重金屬對玉米幼苗根長、苗高的影響

□王笑波

（太原生態工程學校 山西 太原 030025）

重金屬對玉米幼苗根長、苗高的影響

□王笑波

（太原生態工程學校 山西 太原 030025）

本實驗研究了不同濃度（10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200mg/L）Cd2+、Cu2+、Pb2+處理 10d、15d、20d 后,對玉米幼苗的根長、苗高的影響。

重金屬；玉米；根長；苗高

1 本實驗的研究目的和意義

玉米(Zea mays L.)屬于單子葉植物綱,禾本科,是一種在全世界范圍內廣泛種植且產量較高的作物，我國總產量約占全球總產的20%左右。

本實驗以玉米為材料，采用室內培養法，研究了在不同濃度的三種重金屬（Cd2+、Cu2+、Pb2+）處理 10d、15d和20d時對玉米幼苗生長的影響，比較分析了3種重金屬對玉米幼苗的根長、苗高的毒害程度的差異。研究結果有利于指導農業生產中較早地發現重金屬的毒害，同時為選擇玉米耐性品種提供實驗依據。

2 材料與方法

2.1 供試材料

供試材料為“浚單22”玉米種子，由山西省農科院提供。

2.2 實驗方法

2.2.1 材料培養和重金屬處理

（1）選取顆粒飽滿均勻的玉米種子。

（2）用5%的次氯酸鈉溶液消毒30min后，用去離子水將種子反復沖洗。

（3）然后將其置于30℃的溫水中浸種4h。

（4）再將恒溫培養箱調至28℃，將種子置于其中避光保存。

（5）待種子發芽后每盆10粒種植于口徑為20cm的塑料培養盆中。

（6）分別以1/2霍格蘭氏營養液配制的10mg/L、50mg/L 、100 mg/L、200mg/L 的 Cd2+、Cu2+、Pb2+溶液處理10d、15d、20d，對照用1/2霍格蘭氏營養液處理，所有處理均在光照培養箱中培養，每12h加一次處理液。每個樣品做3次重復。

2.2.2 測定方法。每個處理分別在培養10d、15d、20d時隨機取其中20株幼苗測量主根長和苗高。

3 結果與分析

3.1 處理10d后不同濃度的Cd2+、Cu2+、Pb2+對玉米幼苗的根長和苗高的影響

從表1可知，重金屬脅迫10d，各處理玉米幼苗的根長和苗高均受到了不同程度的抑制，且重金屬濃度越高，苗高和根長越小，10mg/L濃度的Cu2+對玉米根長和苗高、Pb2+對玉米苗高具有一定的刺激作用。

重金屬濃度越高，苗高逐漸降低，而各處理的根長與對照比較，在10-50mg/L濃度處理下差異不顯著，在100-200mg/L的處理中與對照存在顯著差異。由此說明三種重金屬在100-200mg/L的處理下對玉米幼苗根長的影響比對苗高的影響顯著，但不同種類重金屬的毒害對根長和苗高的影響差別不大。

表1 不同濃度重金屬處理10d后對玉米幼苗根長和苗高的影響

表2 不同濃度重金屬處理15d后對玉米幼苗生長的影響

3.2 處理15d后不同濃度的Cd2+、Cu2+、Pb2+對玉米幼苗的根長和苗高的影響

從表2可知，重金屬脅迫15d后，苗高和根長均隨三種重金屬處理濃度的增加而降低，幼苗的生長和根長與對照相比明顯受到了抑制。

經t檢驗，各處理與對照相比差異不同：在10 mg/L的處理中三種重金屬與對照差異不顯著。在50mg/L的處理下，Cd2+和Pb2+對玉米的抑制作用強于Cu2+；在100-200mg/L的處理下三種重金屬對苗高和根長產生較大的毒害作用。

從根長與苗高比較，所有處理的苗高均大于根長，說明根系所受到的毒害作用比地上部分嚴重，這可能與根系是離子的主要吸收器官有關。

3.3 處理20d后不同濃度的Cd2+、Cu2+、Pb2+對玉米幼苗的根長和苗高的影響

表3 不同濃度重金屬處理20d后對玉米幼苗生長的影響

從表3可知，重金屬脅迫20d后，玉米幼苗的生長明顯受到了抑制，并且隨著處理濃度和處理時間的增加，抑制作用增強。

在10mg/L時，Cd2+和Pb2+對玉米苗高的抑制作用強于Cu2+；

在50 mg/L時，三種重金屬對苗高和根長產生的毒害作用更加明顯，在此濃度下對根系的毒害作用比地上部分大，傷害程度為Pb2+＞Cd2+＞Cu2+；

在100mg/L的處理下，三種重金屬對根長抑制程度與對照相比的降低值均大于苗高的降低值，在此濃度下，三種重金屬對根長抑制程度比對苗高的嚴重，Pb2+＞Cd2+＞Cu2+；

在200mg/L的處理下，苗高和根長均最小，說明所受的毒害作用最大；三種重金屬對根系的毒害作用差別不大，但對于苗高，Pb2+＞Cu2+＞Cd2+。

結束語

低濃度（＜10mg/L）的 Cu2+在短時間（10d）內能促進玉米幼苗的生長，根系生長會隨著重金屬濃度的增大和處理時間的延長而明顯受阻。這說明植物幼苗的根系生長對Cu2+非常敏感，Cu2+會對其產生顯著的抑制作用，這與齊雪梅（2006）[1]的研究結果“在Cu2+＞10mg/L時根系開始變黃，變粗，隨著Cu2+濃度增大，這種現象更為明顯”相一致。

隨著處理濃度的增加和處理時間的延長，不同濃度Cd2+、Cu2+、Pb2+對玉米幼苗的根長和苗高的抑制作用也增強；由于重金屬被植物吸收的主要途徑是通過根，大量的重金屬分布在根中[2]，較少向地上部分運輸，因此相對于苗高，三種重金屬對玉米根長的抑制作用更強。

三種重金屬中，Pb2+對玉米整體的毒害作用最大，其次為 Cd2+，Cu2+最輕。

[1]齊雪梅，李培軍，劉宛，可欣，尹煒.Cu對大麥和玉米的毒性效應[J].農業環境科學學報，2006，25(2)：286-290.

[2]周建華，王永銳.施用Si對Cd、Cr污染水稻幼苗的生理研究[J].應用環境生物學報，1995，5(1)：11-15.

1004-7026（2017）23-0086-02

S513

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.23.058

王笑波(1973.6-)，女，山西太原人，西南農業大學農學學士，山西大學理學碩士，現任太原生態工程學校講師，多年從事農學方向教學工作。