全 文 ：作者简介:陈茂铨 (1963-),男 ,浙江余姚人 ,副教授 ,主要从事森林生态教学与研究工作。 　　收稿日期:2008-09-10
丽水水阁工业区环境污染对杜英生理指标的影响
陈茂铨　王东明　陈兵红　彭　微
(丽水职业技术学院,浙江丽水　 323000)
摘　要:通过绿谷大道龙石路口(污染区)、主上风口云景路(东)、主下风口龙庆路(西)和主上风口侧面 、校园(对照)
五个点杜英叶片生理指标的分析比较 ,发现校园内杜英叶绿素 、总糖 、还原糖 、可溶性蛋白 、脯氨酸含量均较高 , 绿谷
大道龙石路口(污染区)总糖 、还原糖含量 、可溶性蛋白含量低 , 主上风口云景路(东)、主下风口龙庆路(西)也较低 ,
略为远离污染中心的边缘地带总糖 、还原糖 、可溶性蛋白 、游离氨基氮含量较污染中心高;校园杜英叶片脯氨酸含量
较高 , 说明污染中心杜英可能对工业污染产生一定的适应性。
关键词:污染;杜英;生理指标
中图分类号　X522　　　文献标识码　A　　　文章编号　1007-7731(2008)21-199-02
　　随着丽水市现代工业的发展 ,大气污染 、土壤污染 、水
污染 、噪声污染等环境问题日益凸现。植物容易受到污染
危害 ,首先是因为它们有庞大的叶面积同空气接触并进行
活跃的气体交换。植物不像高等动物那样具有循环系统 ,
可以缓冲外界的影响 ,为细胞和组织提供比较稳定的内环
境 ,也不像动物那样可以避开污染 ,一般是固定不动的。
水阁工业区园区内现有植物是否适应污染了的环境 ,受伤
程度如何 ,伤害表征等方面有必要加以研究。杜英(Elaeo-
carpusdecipiensHemsl.)常绿乔木 ,叶革质 ,披针形 ,秋东至
早春部分树叶转为绯红色 ,单叶互生 ,叶形长椭圆状披针
形 ,钝锯齿缘。总状花序为淡绿色 ,果实为椭圆形褐果 ,两
端锐形 ,种子很坚硬 。材质可作一般器具 ,种子油可做为
润滑剂 ,树皮也可做染料。多见于公园 、厂矿 、行道绿
化 [ 1] 。
1　材料与方法
1.1　材料　
1.1.1　植物材料的采集　选取绿谷大道龙石路口(污染
区)、主上风口云景路(东)、主下风口龙庆路(西)和主上
风口侧面(垟店)、校园五个点 ,取杜英叶片进行生理指标
的测定 。
1.1.2　试剂(分析纯)　3, 5 -二硝基水杨酸 、茚三酮 、考
马斯亮蓝 G-250、磺基水杨酸等 。
1.2　方法　
1.2.1　叶绿素含量测定　参照 Arnon[ 2]的方法 ,以丙酮作
为提取介质 , 4000g离心 ,得叶绿素提取液。采用 754型分
光光度计 ,在波长 663nm和 645nm下测定光吸收值 ,根据
Ca=12.7OD663 -2.69OD645 , Cb=22.90OD645 -4.68OD663 ,
CT=Ca+Cb及 Ca/Cb,得出叶绿素含量(单位:mg/g)及
叶绿素 a/b。
1.2.2　还原糖含量测定　称取 2g杜英叶片 ,研磨成匀
浆 ,放入 100ml的烧杯中 ,然后加入 50-60ml蒸馏水 ,搅
拌均匀 。把烧杯放于 50℃水浴中保温 30min。拿出烧杯 ,
将烧杯内含物转入 100ml的容量瓶中 ,充分混合 ,过滤 ,滤
出液用于测定还原糖。 DNS法测定还原糖含量。
1.2.3　总糖含量测定　将 1g杜英叶片 ,研磨成匀浆 ,溶
于 15ml水中并加入 10ml6mol/L的盐酸混合 。混合后 ,将
烧杯放于沸水浴中加热煮沸 30 min。拿出烧杯 ,冷却之 。
加入 6mol/L的 NaOH中和烧杯内含物 。将中和后的溶液
转入一个 100ml的容量瓶中 ,加水到刻度线 ,充分混合 。
将容量瓶中的溶液过滤。取 1ml滤出液加水到 10ml。
DNS法测总糖含量 .。
1.2.4　可溶性蛋白质含量测定　将 1g杜英叶片 ,研磨成
匀浆 ,溶于 10ml水 ,吸取样品提取液 0.1ml(样品提取见各
酶活测定),放入具塞刻度试管中(设两个重复管),加入
5ml考马斯亮蓝 G-250试剂 ,充分混合 ,放置 2min后在
595nm下比色 ,记录吸光度值 ,求出可溶性蛋白质含量 [ 3] 。
1.2.5　游离氨基酸含量的测定 (茚三酮显色法)　取新
鲜杜英叶片 ,洗净 、擦干并剪碎 、混匀后 ,迅速称取 0.5 -
1.0g,于研钵中加入 5ml10%乙酸 ,研磨匀浆后 ,用蒸馏
水稀释至 100 ml。混匀 ,并用干滤纸过滤到三角瓶中备
用。茚三酮显色法测定游离氨基酸含量 。
1.2.6　脯氨酸含量的测定　准确称取杜英叶片 0.5 g,研
碎 ,分别置入大试管中 ,然后向各管分别加入 5ml3%的磺
基水杨酸溶液 ,在沸水浴中提取 10min(提取过程中要经
常摇动),冷却后过滤于干净的试管中 ,滤液即为脯氨酸的
提取液 。然后用酸性茚三酮加热处理后 ,溶液即成红色 ,
再用甲苯处理 ,则色素全部转移至甲苯中。比色测定吸光
度 ,计算脯氨酸含量 。
2　结果与分析
2.1　处理株外部形态 、叶绿素含量变化　叶绿体色素在
把太阳能转为化学能的过程中起着极为重要的作用 ,叶绿
素含量减少是衡量叶片衰老重要的生理指标 。校园内杜
英叶绿素含量最高 ,为 8.4mg/g,依次为主上风口云景路
(东)、主上风口侧面和龙庆路(主下风口)(见图 1)。龙
199安徽农学通报 , AnhuiAgri.Sci.Bul.2008, 14(21)
DOI :10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2008.21.004
石路处于污染中心 ,叶绿素含量最低 ,分析其原因为污染
中心植株生长受抑制 ,生长缓慢有关 ,校园远离污染源 ,植
株生长茂盛 ,叶片颜色深 ,叶绿素含量高。
图 1　工业污染对杜英叶片叶绿素含量的影响
2.2　工业污染对总糖及还原糖含量的影响　糖类作为呼
吸基质 ,为植物的各种合成过程和各种生命活动提供所需
的能量 ,因此通过测定植物组织中还原糖和总糖含量可以
在一定程度上了解植物各组织器官中的营养状况。
云景路总糖含量最低 ,为 8.6mg/g,与植株受污染 ,营
养积累受到抑制有关;校园 、龙庆路远离污染和处于污染
边缘地带总糖含量较高 ,说明污染程度低 ,养分积累多;而
龙石路口较高 ,是否说明杜英有了较强的抗污染能力 ,有
待与其他指标一并分析。
校园和龙庆路还原糖含量最高 ,为 5.4mg/g以上 ,说
明这些地带杜英光合作用旺盛 ,糖分积累速度快;云景路
还原糖含量最低 ,为 2.8mg/g,龙庆路 、龙石路还原糖含量
介于上述两者之间 ,说明污染对杜英光合作用 、营养积累
速度有一定影响。
2.3　工业污染对可溶性蛋白 、游离氨基氮含量的影响　
植物体内的可溶性蛋白质大多数是参与各种代谢的酶类 ,
测定其含量是了解植物体总代谢的一个重要指标。垟店
杜英叶片可溶性蛋白含量最高 ,为 8.2mg/g,说明垟店杜
英代谢活跃;龙庆路 、云景路和龙石路可溶性蛋白含量居
中 ,说明污染对杜英代谢有一定影响 ,可溶性蛋白质含量
总体差异不大 。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位 ,植物根系吸收 、同
化的氮素主要以氨基酸和酰胺的形式进行运输。所以 ,测
定植物组织中游离氨基氮的含量对于研究氮素代谢有一
定意义 ,校园游离氨基氮含量最低 ,为 0.07 mg/g,而其它
地带游离氨基氮的含量均较高 ,说明污染源对下风口地带
杜英氮素代谢影响大 ,可能是由于气体污染比较重所造
成 ,这个问题有待进一步研究。
2.4　工业污染对脯氨酸含量的影响　在逆境条件下 ,植
物体内脯氨酸的含量显著增加 ,植物体内脯氨酸含量在一
定程度上反映了植物的抗逆性。
校园杜英叶片脯氨酸含量最高 ,为 34.9μg/g,反映了
校园杜英抗逆性比较强 ,龙庆路杜英叶片脯氨酸含量次
之 ,可能是由于污染中心杜英对工业污染产生一定的适应
性。云景路脯氨酸含量最低 ,为 9.7μg/g,反映了主上风
口杜英抗逆性比较低。这个指标的规律性不够明显 ,有待
通过对大气 、土壤污染的测定 ,进行进一步研究 。
图 6　工业污染对对杜英叶片脯氨酸含量的影响
3　结论
通过对绿谷大道龙石路口(污染区)、主上风口云景
路(东)、主下风口龙庆路(西)和主上风口侧面(垟店)、校
园五个点杜英叶片生理指标的分析比较 ,发现校园内杜英
叶绿素 、总糖 、还原糖 、可溶性蛋白 、脯氨酸含量均较高 ,这
与校园内杜英生长良好相一致;污染区龙石路口(东)总
糖 、还原糖含量 、可溶性蛋白含量低 ,说明污染已经影响了
杜英代谢活动与营养积累;绿谷大道龙石路(污染区)、主
下风口龙庆路(西),各测定项目含量也较低 ,说明污染对
周边植物生长产生了一定的不利影响。远离污染中心的
边缘地带总糖 、还原糖 、可溶性蛋白 、游离氨基氮含量较污
染中心高 ,基本没有污染;龙石路杜英叶片脯氨酸含量较
低 ,说明工业污染对杜英有一定的影响 。
参考文献
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200 安徽农学通报 , AnhuiAgri.Sci.Bul.2008, 14(21)
2.2　各小区玉米经济性状及产量情况分析　从表 1可以
看出:株高 、穗长 、穗粒数 、百粒重等指标均以处理 4为最
高 ,处理 1最低 ,排列顺序依次为处理 4、处理 2、处理 3、处
理 5、处理 1。控失剂比例为 10%的控失肥对当季玉米增
产效果比等量同养分的常规复混肥高 114.3kg/hm2;控失
剂比例为 15%的控失肥对当季玉米增产效果比等量同养
分的常规复混肥处理增产效果低 894.15 kg/hm2;在相同
控失剂比例的条件下 ,控失肥对当季玉米的增产效果均随
施肥量增加而增大 [ 2] 。对不同处理间进行方差分析:处理
2、3、4、5与处理 1间差异显著 ,处理 2、处理 4与处理 5之
间差异显著 ,处理 3与处理 5之间差异不显著 ,处理 2与
处理 4之间差异不显著。
2.3　不同处理对土壤养分变化的影响　9月 28日 ,玉米
收获后 ,不同处理间分别取土化验 ,分析结果如下:
表 2　不同处理土壤养分含量
处理 pH 有机质(g/kg)
全氮
(g/kg)
碱解氮
(mg/kg)
速效磷
(mg/kg)
速效钾
(mg/kg)
1 5.71 16.3 0.88 147.7 18.0 92.4
2 5.23 16.6 1.04 151.2 31.0 114.7
3 5.50 16.5 1.14 135.3 30.4 118.7
4 5.81 16.7 1.15 158.0 22.7 106.1
5 5.43 17.3 1.14 147.5 23.6 119.2
　　从表 2可以直接看出:土壤中全氮含量 ,处理 3、4、5
较处理 2高 ,不施肥的处理 1最低。控失肥处理的土壤全
氮 、碱解氮含量与试验前相比均有增加 ,而普通复混肥处
理和对照处理 ,土壤碱解氮含量虽有增加 ,但土壤全氮含
量不同程度降低 ,尤以空白处理全氮含量降幅最大 ,减少
了 0.23g/kg,这可能与土壤全氮中有机态氮的矿化过程有
关 。试验各处理土壤有机质 、土壤速效磷 、速效钾含量与
试验前相比 ,均有不同程度降低 ,变化规律不明显 ,需要进
一步研究。
2.4　不同处理对下茬小麦产量的影响
表 3　不同处理小麦产量记载　(单位:kg/hm2)
处理 重复Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均值
1 6007.50 5928.75 6056.40 5997.55
2 6386.40 6440.10 6327.00 6384.50
3 6682.50 6778.50 6596.25 6685.75
4 6462.75 6424.20 6519.90 6468.95
5 6541.50 6498.00 6641.10 6560.20
　　从表 3可以看出 ,试验各处理小麦产量从高到低顺序
依次为:处理 3、处理 5、处理 4、处理 2、处理 1,控失肥处理
的小麦均比常规复混肥处理增产。前茬施用控失肥处理
的小麦产量平均为 6571.63kg/hm2 ,比复混肥处理的小麦
产量高 187.13kg/hm2;在相同控失肥用量的条件下 ,控失
剂比例为 15%的处理(处理 3)比控失剂比例为 10%的处
理(处理 4)小麦产量高 216.80kg/hm2;在相同控失剂比例
条件下 ,肥料用量大的控失肥处理(处理 3)比控失肥用量
小的处理(处理 5)小麦产量高 125.55kg/hm2 。经方差分
析可以得出:处理 3与处理 5差异不显著;处理 3与其他
各处理间差异显著 ,处理 5与处理 4间差异不显著 ,处理 4
与处理 2之间差异不显著。
3　结论
在玉米生长前期 ,施用相同规格 、等养分 、不加控失剂
的常规复混肥料 ,玉米在株高 、叶色上好于施用相同规格
的控失肥处理的玉米 ,反映控失肥能控制氮素等养分释
放。
施用 2#控失肥(10%控失剂)处理的玉米前期在株
高 、叶色 、叶片数 、茎粗上 ,后期在穗粒数 、百粒重等方面都
好于施用相同规格 、等养分的 1#控失肥(15%控失剂)处
理的玉米。表明:控失剂比例越大 ,对氮素等养分的控失
作用越显著 。
施用 2#控失肥(10%控失剂)处理的玉米产量略高于
施用相同规格 、等养分的复混肥处理的玉米产量 ,高于施
用相同规格 、等养分的 1#控失肥(15%控失剂)处理的玉
米产量 。分析原因 ,可能与控失肥中控失剂比例和肥料用
量有关 ,过量加入控失剂 ,影响肥料养分在当季的正常释
放。
适宜控失剂比例的控失肥 ,肥料养分不易损失 ,肥料
利用率高 ,能显著增加玉米的株高 、穗长 、穗粒数和百粒
重 ,提高当季玉米的产量 。控失剂比例过高 ,抑制肥料养
分的当季释放 ,反而降低了控失肥的增产效应 ,甚至引起
减产 ,但对下茬小麦的增产效果显著。
前茬施用控失肥处理的小麦产量高于复混肥处理的
小麦产量 ,说明控失肥能够保持土壤养分 ,对下茬小麦生
长有后效作用。控失剂比例高 、肥料用量大的控失肥处理
对下茬小麦的增产效果大于控失剂比例低 、控失肥用量小
的处理 。说明控失肥的后效作用大小和控失剂的比例 、控
失肥的用量有关 。
建议进一步研究控失肥施用技术 、控失效果 、增产效
益和控失剂在土壤中的残留及其在土壤中与肥料的作用
机理 ,探索作物生育期 、控失剂的比例 、控失肥用量与作物
增产的相关性。
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(责编:张琪琪)
118 安徽农学通报 , AnhuiAgri.Sci.Bul.2008, 14(21)