:发芽日数).
发芽势 GV=Gn/Gn)×100%(Gn:在 t日的发芽数;Gn:供试种子总数).
1.3　数据处理
用 SPSS14.0对试验数据进行统计学分析.
2　结果与分析
2.1　不同浓度对种子发芽的影响
从表 1可看出 ,随着 SDS浓度的升高 ,水蓼种子的发芽率减小 ,说明其对水蓼种子的发芽率有显著的
影响(P=0.029),其中的最低发芽率为 88%;而随着 SDS处理浓度的增加 ,水蓼种子的发芽势呈更明显的
下降趋势 ,说明其对水蓼种子的发芽势具有极显著的影响(P=0.005).如在第 7日 , 2mg/L的 SDS处理下
发芽势较对照组下降了 11%, 40 mg/L的 SDS处理下发芽势较对照组下降 31%,尤其是 60 mg/L的 SDS
处理下降更显著 ,下降了 62%.这说明 ,随着 SDS浓度的升高 ,水蓼的发芽率逐渐降低 ,而发芽势的降低则
更为显著.
　　　　表 1 不同浓度下水蓼种子的发芽率 、发芽势(水蓼种子发芽后 7天)
SDS浓度(mg/L) 0 2 20 40 60
发芽率(%) 95 93 90 90 88
发芽势(%) 63 52 32 8 1
2.2　不同处理对水蓼种子幼苗高度和胚根长度的影响
从每个浓度的每个重复中分别选取 4粒水蓼种子 ,分别测量其长度变化 ,连续测量 11天 ,同时测其平
均变化值.其测量方法为:选取同一天萌发的 4粒水蓼种子 ,每天同一个时间段测量其长度.表 2所记录的
是其第 1天及第 11天胚根的平均长度及胚根长度日均变化值.从表 2可以看出 ,随着 SDS浓度的变化 ,胚
根长度也随其变化.其中 ,第 1天 ,胚根长度差别不明显(R=-0.626, P=0.258);到第 11天 ,胚根长度差
别明显(R=-0.826, P=0.085), 与对照组相比 , 2 mg/L浓度下培养胚根长度下降了 7 cm, 尤其是
60 mg/L浓度培养下胚根长度下降了 14.75 cm.此外 ,通过表 2还可看出 ,水蓼种子胚根长度的日均增长
23
周元清　李淑英　段漳波:表面活性剂 SDS对水蓼种子萌发和幼苗生长的影响
变化值也随着浓度的增大而不断减小.而通过表 3我们则可以看出 ,水蓼种子幼苗的平均生长高度变化同
样随着浓度的增大而显著减小(R=-0.935 , P=0.020),且其幼苗的色泽 、长势均没有对照组良好.
　　表 2 不同浓度下水蓼种子根的长度变化(水蓼种子发芽后 11天)
SDS浓度(mg/L) 0 2 20 40 60
第 1天胚根长度(cm) 0.53 0.48 0.53 0.50 0.45
第 11天胚根长度(cm) 31.25 24.25 18.25 17.50 16.50
胚根长度日均增长变化(cm) 2.79 2.16 1.60 1.55 1.46
　　表 3 不同浓度下水蓼种子幼苗平均生长高度变化(水蓼种子发芽后 11天)
SDS浓度(mg/L) 0 2 20 40 60
幼苗平均生长高度(cm) 37.96 34.88 33.19 31.30 29.78
2.3　不同浓度处理对水蓼种子发芽指数的影响
分别测量 0 mg/L、2 mg/L、20mg/L、40mg/L、60 mg/L浓度下水蓼种子的发芽数据 ,并由发芽指数公
式计算其不同浓度下的发芽指数 ,结果如表 4.从表 4可以看出 , 0 ～ 40 mg/L浓度下 ,种子在第 9天发芽指
数达到最高 ,而 60 mg/L浓度下 ,种子到第 12天发芽指数才达到最高.这说明 ,随着浓度的增大 ,水蓼种子
的发芽指数大幅度下降(第 7天 ,第 9天 ,第 12天的 P都小于 0.05).例如 ,在第 9天 , 2 mg/L、20 mg/L、
40 mg/L、60mg/L浓度下的水蓼种子发芽指数分别下降了 11%、44%、55%和 178%.
　　　表 4 不同浓度处理下水蓼种子的发芽指数
SDS浓度(mg/L) 0 2 20 40 60
第 7天指数(%) 186 129 86 71 0
第 9天指数(%) 222 211 178 167 44
第 12天指数(%) 167 158 150 140 130
3　小结与讨论
试验结果显示 , SDS浓度与水蓼种子的发芽率 、幼苗平均生长高度和发芽指数呈显著的负相关关系
(P<0.05),与发芽势呈极显著负相关关系(P<0.01),但 SDS浓度在 0mg/L～ 60mg/L时 ,水蓼种子发芽
率均较高(发芽率 >80%),并且水蓼的幼苗均能够生长.
近年来 ,随着工农业生产发展速度的不断加快 ,表面活性剂的需求量也越来越大 ,我国的表面活性剂
的产量近年均以 5% ～ 6%的年均增长率在增长.[ 5]由此 ,我们大多数的水源及整个水生态系统也受到了
不同程度的表面活性剂的污染和破坏.而人工湿地 ,作为一种人为的将基质 、微生物和植物按一定方式配
置而成的复合生态系 ,其对污水的处理和净化均有一定的效果.[ 6]但不同地区具有不同的环境背景 ,由于
存在地域的差异性和特殊性等一系列特殊原因 ,人工湿地生态系统设计中的植物的选择成为了影响污水
24
玉溪师范学院学报
治理的一个主要因素.对此 ,笔者认为 ,其一是选择植物时必须做到因地制宜 ,最起码要能够在该地区正常
生长;其二 ,所选植物一定要适合具体湿地设计的要求 ,且应与当地的气候条件 、地形条件和人文景观条件
等相结合.大体而言 ,处理污水的人工湿地中的植物选用原则主要是:优先选用本土植物 、优先选择有经济
价值的物种 、优先选用耐受水位变化能力强的物种 ,等等.[ 6]
此外 ,外来生物入侵对自然生态系统的强烈影响具有不可恢复 、恶性增长 、持久深入等特点 ,因此 ,外
来生物入侵也是人工湿地选择植物必然重点考虑的一个因素.而水蓼 ,作为一种本土物种 ,其在我国南北
方均有分布 ,它对防止外来物种的大量繁殖 ,减少外来物种的入侵方面具有重要的作用.而且 ,水蓼同时又
是一种潮生植物 ,它可以在陆地上生长 ,也可以在水环境下生长 ,所以在雨季和旱季明显的地区 ,以及湖滨
地区 ,水蓼对人工湿地的全年稳定运行尤为重要.[ 7]从经济方面看 ,大多数蓼科植物均具有清热解毒 、散
结消肿 、活血止痛 、顺气解痉 、收敛止泻 、通经利尿等功效 ,具有很广的药用价值 ,特别是水蓼 ,其具有行滞
化湿 ,散瘀止血 ,祛风止痒 ,解毒等功效 , [ 8]在人工湿地中大量种植 ,可以为中草药的发展提供丰富的原
料 ,为湿地的运行和管理提供经费支持.因此 ,水蓼不仅可以作为净化污水的植物 ,且美观实用 ,可作为目
前大多数人工湿地选择的沼泽植物 ,具有广泛的应用前景.
参考文献:
[ 1]吴茂英 , 李堃宝.表面活性剂污染及其治理研究进展 [ J] .自然杂志 , 2002, 24(3):138-139.
[ 2]魏福祥 , 郝莉莉 ,王金梅.表面活性剂对环境的污染及检测研究进展 [ J] .河北工业科技 , 2006, 1(23):57-60.
[ 3]徐惠风 , 刘兴土 ,金研铭.人工湿地园沼泽植物水蓼的蒸腾特性日变化 [ J] .植物资源与环境学报 , 2004, 13(1):12-15.
[ 4]陈建华 , 叶灵静 ,刘鹏.铝对益母草种子萌发的影响 [ J] .种子 , 2006, 25(1):11-13.
[ 5]罗希权 , 张晓冬.中国表面活性剂市场的现状与发展趋势.日用化学品科学 , 2004, 1:18-20.
[ 6]王圣瑞 , 年跃刚 ,候文华 , 等.人工湿地植物的选择 [ J] .湖泊科学 , 2004, 16(1):91-96.
[ 7]崔卫华 , 卢少勇 ,陈亮 , 等.人工湿地中植物的作用与选择原则 [ J] , 化工之友 , 2006, 6:51-52.
[ 8]王开金 , 张颖君 ,杨崇仁.蓼属植物的化学成分与生物活性研究进展 [ J] ,天然产物研究与开发 , 2006, 18(1):154-158.
TheEfectofSodiumDodecylSulfonate(SDS)ontheSeedGermination
andSeedlingGrowthofPolygonumhydropiper
ZHOUYuan-qing1, 2　LIShu-ying1　DUANZhang-bo1
(epartmentofChemistry, YuxiTeachersColege, Yuxi, Yunnan653100;
2.InstituteofEcologyandGeobotany, YunnanUniversity, Kunming, Yunnan650091)
KeyWords:surfactant;SDS;Polygonumhydropiper;seedgermination;seedlinggrowth
Abstract:ThispaperstudiedtheefectofdifferentconcentrationsofSDSsurfactant(0 mg/L, 2mg/L, 20 mg/L, 40 mg/L, 60
mg/L)ontheseedgerminationandseedlinggrowthofPolygonumhydropipe.ItisfoundthattheconcentrationofSDShasnegative
relationwithseedgerminationrate, seedlingsstatureandgerminationindex(P<0.05), andsignificantnegativerelationwithbur-
geontrend(P<0.01).
收稿日期:2007年 12月 28日
25
周元清　李淑英　段漳波:表面活性剂 SDS对水蓼种子萌发和幼苗生长的影响