全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 22(2)：l71 1 7 3
硅对污灌水稻幼苗几种生理特性的影响
王爱民
(嚣 州帅疆 学生 l捌不 ， 、你州 221c09 j
摘 要：水稻幼苗经奎河污班胁迫后，根系活力，叶绿素含量、叶绿素a／b比笸下降；叶片POD括 、SOD活
性、相对电导率升高。在污水中加八 Si(1．5mmol／[ )，可使前三项生理指标明显提高(P<0 01)．而后三项生
理指标明显下降(P<0．01)。说明 Si在一定程度上可以减轻奎河污水对水稻幼苗的毒害作用。
关键词：硅 ；污水胁迫 ；水稻幼苗 生理特性
中图分类号：Q945．78 文献标识码：A 文章编号 ：l()O0—31-12(2002)l2 ：171 03
Effects of Si on several physiol ogical characters
in l eaves of sewage irrigated rice seedl ing
W ANG Ai—rain
‘D ‰ ·¨ 札t 0}Bkdogy Xuzhou NmwlaZ[．?nrJe,aily．Xt,zhou 221009-China)
Abstract．The vitality of root systera．the chlorophyll content and the ratio of chlorophyl a厂b a1l decreased after
the r Lce sccdlin口s werc treared with waste water in the Kuihc River，but POD activity、SOD~,ctivity and the elec
trolyte leakage increased．The former three physiological hems increased and the consequent tltrce hems de
creRscd when Si was added to t walet The resulls suggests that Si。⋯ edu。c lI1c poison efk．c~s cf a．~te
water in the Kulhe River On rice seedlings EO a certain oxJ2nt．
Key words：Si；sewage irrigationi rice seedling；physiological character
城市污水灌溉农田已有久远历史，污灌对农作
物的影响也有报道。：，但是如何减轻污水对农作物
的毒害，这是亟待解决的问题 硅营养元素被认为
是禾本科作物的必需元素之一．具有强杆、壮叶及
抗倒的作用。 ；可 抑制 Na、Cu Cd、Cr等对水稻
幼苗的毒害作用 。但硅对污灌水稻幼苗的影响尚
未见报道。
本文从几项生理指标 ，对穿过徐州市区水质被
生活污水和工业废水严重污染的奎河污水进行加
硅对照培养水稻幼苗，研究差异。
1 材料和方法
试 验材料，水稻(Ory~ satiT,a)种子为“杂粳
12”，由徐州市种子公司提供 选取饱满种子，0 1
升汞消毒 10 rain，冲洗后，去离子水浸种 24 h，于30
=2 C下催芽 48 h，均匀播种在石英砂中，置于光
照培养箱中(25=2)。C、2 000】x、l 6 h光照下培养 ，
用去离子水浇灌 l周后加 Hoag[and营养液培养。当
苗龄 d片叶时，选择生长势一致的健壮幼苗，移人装
有石英砂的解剖盘中，每盘 l0株 设置下列处理： r
收稿日期 ：2001—03 l 6
怍者简介：王爱民(1970一)．女，疆苏枯州^ ，理学学士．il；0 r~．主要从事柑物 卜理学刊蛆 培养的教学和0DZ王竹
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l72 广 西 植 物 22卷
以只用 Hoagland营养液 ．不加 、污水作为对照组
(CK)： Hoag[and营养液加人污水(体积比为 l：
1)作为污灌组；③在污灌组处理中加八Na SiO 使
含 SiO：的浓度为 5 mmd／I ；阔节 pH—j～s，作
为加 s 处理组 每种处理重复 3个 ，每 2天浇灌 1
次．每周更换 1次溶液 。培养 2周后 ，取样测定。
叶绿素含量、过氧化物酶 活性测定分别依照张
志 良 方法；叶片相对 电导率按前文。。：方法 ；超氧化
物歧化酶活性采用王爱国等 方法；根系活力用
丁丁(、还原法 测定。上述各项测定均作 3次重复试
验取平均值。
2 结果与讨论
2．1硅对污灌水稻幼苗叶片叶绿素含量的影响
试验表明，奎河污水使水稻幼苗叶片的叶绿素
a、叶绿素 b含量 降低 ，分别 为对照组 的 72．6％和
81．3 ；叶绿素总量亦明显下降(P<0．01)；污水中
加人 s 可使叶绿素 a、叶绿素 b及叶绿素总量都有
所增加 ，但仍低于对照组。污水胁迫降低了水稻幼
苗的叶绿素 a／b比值，而加 s 于污水处理中可使叶
绿素a／b比值升高。可见污水处理抑制叶绿素a比
抑制叶绿素 b严重，而 s 能改善这个关系，使叶绿
表 1 硅对污灌水稻幼苗叶片叶绿素含量的影响 (mg／gFW)
Table 1 Effects of Si on the chlorophyll content in leaves of sewage irrigation rice seedling (mg／gFW )
素 a／b比值升高。
2．2硅对污灌水稻幼苗抗氧化酶活性的影响
从表 2中可以看 出．污水胁迫下水稻幼苗叶片
的 POD活性 明显增强 (P<0，01)，而 s 的加人使
P()r]活性明显降低【P<0．01)，但仍略高于 CK组；
s()i)活性的变化趋势亦然。POD、SOD是植物体内
主要的抗氧化酶。这种内源的酶促性的活性氧清除
剂能够在逆境胁迫中清除植物体内过量的活’陛氧，
维持活性氧的代谢平衡，保持膜结构，从而增强植
物对逆境的抗性 机体内活性氧的积累超过正常
状态下这些抗氧化酶能有效控制的范围，细胞会要
求：自加这些酶的合成 这些酶活性的增加，是对污
染胁迫的响应 ．而 可以减轻污染胁迫
表 2 硅对污灌水稻 POD活性(△A 呷／mi“gFW)
和 SOD活性(Units／g FW)的影响
Table 2 Effects of Si『1n POD activity(△A imin gFW )
『¨_d S0『)activity(Un[zs／g FW )in[caves of
sewage irrigation rice seedling
2．3硅对污灌水稻幼苗相对电导率的影响
细胞膜透性是 平价植物对 污染反应的方法之
一
，细胞外渗液的电导率与污染物浓度成正相关 ’。
叶片相对电导率测定结果见表 3。从表中可以看出，
污灌组水稻相对 电导率明显高于对照组 (P<
0，01)．污染物破坏细胞膜的结构，增加 了膜的透
性，导致更多物质外渗；而加 sj于污水中，电导率明
显低于污灌组(P<0．01)，但仍略高于对照组。说
明 ，S 在 一定程度上可 以减轻污灌对 细胞 膜 的伤
害。
表 3 硅对污灌水稻幼苗相对电导章的影响( )
Table 3 Effects of Si on the dectrolyte leakage from
leaves of sewage irrigation rice seedling( )
2．4硅对污灌水稻幼苗根系活 力的影响
污灌组水稻幼苗根数少 ，根较细，且根毛较少 ，
颜色多为褐色，说明污水对幼苗根的生长有抑制和
伤害作用 加 处理与不加 S 的污灌组相比，根数
增加，根较粗，根毛也较多，颜色也为浅褐色，但比
对照组的根明显变短。植物根系对地上部的支持和
固定、物质的贮藏、对水分和盐类的吸收、合成氨基
酸和激素等物质都起到了一定的作用，因此根系活
力是植物生长的重要生理指标之一 。为此我们对
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2期 王爱民：硅对污灌水稻幼苗几种生理特性 的影响 1 73
各处理组根系活力进行 了测定 ，结果见表 4 经污
灌，根系活力明显下降(P<0．01)，而加si的处理组
根系活力比污灌处理的有所增加。
表 4 硅对污灌水稻幼苗根系活力的影
响 (还原 型 TTC,cg／gFW．h)
Table 4 Effects of Si on the vitality of root sys
tem 0f sewage irrigation rice seedling
(Redu㈣veTTC g，gFw h)
由以上结果可以看出，奎河污水灌溉对水稻幼
苗的几项生理指标都有明显影响，而 s 可以在一定
程度上减轻污水 的影响 有人认为 ，S 还可以抑制
有毒物质对水稻植株的生理生化代谢的毒害。 ；还
曾有人认为是由于可溶性硅酸盐在水溶液中水解
生成 H siO．，呈凝胶状态，吸附有毒物质，避免蛋白
质结构的破坏等。’ 。但s 抑制污水毒害的原固还亟
待作深入研究。随着工农业生产的发展和城镇人 VI
的集中，含有各种污染物的工业废水、生活废水和
矿产废水，大量排入水系，造成水污染。污染水体的
污染物主要是重金属和难降解的有机物 以污水
灌溉农 田，有毒物质会 沉积于土壤，造成土壤污染 ，
对农作物 的生长产生明显影响 土壤是植物 S 的给
源，但土壤中绝大部分 s 是植物不能直接利用的，
只有溶解在土壤溶液中的微量单硅酸能被植物吸
收 sI作为复合肥料促进作物生长、提高作物产量，
已有较多研究“⋯ 。然而，s 抑制污水的毒害作用
尚需作深人研究，以期净化环境，提高农作物产量
和品质．减轻对人体的危害。
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