不同氮磷濃度對浮萍生長的影響

高婭

摘要? ? 本文以常見的浮萍（青萍）為研究對象，采用正交試驗(yàn)的方式研究了氮磷濃度對浮萍生長的影響。結(jié)果表明，浮萍對不同濃度的氮、磷需要一定的適應(yīng)時間，較高濃度及特定氮、磷比有利于浮萍的大量生長。研究結(jié)果可以為污染水體的凈化提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 浮萍;氮;磷;生長;生物量

中圖分類號? ? X173? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）11-0196-01? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

浮萍是一種常見的水面浮生植物，主要生長于水田、池塘、湖沼、水溝等靜水水域。浮萍可以有效凈化受污染的水體，是一種良好的緩解水體富營養(yǎng)化的水生植物[1]。氮、磷是浮萍生物組織的主要構(gòu)成物質(zhì)，通過測定浮萍吸收水中氮、磷等的速率可以了解浮萍生長速率[2]，故影響水中浮萍生長的重要因素是水中的氮、磷濃度[3]。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)材料與處理方法

為了研究水體中氮磷條件對浮萍生長的影響，采集了自然環(huán)境中常見的青萍作為研究對象。將采集的青萍進(jìn)行前處理，把青萍清洗干凈，除掉非青萍雜株，再分離出青萍單株，選取優(yōu)異單株進(jìn)行擴(kuò)大繁殖，從而減少試驗(yàn)誤差。單株擴(kuò)大培養(yǎng)液使用Hutner完全培養(yǎng)液（表1），使用時稀釋5倍，每7 d更換1次培養(yǎng)液。隨機(jī)稱取生長健康、表型基本一致、培養(yǎng)好的青萍單株1 g，接種在已添加2 L營養(yǎng)液的3 L塑料養(yǎng)殖盒中，培養(yǎng)溫度為25 ℃，光照為3 000 lx。

1.2? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在光照3 000 lx、溫度25 ℃的外部條件下，采用缺氮缺磷的Hutner不完全營養(yǎng)液（營養(yǎng)液配方見表2），按照Hutner營養(yǎng)液原配方中使用NH4NO3設(shè)置0.05、0.5、1.0 mmol/L 3種總氮濃度，設(shè)置營養(yǎng)液磷濃度為0.01、0.1、0.3、0.5、0.7 mmol/L 5個梯度，即一共3個氮濃度、15個不同類型的培養(yǎng)液。為防止出現(xiàn)偏差，進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，分別在第7、14、21、28、35天取樣，培養(yǎng)期間不更換培養(yǎng)液，蒸發(fā)的水分以去離子水進(jìn)行補(bǔ)充。

2? ? 結(jié)果與分析

研究不同氮、磷濃度對青萍生長的影響，在不同氮、磷濃度下，青萍的生物量變化情況見表3。

由表3可知，青萍在0.05 mmol/L的低氮濃度、磷濃度為0.1 mmol/L時，培養(yǎng)第28天，生物量最大。在低氮環(huán)境中，為期35 d的培養(yǎng)時間內(nèi)，隨著培養(yǎng)液中磷濃度的增加，青萍的生物量的變化趨勢為先升高后下降。在低氮環(huán)境中，當(dāng)培養(yǎng)液中的磷濃度為0.3 mmol/L時，青萍生物量隨培養(yǎng)時間的增加而不斷增加，其他濃度的培養(yǎng)液中均在達(dá)到最大后有不同程度的下降。

在中氮濃度0.5 mmol/L條件下，在培養(yǎng)的第7天，各培養(yǎng)液中的青萍生物量變化不大，均處于相對較低水平;在培養(yǎng)的第14天，各培養(yǎng)液中青萍生物量隨磷濃度提高而有明顯先升高后下降的趨勢;在培養(yǎng)液中磷濃度分別為0.01、0.10 mmol/L時，青萍的生物量變化趨勢是在前28 d的培養(yǎng)時間內(nèi)顯著增加;28～35 d期間，生物量都會下降，但下降幅度有差異。當(dāng)培養(yǎng)液中的磷濃度為0.3、0.5、0.7 mmol/L時，青萍的生物量在35 d內(nèi)一直增加，其中當(dāng)培養(yǎng)液中的磷濃度為0.1、0.3 mmol/L時，青萍可以獲得相對更大的生物量。

在高氮濃度1.0 mmol/L條件下，在培養(yǎng)前期，不同培養(yǎng)液中的青萍生物量均較低;在高氮濃度下，0.1、0.3 mmol/L磷培養(yǎng)液中，隨著培養(yǎng)時間延長，青萍的生物量增加明顯;在其他磷濃度中，隨著培養(yǎng)時間延長，青萍的生物量逐漸減小乃至死亡。

3? ? 結(jié)論與討論

通過試驗(yàn)研究結(jié)果可以看出，青萍在生長過程中需要較長的時間來適應(yīng)外部營養(yǎng)條件;由于氮、磷濃度較低，在青萍適應(yīng)生長條件后不能維持長時間的生物量積累，是因?yàn)闋I養(yǎng)液中的氮、磷轉(zhuǎn)化為青萍本身[4-5];越高濃度的營養(yǎng)液對青萍的生長影響越大[6]，但超過一定濃度后，會造成青萍更快死亡;氨氮對于青萍的生長不利，硝態(tài)氮有利于青萍的生長;適合的氮、磷比有益于浮萍的生長，但氮、磷濃度較高，也對浮萍的生長不利，可導(dǎo)致浮萍大量死亡。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 顧新嬌，王文國，胡啟春.浮萍環(huán)境修復(fù)與生物質(zhì)資源化利用研究進(jìn)展[J].中國沼氣，2013，31（5）：15-19.

[2] 種云霄，胡洪營，錢易.細(xì)脈浮萍和紫背浮萍在污水營養(yǎng)條件下的生長特性[J].環(huán)境科學(xué)，2004，25（6）：59-64.

[3] 沈根祥.利用浮萍凈化氮磷污水機(jī)理及其優(yōu)化工藝條件研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2005.

[4] 吳雪飛，劉璐嘉，馬晗，等.江蘇省夏季浮萍種類及其生長水環(huán)境調(diào)查[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，28（5）：554-558.

[5] 劉佳，劉永立，葉慶富，等.水生植物對水體中氮、磷的吸收與抑藻效應(yīng)的研究[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2007（4）：393-396.

[6] 鮑姝，方揚(yáng)，靳艷玲，等.污水氮磷濃度對云南本地浮萍生長及氮磷去除的影響[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2014，20（1）：56-62.

收稿日期? ?2020-03-13