模拟酸雨对紫云英种子萌发、幼苗生长、根系形态指标及根系活力的影响

(成都农业科技职业学院现代农业分院， 四川 温江 611130)

模拟酸雨对紫云英种子萌发、幼苗生长、根系形态指标及根系活力的影响

李春龙

(成都农业科技职业学院现代农业分院， 四川 温江 611130)

研究了模拟酸雨(pH值分别为2.5、3.0、4.0、5.0、5.5、6.0和6.5)对牧草紫云英种子萌发、幼苗生长、幼苗根系形态指标及根系活力的影响。结果表明：随着模拟酸雨pH值的下降，紫云英的最终发芽率、幼苗的根长、苗长、根数以及幼苗干重均呈下降的趋势；其幼苗根系的形态指标总根长、根表面积、根体积、最长根长、根瘤数以及根系生理指标根系活力也均呈下降的趋势。

模拟酸雨； 紫云英； 种子萌发； 幼苗生长；

酸雨是当代重大环境问题之一。中国已成为继西欧和北美之后的世界第三大酸雨区，酸沉降面积达国土面积40%以上[1]。在中国，20世纪80年代，酸雨主要发生在以重庆、贵阳为主的西南地区，到20世纪90年代中期，酸雨迅速发展到长江以南，青藏高原以东及四川盆地广大地区[2]。植物是酸雨污染的主要受体[3]。目前，有关酸雨对陆生植物种子萌发及地上器官形态、生理生化影响及伤害机制已有大量报道[4-7]，而有关酸雨对植物根系形态及根系活力等的胁迫伤害的报道[8]很少。

以牧草紫云英为受体植物，主要研究了模拟酸雨不同pH值对其种子萌发、幼苗生长、幼苗根系形态指标以及根系活力的影响，以期为正确评估酸雨给牧草生产造成的损失提供参考。

1 材料和方法

供试植物紫云英的种子购于四川省农业科学院。

1.2 试验方法

1.2.1 室内种子萌发

将粒大、饱满、大小一致的紫云英种子先用75%的酒精浸泡30 s，再用0.1%次氯酸钠消毒10 min，然后用无菌去离子水冲洗5次，每次1 min。将受试的紫云英种子(均30粒)放置在垫有2层滤纸、直径为9 cm的皮氏培养皿中，模拟酸雨的pH值分别为2.5、3.0、4.0、4.5、5.0、5.5和6.0，对照为与酸液离子成分相同的中性溶液(pH=6.5)，每个处理3次重复，用移液枪每个培养皿内均加入5 mL模拟酸雨溶液；然后将培养皿放到人工气候箱[(25±1)℃，黑暗]中进行萌发实验[9]。待紫云英种子萌发5 d后记录最终发芽率；记录完发芽率，测定所有萌发幼苗的根长和苗长，然后用万分之一的电子天平再测定所有幼苗的干重，求每株幼苗的平均干重。

1.2.2 盆栽试验

将自成都农业科技职业学院校外实训基地取回的盆栽土先过2遍2 cm筛，筛去较大的石块及粗枝等，再过细筛，用45%的敌克松350 g进行土壤消毒处理，然后将土混匀，最后随机装盆(上口径28 cm，深25 cm)，每盆土均装至花盆的2/3处，每盆装土10 kg，播紫云英种子10粒。

待紫云英幼苗生长1个月后，挑选长势一致的壮苗进行处理(其余的用于测定根系活力)。采用不同pH值(2.5、3.0、4.0、4.5、5.0、5.5和6.0)的模拟酸雨溶液40 mL浇灌紫云英幼苗，每个处理4次重复，用等量的酸液离子成分相同的中性溶液(pH=6.5)作为对照。此后每隔10 d浇40 mL水浸液处理紫云英幼苗，30 d后测定紫云英幼苗的根系形态指标以及根系活力。

表1 不同pH值的酸雨对紫云英种子萌发及幼苗生长的影响

pH值最终发芽率(%)根长(最长)(cm)苗长(cm)根数(条)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:表中数值为平均值±SD(n=3)， 数值后的字母表示进行LSD多重比较时在a=0.05水平上的差异显著性,同一列中具不同字母表示差异显著。下同。

表2 不同pH值的酸雨对紫云英幼苗根系形态指标的影响

pH值总根长(cm)根表面积(cm2)根体积(cm3)最长根长(cm)根瘤数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

根系形态指标先用Epson数字化扫描仪(Perfection V 700)扫描后，用WinRH IZO (Pro 2009年)根系图像分析系统软件对根扫描图像进行定量分析。根系活力采用TTC法[10]进行测定。

党的十八届三中全会把推进国家治理体系和治理能力现代化作为全面深化改革的总目标提出来，表明我们党对社会主义现代化的认识提升到了一个新的高度，这必将极大地推动我国的治理体系向着制度化、规范化、程序化、科学化迈进。从“管理”到“治理”，是一次政府、市场、社会从配置的结构性变化引发现实的功能性变化再到民主参与的主体性变化的制度型塑，无论是从思想理念、方式方法，还是从技术手段上都对社会治理创新提出了全新的挑战与要求，需要我们从更宽广宏大的视野加以审视把握。

1.3 数据处理

采用SPSS(11.5)统计软件进行单因素方差、LSD分析(plt;0.05)。

2 结果与分析

2.1 模拟酸雨对紫云英种子萌发及幼苗生长的影响

随着人工模拟酸雨pH值的下降，紫云英种子萌发(最终发芽率)、幼苗生长(根长、苗长、根数和幼苗干重)均受到了不同程度的抑制(见表1)，并且pH值从4.0下降到2.5时，紫云英发生霉变、霉烂的种子数也在增加。

由表1可见，当模拟酸雨的pH值下降到5.0时，紫云英种子的最终发芽率较对照(pH=6.5)显著下降了15.25%；当模拟酸雨的pH值仅下降到6.0时，紫云英幼苗的根长和幼苗干重就显著受到抑制，分别较对照降低了11.06%和8.63%；而紫云英幼苗的苗长在模拟酸雨的pH值下降到5.5时显著受到抑制，较对照下降了6.58%；紫云英幼苗的根数在模拟酸雨的pH值下降到3.5时才较对照显著受到了抑制，降低了20.00%。

2.2 模拟酸雨对紫云英幼苗根系生长的影响

由表2 可知，随着模拟酸雨的pH值下降，紫云英幼苗根系的形态指标也均受到了不同程度的抑制。

紫云英幼苗根系的总根长、根表面积、根体积、最长根长以及根瘤数均在模拟酸雨的pH值降到6.0时，较对照显著受到抑制，分别为35.94%、8.62%、25.00%、7.44%和19.05%(见表2)。

2.3 模拟酸雨对紫云英幼苗根系活力的影响

从图1可以看出，随着模拟酸雨pH值的下降，紫云英幼苗的根系活力也呈下降的趋势。并且不同模拟酸雨pH值处理下的幼苗根系活力均与对照存在显著性差异，各处理浓度(模拟酸雨的pH值从6.0到2.5)分别较对照显著降低了11.76%、33.09%、44.85%、55.88%、66.92%、74.27%、83.83%和91.91%。

图1 不同pH值的酸雨处理对紫云英幼苗根系活力的影响

3 结论与讨论

研究结果表明，模拟酸雨(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种子萌发、幼苗生长、幼苗根系形态指标以及根系活力，这一研究结果与孙兆国等[7]的研究结果相一致。总的来看，在紫云英牧草生产上，一旦受到酸雨的侵袭，建议尽早采取措施迅速排去酸水，以期减轻其对种子萌发、幼苗生长的影响。

[1]FWNG Z.W,M IAO H,ZHANG F Z,et al.Effects of acid deposition on terrestrial ecosystems and their re-habitation strategies in China[J].Journal of Environment Science,2002,14(2):227-233.

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[4]徐小玉,张凤银,戴小康.模拟酸雨对美丽月见草种子萌发及幼苗生长的影响[J].种子,2015,34(3):17-19.

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[9]陈志国.模拟酸雨对几种作物种子萌发及幼苗生长的影响[J].种子,2013,32(1):95-96.

[10]王韶唐.植物生理学实验指导[M].西安:陕西科学技术出版社,1986:35-151.

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

LIChunlong

2017-01-22

四川省重点专业“作物生产技术专业建设项目资助”(201411510101)。

李春龙(1976—)，男，内蒙古通辽人；硕士，副教授，高级农艺师，主要从事农作物栽培新技术、特种经济作物栽培、设施农业等教学工作；E-mail：lchl1976@126.com。

形态指标； 根系活力

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.06.089

S 541+.3

A

1001-4705(2017)06-0089-03