全 文 ：农业环境科学学报 !#$ !% &’ ( ) * + *%
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摘 要：采用溶液培养法研究了 ,-! .处理对 !种豆科作物幼苗生长的影响。结果表明，较高浓度（/ !012·3 + ’）的
,-! .处理能明显影响绿豆和箭舌豌豆幼苗的生长，使 ! 种豆科作物的地上和地下部分的伸长生长与干物质积累均低于
对照。这种影响与 ,-! .处理降低根系活力、叶片中的总钼（41）量、硝态氮以及全磷含量和硝酸还原酶活性（56）等有
关。相比之下，,-! .处理对绿豆幼苗生长的影响大于对箭舌豌豆的，暗示后者的幼苗生长对 ,-! .胁迫的忍耐性较强。
关键词：溶液培养；,-! .处理；豆科作物
中图分类号：7/%8 !%’ 文献标识码：9 文章编号：’*:! + !#% &!# (’ + * + #
,-! .处理对两种豆科作物幼苗生长的影响
崔 玮，张芬琴，金自学
（河西学院$ 甘肃 张掖 :%#）
重金属对人及动物有毒害作用，而对植物有无毒
性、毒性大小似乎还未受到人们的广泛关注。近年来，
虽然国内外已有了一些关于重金属对植物的毒害以
及某些重金属在一些蔬菜内积累的报告 ; ’ < % =，但多数
研究侧重于重金属对不同种类植物的影响，而对同一
种类的不同品种的对比研究则很少有人报告。本研究
选取“三废”中较为广泛存在的重金属镉（,-）作为重
金属污染源，研究了其对豆科作物中人类食用的小杂
粮绿豆 &4>?@ ABC? ( 和用作饲料和绿肥的箭舌豌豆
& ,1001? DBEFG( 幼苗生长及其生长过程中的某些生
理生化特性的影响，旨在探索镉（,-）对同一种类的
不同品种的豆科作物生长的影响，同时为农业生产早
期预报重金属对作物的毒害效应和对已被镉（,-）污
染的耕地进行品种的选择种植提供理论依据。
’ 材料与方法
’8 ’ 幼苗生长试验（）
试验材料为绿豆品种（HGCIB12>I8 C>JBI 61KA8 FD
L, + %:*!）和豌豆品种箭舌豌豆（LMFMC NCEMDC）。分别
挑选大小一致且饱满的 ! 个品种的种子若干，用
8 ’O 的 P@,2!进行 / 0M?的表面消毒，之后用去离子
水充分冲洗；洗后，于 !/ Q的温度下用去离子水浸种
’! G。嗣后，将种子置于黑暗、!/ Q的条件下使其发
芽；待其出芽后，挑选发芽一致的种子播于装有石英
砂的塑料网篮中，网篮置于盛有营养液 ;为（0012·
3 + ’）) 8 /’ 5P#5R%$ 8 % &5P# ( !NR#$ 8 S: T!PHR#$
8 UU T!NR#$ 8 %U T5R%$ ’8 ,C &5R% ( !·#P!R$ 8 !:
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’ + % 5C!41R#·P!R和 #/ V ’ + % YB Z[\9= 的培养钵
中培养。培养期间，每日通气 ’次，每 ! -更换 ’次营
养液。待幼苗长至第 !对真叶刚露出时，选长势良好
收稿日期) !% + ’ + %
作者简介)崔 玮 & ’S*S— (，男，主要从事生物学方面的教学与科研工
作。
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!第 #$ 卷第 期 农 业 环 境 科 学 学 报
表 %&# ’处理对幼苗伸长生长的影响
()*+, -..,/01 2. 03,)04,50 6708 %&# ’ 25 08, +,5908 2. 1,,&+7591
%&# ’ 处理
: !42+·; <
地上部 地下部
: /4 : /4
绿豆 箭舌豌豆 绿豆 箭舌豌豆
= => ?? @==A B ?> !# B !> #$ @ ==A B !> C @ ==A B
= => D# @ EC> FFA B ?> FD @ ==> FFA B !> #? @ ==> $#A B !> FE @ EE> FA B
?= E> C! @ E$> D!A B D> C# @ ED> CFA B !> = @ EF> DDA B !> $$ @ E#> E?A B
== C> =? @ F!> $=A B $> $! @ C?> ?$A B D> ## @ D?> F#A B ?> FC @ CD> CCA B
?== !> FF @ !D> FA B > #E @ F#> #CA B $> =D @ DC> C=A B D> !D @ !C> DA B
注：表中数据是 $ 次重复的平均值。
且较为一致的幼苗移栽到含 ;上述营养液的培养
钵中继续培养至第 $对真叶长出时，在培养液中加入
%&# ’（%&%+#）对两品种的幼苗作如下的 %&# ’处理G 处
理浓度 @!42+·; < B 分别为：=，=，?=，==，?==，
===，各处理均设 $个重复。在处理期间，每日早晚
为幼苗通气 次、隔日更换营养液（HI为 ?> # J ?> ?）
次。于处理后的第 = &采样，用常规法测定地下部
和地上部长度及其干物质积累。
> # 幼苗生长试验（）
试验材料与幼苗生长试验（#）中所用的相同，培
养方法与幼苗生长试验（#）的相似，只是设 个 %&# ’
处理，其浓度为 ?== @!42+·; < B。于处理后的第 = &
采样，采用钒钼黄比色法 K D L测定全磷含量；采用华东
师大生物系之法 K ? L测定硝态氮含量；采用 ((%法 K ! L测
定根系活力；采用张志良法 K F L测定硝酸还原酶活性。
# 结果与分析
#> %&# ’处理对 #种豆科作物幼苗伸长生长的影响
由表 可见，随着 %&# ’处理浓度的增加，#种豆
科作物的地上和地下部分的生长均受到明显的抑
制。当处理浓度为 ?== !42+·; < 时，绿豆地上与地
下部分的长度分别为其对照的 !D> FA和 DC> C=A G
箭舌豌豆的分别为其对照的 F#> #CA和 !C> DA。与
绿豆相比，箭舌豌豆的伸长生长受到的抑制比绿豆的
表 # %&# ’处理对幼苗干物质积累的影响
()*+, # -..,/01 2. 03,)04,50 6708 %&# ’ 25 08, &3M 4)00,3 2. 1,,&+7591
注：表中数据是 $ 次重复的平均值。
小一些。
#> # %&# ’处理对 # 种豆科作物幼苗干物质积累的影
响
如表 #所示，较高浓度的 %&# ’处理，对 #种豆科
作物的地上和地下部分干物质积累均有明显的影
响。当处理浓度为 ?== !42+·; < 时，绿豆地上与地
下部分的长度分别为其对照的 ?F> D!A和 D?> EFA G
箭舌豌豆的分别为其对照的 !?> EEA和 !F> !?A。相
比之下，箭舌豌豆幼苗的干物质积累受到的影响比绿
豆的小一些。
#> $ %&# ’处理对 #种豆科作物幼苗叶片中磷、硝态氮
含量的影响
由图 可见G ?== !42+·; < 的 %&# ’处理后，#种
作物叶片中的全磷、硝态氮含量均明显降低。绿豆与
箭舌豌豆相比，下降幅度更大，其全磷和硝态氮分别
是其对照的 ?C> FEA和 ?F> #DA；相应地，箭舌豌豆中
的分别为其对照的 FE> ?A和 !> F!A。这说明 %&# ’
处理影响了两种作物幼苗叶片中的氮、磷含量。
#> D %&# ’处理对 # 种豆科作物幼苗叶片中总钼量和
硝酸还原酶活性的影响
?== !42+·; < 的 %&# ’处理后，#种作物叶片中
的全钼、硝酸还原酶活性均明显降低 @图 # B。绿豆与
%&# ’处理
: !42+·; <
地上部 地下部
: 9·?H+)50 < : 9·?H+)50 <
绿豆 箭舌豌豆 绿豆 箭舌豌豆
= $> !# @ ==A B D> ED @ ==A B > #D @ ==A B > =# @ ==A B
= $> != @EE> D?A B D> E$ @EC> EDA B > #? @ ==> CA B > == @EC> =DA B
?= $> = @C$> ?A B D> #C @C!> !DA B > = @C> D?A B > == @EC> =DA B
== #> $E @!!> =#A B $> EE @C=> FFA B => !C @?D> CDA B => FC @F!> DFA B
?== #> =C @?F> D!A B $> #! @!?> EEA B => ?F @D?> EFA B => !E @!F> !?A B
图 ! #$ %处理对 $ 种豆科作物幼苗叶片中酸性磷
酸酶活性的影响
&’()*+ ! ,--+./0 1- /*+2/3+4/ 5’/6 #$ % 14 7820+ 2./’9’/:
’4 ;+29+0 1- 0++#;’4(0
图 < #$ %处理对 $种豆科作物幼苗叶片中全磷、
硝态氮含量的影响
&’()*+ < ,--+./0 1- /*+2/3+4/ 5’/6 #$ % 14 /1/2; =610=61*)0 24# >?$@
4’/*1(+4 .14/+4/ ’4 ;+29+0 1- 0++#;’4(0
图 $ #$ %处理对 $种豆科作物幼苗叶片中全钼、
硝酸还原酶活性的影响
&’()*+ $ ,--+./0 1- /*+2/3+4/ 5’/6 #$ % 14 /1/2; A1 24# >B 2./’9’/:
’4 ;+29+0 1- 0++#;’4(0
箭舌豌豆相比，下降幅度更大，其全钼和硝酸还原酶
活性分别是其对照的 C$D EFG和 CFD HHG；相应地，箭
舌豌豆中的分别为其对照的 IFD EIG和 IJD IEG。说
明 #$ %处理使 $种作物幼苗叶片中钼含量与硝酸还
原酶活性的降低成负相关。
$D J #$ %处理对 $ 种豆科作物幼苗叶片中酸性磷酸
酶活性的影响
图 !的结果表明，JHH !31;·K @ <的 #$ %处理使
两种豆科作物幼苗叶片中酸性磷酸酶的活性有所提
高，绿豆的提高幅度较箭舌豌豆的大L但均不明显。与
各自的对照相比，绿豆幼苗叶片中酸性磷酸酶的活性
是其对照的 $D C #$ %处理对 $种豆科作物根系活力的影响
与对照相比，经 JHH !31;·K @ <的 #$ %处理后，
绿豆幼苗的根系活力是其对照的 CHD $MG，箭舌豌豆
的是其对照的 IJD HHG，$种豆科作物的根系活力明
显降低（图 M）。相比之下L 箭舌豌豆的根系活力受
#$ %处理的影响较小。
! 讨论
植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生
长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状
况及产量水平，故根系活力是植物生长的重要生理指
标之一。JHH !31;·K @ <的 #$ %处理绿豆和箭舌豌豆
幼苗 这使根系的吸收功能不能正常发挥，致使根对营养元
素的吸收量下降（图 <）。王春春 N E O等发现显著抑制绿
豆幼苗的生长、降低幼苗上胚轴和植株干重，我们的
结果与此相似（表 <、$）。由于 #$ %处理一方面抑制了
绿豆和箭舌豌豆根系的生长，另一方面又降低了其根
系的活力，因此使两种作物叶片中氮、磷及钼等营养
元素的含量下降。这种下降在箭舌豌豆幼苗中表现得
弱一些，说明箭舌豌豆幼苗的生长对 #$ %的敏感较
绿豆的弱一些，故其地上部的长度以及干物质积累受
#$ %处理的影响均较绿豆的小，表现为与对照相比的
百分数值高一些。
硝酸还原酶是一种诱导酶，硝酸盐是其诱导物，
它催化硝酸盐还原为亚硝酸盐，钼是其组成成分。本
研究发现，#$ %处理后 $种豆科作物幼苗叶片内的硝
酸还原酶活性有不同程度的降低，且这种降低与叶片
中硝态氮含量的降低和钼含量的降低是相一致的。推
测此时一方面是由于硝态氮含量的降低、另方面是其
组成成分钼含量的降低而使硝酸还原酶的生成量减
少，故使其活性呈现降低的态势。相比之下，这种态势
在箭舌豌豆幼苗中表现的不突出，说明箭舌豌豆幼苗
叶片内的硝酸还原酶活性对 #$ %处理有较强的耐
性，使其在一定范围内能维持较高的还原能力，提高
其对氮素的同化和利用。
酸性磷酸酶也是一种诱导酶，其活性受植物供磷
图 M #$ %处理对 $ 种豆科作物幼苗根系活力的影响
&’()*+ M ,--+./0 1- /*+2/3+4/ 5’/6 #$ % 14 *11/0 9’/2;’/:
C$ $HHM年 $ 月崔 玮等P #$ %处理对两种豆科作物幼苗生长的影响
!第 # 卷第 $ 期 农 业 环 境 科 学 学 报
状况的影响。 缺磷诱导根系酸性磷酸酶活性升高，
它是缺磷胁迫以后植物最早和最为剧烈的反应之
一 % & ’。本研究发现，()# *处理后 #种豆科作物幼苗叶
片的酸性磷酸酶活性略有升高，同时本研究也发现
()# *处理后 #种豆科作物幼苗叶片的磷含量降低，这
与上述缺磷导致酸性磷酸酶活性升高的观点是一致
相符的。绿豆的升高幅度稍大于箭舌豌豆的，说明此
时由 ()# *处理导致的磷缺乏，对绿豆幼苗的生长更
为不利。相对地，箭舌豌豆幼苗的生长受到的影响小
一些。
综上所述，()# *处理能明显影响 #种豆科作物幼
苗的生长，并且其作用机理是相似的；相比之下，箭舌
豌豆幼苗的生长及其生长过程中的某些生理生化变
化对 ()# *处理的敏感性弱，这可作为选择种植作物
的 $个依据。
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