模擬酸雨對紫云英種子萌發(fā)、幼苗生長、根系形態(tài)指標(biāo)及根系活力的影響

(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分院， 四川 溫江 611130)

模擬酸雨對紫云英種子萌發(fā)、幼苗生長、根系形態(tài)指標(biāo)及根系活力的影響

李春龍

(成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分院， 四川 溫江 611130)

研究了模擬酸雨(pH值分別為2.5、3.0、4.0、5.0、5.5、6.0和6.5)對牧草紫云英種子萌發(fā)、幼苗生長、幼苗根系形態(tài)指標(biāo)及根系活力的影響。結(jié)果表明：隨著模擬酸雨pH值的下降，紫云英的最終發(fā)芽率、幼苗的根長、苗長、根數(shù)以及幼苗干重均呈下降的趨勢；其幼苗根系的形態(tài)指標(biāo)總根長、根表面積、根體積、最長根長、根瘤數(shù)以及根系生理指標(biāo)根系活力也均呈下降的趨勢。

模擬酸雨； 紫云英； 種子萌發(fā)； 幼苗生長；

酸雨是當(dāng)代重大環(huán)境問題之一。中國已成為繼西歐和北美之后的世界第三大酸雨區(qū)，酸沉降面積達(dá)國土面積40%以上[1]。在中國，20世紀(jì)80年代，酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽為主的西南地區(qū)，到20世紀(jì)90年代中期，酸雨迅速發(fā)展到長江以南，青藏高原以東及四川盆地廣大地區(qū)[2]。植物是酸雨污染的主要受體[3]。目前，有關(guān)酸雨對陸生植物種子萌發(fā)及地上器官形態(tài)、生理生化影響及傷害機(jī)制已有大量報道[4-7]，而有關(guān)酸雨對植物根系形態(tài)及根系活力等的脅迫傷害的報道[8]很少。

以牧草紫云英為受體植物，主要研究了模擬酸雨不同pH值對其種子萌發(fā)、幼苗生長、幼苗根系形態(tài)指標(biāo)以及根系活力的影響，以期為正確評估酸雨給牧草生產(chǎn)造成的損失提供參考。

1 材料和方法

供試植物紫云英的種子購于四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1.2 試驗方法

1.2.1 室內(nèi)種子萌發(fā)

將粒大、飽滿、大小一致的紫云英種子先用75%的酒精浸泡30 s，再用0.1%次氯酸鈉消毒10 min，然后用無菌去離子水沖洗5次，每次1 min。將受試的紫云英種子(均30粒)放置在墊有2層濾紙、直徑為9 cm的皮氏培養(yǎng)皿中，模擬酸雨的pH值分別為2.5、3.0、4.0、4.5、5.0、5.5和6.0，對照為與酸液離子成分相同的中性溶液(pH=6.5)，每個處理3次重復(fù)，用移液槍每個培養(yǎng)皿內(nèi)均加入5 mL模擬酸雨溶液；然后將培養(yǎng)皿放到人工氣候箱[(25±1)℃，黑暗]中進(jìn)行萌發(fā)實驗[9]。待紫云英種子萌發(fā)5 d后記錄最終發(fā)芽率；記錄完發(fā)芽率，測定所有萌發(fā)幼苗的根長和苗長，然后用萬分之一的電子天平再測定所有幼苗的干重，求每株幼苗的平均干重。

1.2.2 盆栽試驗

將自成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院校外實訓(xùn)基地取回的盆栽土先過2遍2 cm篩，篩去較大的石塊及粗枝等，再過細(xì)篩，用45%的敵克松350 g進(jìn)行土壤消毒處理，然后將土混勻，最后隨機(jī)裝盆(上口徑28 cm，深25 cm)，每盆土均裝至花盆的2/3處，每盆裝土10 kg，播紫云英種子10粒。

待紫云英幼苗生長1個月后，挑選長勢一致的壯苗進(jìn)行處理(其余的用于測定根系活力)。采用不同pH值(2.5、3.0、4.0、4.5、5.0、5.5和6.0)的模擬酸雨溶液40 mL澆灌紫云英幼苗，每個處理4次重復(fù)，用等量的酸液離子成分相同的中性溶液(pH=6.5)作為對照。此后每隔10 d澆40 mL水浸液處理紫云英幼苗，30 d后測定紫云英幼苗的根系形態(tài)指標(biāo)以及根系活力。

表1 不同pH值的酸雨對紫云英種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

pH值最終發(fā)芽率(%)根長(最長)(cm)苗長(cm)根數(shù)(條)幼苗干重(mg)2．534．4±8．0f0．73±0．13f3．07±0．03e0．7±0．3d3．37±0．66f3．056．6±3．3e1．30±0．06e4．10±0．10d2．7±0．3c8．93±0．12e3．568．9±1．1d1．43±0．07de4．20±0．10d4．0±0．0b10．57±0．07d4．071．1±1．1cd1．57±0．03cd4．30±0．15d4．7±0．3a10．93±0．13cd4．575．6±1．1cd1．63±0．03cd4．63±0．07c5．0±0．0a11．37±0．09cd5．080．0±1．9bc1．77±0．07bc4．73±0．09c5．0±0．0a11．70±0．10bcd5．585．6±1．1ab1．90±0．10b4．83±0．09bc5．0±0．0a12．13±0．07bc6．086．7±1．9ab1．93±0．07b5．10±0．10ab5．0±0．0a12．70±0．21b6．594．4±1．1a2．17±0．03a5．17±0．03a5．0±0．0a13．90±0．90a

注:表中數(shù)值為平均值±SD(n=3)， 數(shù)值后的字母表示進(jìn)行LSD多重比較時在a=0.05水平上的差異顯著性,同一列中具不同字母表示差異顯著。下同。

表2 不同pH值的酸雨對紫云英幼苗根系形態(tài)指標(biāo)的影響

pH值總根長(cm)根表面積(cm2)根體積(cm3)最長根長(cm)根瘤數(shù)2．523．7±1．2e1．51±0．14h0．017±0．001g7．9±0．1f6±0g3．043．7±2．7de2．12±0．10g0．020±0．001fg8．6±0．1e7±0fg3．549．4±1．5de2．51±0．07f0．023±0．001ef8．9±0．1e9±0ef4．053．5±0．2de2．96±0．07e0．027±0．001de9．2±0．1de10±1e4．560．2±0．6de3．14±0．01de0．029±0．000cd9．6±0．1d13±0d5．074．1±2．8d3．27±0．03d0．033±0．002c10．2±0．0c14±1cd5．5114．6±10．7c3．76±0．11c0．041±0．000b10．7±0．0bc15±0c6．0159．7±15．5b4．24±0．10b0．045±0．001b11．2±0．0b17±0b6．5249．3±33．6a4．64±0．14a0．060±0．005a12．1±0．5a21±2a

根系形態(tài)指標(biāo)先用Epson數(shù)字化掃描儀(Perfection V 700)掃描后，用WinRH IZO (Pro 2009年)根系圖像分析系統(tǒng)軟件對根掃描圖像進(jìn)行定量分析。根系活力采用TTC法[10]進(jìn)行測定。

黨的十八屆三中全會把推進(jìn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化作為全面深化改革的總目標(biāo)提出來，表明我們黨對社會主義現(xiàn)代化的認(rèn)識提升到了一個新的高度，這必將極大地推動我國的治理體系向著制度化、規(guī)范化、程序化、科學(xué)化邁進(jìn)。從“管理”到“治理”，是一次政府、市場、社會從配置的結(jié)構(gòu)性變化引發(fā)現(xiàn)實的功能性變化再到民主參與的主體性變化的制度型塑，無論是從思想理念、方式方法，還是從技術(shù)手段上都對社會治理創(chuàng)新提出了全新的挑戰(zhàn)與要求，需要我們從更寬廣宏大的視野加以審視把握。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS(11.5)統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差、LSD分析(plt;0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 模擬酸雨對紫云英種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

隨著人工模擬酸雨pH值的下降，紫云英種子萌發(fā)(最終發(fā)芽率)、幼苗生長(根長、苗長、根數(shù)和幼苗干重)均受到了不同程度的抑制(見表1)，并且pH值從4.0下降到2.5時，紫云英發(fā)生霉變、霉?fàn)€的種子數(shù)也在增加。

由表1可見，當(dāng)模擬酸雨的pH值下降到5.0時，紫云英種子的最終發(fā)芽率較對照(pH=6.5)顯著下降了15.25%；當(dāng)模擬酸雨的pH值僅下降到6.0時，紫云英幼苗的根長和幼苗干重就顯著受到抑制，分別較對照降低了11.06%和8.63%；而紫云英幼苗的苗長在模擬酸雨的pH值下降到5.5時顯著受到抑制，較對照下降了6.58%；紫云英幼苗的根數(shù)在模擬酸雨的pH值下降到3.5時才較對照顯著受到了抑制，降低了20.00%。

2.2 模擬酸雨對紫云英幼苗根系生長的影響

由表2 可知，隨著模擬酸雨的pH值下降，紫云英幼苗根系的形態(tài)指標(biāo)也均受到了不同程度的抑制。

紫云英幼苗根系的總根長、根表面積、根體積、最長根長以及根瘤數(shù)均在模擬酸雨的pH值降到6.0時，較對照顯著受到抑制，分別為35.94%、8.62%、25.00%、7.44%和19.05%(見表2)。

2.3 模擬酸雨對紫云英幼苗根系活力的影響

從圖1可以看出，隨著模擬酸雨pH值的下降，紫云英幼苗的根系活力也呈下降的趨勢。并且不同模擬酸雨pH值處理下的幼苗根系活力均與對照存在顯著性差異，各處理濃度(模擬酸雨的pH值從6.0到2.5)分別較對照顯著降低了11.76%、33.09%、44.85%、55.88%、66.92%、74.27%、83.83%和91.91%。

圖1 不同pH值的酸雨處理對紫云英幼苗根系活力的影響

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，模擬酸雨(pH=2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0)均不同程度地抑制了紫云英種子萌發(fā)、幼苗生長、幼苗根系形態(tài)指標(biāo)以及根系活力，這一研究結(jié)果與孫兆國等[7]的研究結(jié)果相一致?？偟膩砜?，在紫云英牧草生產(chǎn)上，一旦受到酸雨的侵襲，建議盡早采取措施迅速排去酸水，以期減輕其對種子萌發(fā)、幼苗生長的影響。

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Effect of Simulated Acid Rain on Seed Germination, Seedling Growth, Root Morphological Index and Root Activity of Milk Vetch

LIChunlong

2017-01-22

四川省重點專業(yè)“作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)建設(shè)項目資助”(201411510101)。

李春龍(1976—)，男，內(nèi)蒙古通遼人；碩士，副教授，高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)作物栽培新技術(shù)、特種經(jīng)濟(jì)作物栽培、設(shè)施農(nóng)業(yè)等教學(xué)工作；E-mail：lchl1976@126.com。

形態(tài)指標(biāo)； 根系活力

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.06.089

S 541+.3

A

1001-4705(2017)06-0089-03