重金属铬对几种蔬菜生长的影响研究

秦军，蒋文强

(1．山东轻工业学院，山东 济南 250353;2．枣庄科技职业学院，山东 枣庄 277500)

0 引言

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染．关于重金属对农作物生长的影响也有不少报道，大多数研究主要针对Cr6+进行研究，虽然Cr3+在环境中存在比较少，但是一些地方Cr3+含量较多，并且对Cr3+在植物生长周期中不同发育阶段效应的研究也不多，幼苗阶段是植物感知外界环境的最初生命阶段，此阶段的生长状况直接影响作物以后的生长和产量，因此研究蔬菜在幼苗阶段受铬污染的影响显得尤为重要，它可以使我们清楚的认识铬对蔬菜生长的毒害作用，从而实现对铬污染的预测、评价和防治．本文以油菜、油麦菜、生菜及小白菜种子为试材，采用土培法，研究不同浓度的铬对这几种蔬菜的生长影响［2］，从而为我国农业的发展奠定良好的基础．

1 实验部分

1．1 试剂与仪器

油菜，油麦菜，生菜和小白菜种子，Cr2O3(分析纯)，筛选后的土壤．

1．2 实验过程

(1)配制4种梯度的重金属铬溶液0mg/L、20mg/L、50mg/L、80mg/L分别加入到盆栽蔬菜中，记好标号．每种浓度的做3组平行试验，取数据时取平均数据．用不加铬的混合土壤作为对照，每个处理重复3次．

(2)精选均匀一致的油菜、油麦菜、生菜和小白菜种子2－3粒．播种前，每个营养钵浇一次透水，掌握至排水孔刚有水滴滴出为止，表面无积水后播种，每钵2－3粒，距上层土壤1．5 －2．0 cm 左右．

(3)在白天将营养钵放置到室外，充分接受阳光照射，晚上搬回室内．

条件控制在:白天20℃ －30℃，夜间10℃ －20℃，湿度50% －60%，光照达到12小时以上，保持通风［3］．每天观察记录几种蔬菜的生长状况．

2 结果与讨论

2．1 不同浓度Cr对几种蔬菜幼苗生长的影响

将蔬菜幼苗放在最适合的环境中，通过改变土壤中重金属Cr3+的含量，培养2个星期后，观察不同浓度的重金属铬对植物株高生长的影响．实验结果如下图所示:

图1 不同浓度cr几种蔬菜幼苗生长的影响

可以看出，当土壤中Cr的浓度为20mg/kg时，对蔬菜幼苗无明显的促进作用，与对照相比，基本都差不多，影响不大;当土壤中Cr的浓度为50mg/kg时，则表现为对四种蔬菜幼苗的生长有明显的促进作用，而在80m g/kg的浓度时，对蔬菜幼苗的株高有明显的抑制作用，蔬菜出苗后，有的甚至停止增长，子叶刚展开，未长出真叶．另外就对茎粗而言，不同浓度的铬对蔬菜幼苗茎粗的影响远小于对株高的影响，茎粗相差不大．

2．2 不同浓度Cr对几种蔬菜幼苗叶面积生长的影响

叶片是植物进行光合作用、蒸腾作用等生理过程的主要器官，叶面积的消长是衡量作为个体生长发育好坏的重要指标．在土壤中设置不同浓度的铬，将蔬菜放置在最适合的环境当中，一定时间内观察重金属铬对蔬菜叶面生长的影响．实验结果如下图所示;

图2 不同浓度cr几种蔬菜幼苗叶面积生长的影响

结果表明:随金属铬胁迫浓度的上升，生菜叶面积呈先上升后下降的趋势，与株高基本相似．可能由于低浓度铬能促进生菜地上部生长，浓度继续升高后，铬的毒害加大，叶面积呈下降的趋势．还发现，第1－2叶的叶面积变化较为平缓，从对照到最高浓度相差无几，原因可能是第1，2叶抽出时，土壤中的铬离子只有少许进入幼叶中，对生菜幼叶的危害还比较小，而第3，4，5叶抽出时，铬毒害的抑制作用己明显表现出来，高浓度时，叶面积自然就会下降．对于其他3种蔬菜随铬浓度的上升，第1－5叶的叶面积出现了持续下降的趋势，尤其在高浓度铜胁迫浓度下下降更为迅速，浓度达到80mg/kg土时，叶面积只有原来的一半，这说明高浓度的铬胁迫对这些蔬菜的抑制作用非常大．叶面积受抑后生菜的营养生长得不到足够的光合产物，导致株型矮小，叶片黄化．

2．3 不同浓度的铬对蔬菜幼苗地上地下部分物质湿重和干重及含水率的影响

地上地下部分物质是反映蔬菜地上部分生长状况的一个重要指标，其直接反映的是某一阶段或某些阶段蔬菜的生长状况，通过对这些部位的研究，可以为植物生长研究提供重要的科学依据，能够很好的促进农业的发展．研究蔬菜的地上干物质、湿重以及含水率可以综合其他几项理化性质的现象，更为直观的表示该植物的生长状况［4］．实验结果如下表所示:

表1 不同浓度的铬对蔬菜幼苗地上地下部分物质湿重和干重及含水率的影响

从表中可以看出，在铬作用下四种蔬菜均表现为随铬浓度的增加其干湿重先增加后降低的趋势．含水率却不尽相同．当Cr浓度为50mg/L左右时对生菜、油菜、油麦菜及小白菜促进效果最强，随着浓度的增加，地上部分含水量随着浓度的增加含水量增加，地下部分基本无规律．为此，少量浓度的铬对植物生长有促进作用，高浓度铬对植物有抑制作用．

3 结果与讨论

大量资料表明，微量的铬对蔬菜生长有一定的促进作用，过量的铬对植株产生危害症状．本试验结果与之相一致．

从株高、地上部分鲜重和主根长的对比来看，铬对地上部分的影响比对地下部分的影响大，这可能与蔬菜各器官对铬的敏感性有关．

在不同浓度下，铬对蔬菜幼苗的影响在不同时期对植物生长影响不同，在各个浓度下，进入食用部分的的铬的量是不是超标，还有待进一步研究．

［1］秦天才，吴玉树，王焕校．镉、铅及其相互作用对小白菜生理生化特性的影IN［J］．生态学报．1994，14(1):45－49．

［2］尤文鹏，等．Hg对金银莲花根和叶片的伤害［J］．植物资源与环境，1999，8(1):56－58．