香烟浸泡液对荠菜幼苗形态生长的影响

张 悦 张中鼎 徐丽萍

（伊犁师范大学生物与地理科学学院，新疆伊宁 835000）

我国有14 亿人口，是世界最大的烟草生产和消费国，也是吸烟相关疾病多发国家[1]。 我国肺癌病例大多是吸烟者，而且吸烟量很大[2]。 WHO 总干事Brundtland 博士指出，全世界的统计资料表明，全世界每年死于烟草的人数将由1998 年的400 万人上升到2030 年的1 000 万人，这个数字已经超过了因疟疾、 母婴疾病和结核病造成死亡的总和， 而其中70%的死亡发生在发展中国家[3]。 香烟燃烧会释放烟雾及大量甲醛[4]，烟雾中主要有害物质包括烟碱、苯并芘、氰化氢、烟、焦油、一氧化碳和一氧化氮及其他有害物质金属镉等[5]。 香烟的烟气中含有酸性气体，而正常情况下人体肺泡内液体的pH 值为7.4， 吸烟对人体肺液酸碱度有不良影响[6]。 大量研究表明：吸烟对男性生殖系统有明显的有害影响， 主要表现为吸烟者精子数量减少[7]、活力[8]和存活率[9]下降以及精子畸形率增加[10]，甚至认为吸烟可能与男性不育有关[11]。 男性生殖细胞染色体畸变，会影响后代正常发育等[12]。

伴随着香烟的大量生产， 有关香烟对动植物等的利弊也在不断研究。有研究表明，香烟浸泡液能够防治鱼病，未发现对池养鱼类有明显的毒害作用[13]。前人用微生物和动物进行试验，结果表明，香烟浸泡液浓度越高，危害越大，突变率越高[14-15]。 目前，很少见到香烟浸泡液对植物生长形态影响的研究报道。

荠菜（Capsella bursapastoris（L.） Medic. （Thlaspi bursapastorisL.），为十字花科荠菜属植物，又名菱闸菜，其营养价值和药用价值很高，以嫩叶供食用。 荠菜富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、胡萝卜素及多种维生素，具有较高的营养价值。荠菜还具有很高的药用价值，能够止血、明目、利水、利脾以及降压。 荠菜还含有丰富的VC，对食管癌、胃癌等可起到良好的预防作用；富含登皮苷，能够起到增强机体免疫力、消炎抗菌及预防冻伤的功效；另外，由于荠菜中粗纤维含量高， 可很好地促进新陈代谢， 对冠心病、高血压、糖尿病等均有良好的缓解功效[16]。 本研究采用香烟浸泡液对荠菜幼苗进行处理，探讨其对荠菜幼苗形态生长的影响，以期为荠菜生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

香烟为1960 年创始的杭州卷烟厂的老品牌利群。 荠菜产地为陕西，品种纯度不低于96%、净度不低于98%、水分不高于7%，是由北京凤鸣雅世科技发展有限公司生产的北农一号野生荠菜。

1.2 试验过程

1.2.1香烟浸泡液的制备。 取7 只烧杯，各盛1 L 蒸馏水， 分别加入0、0.75、1.50、2.25、3.00、3.75、4.50 g香 烟 浸 泡2 d， 分 别 制 成0、0.75、1.50、2.25、3.00、3.75、4.50 g/L 不同浓度香烟浸泡液，备用。

1.2.2荠菜的处理。随机挑选饱满的荠菜种子，用流水冲洗干净后播于干净的培养盆内（培养盆直径为15 cm、高度为5 cm），每个盆内10 株苗，然后用不同浓度香烟浸泡液处理。每组4 个重复。每次每个盆栽喷洒20 mL 香烟浸泡液（pH 值约为10），所有培养盆中水分管理一致，处理后每天定时观察。

1.2.3荠菜幼苗形态指标的测定。 ①茎粗和株高生长量。 选用游标卡尺对不同处理盆内荠菜幼苗的茎粗和株高进行测量。②叶片面积和周长。在不同浓度香烟浸泡液处理的培养盆中随机取荠菜幼苗叶片10 片，利用扫描仪（M7605D，越南产）对叶片进行扫描，用ImageJ 软件（National Institutes of Health，美国产）对叶片面积及周长进行测量分析。

1.3 统计分析

试验数据均为4 个重复的平均值。利用Excel 和IBM SPSS Statistics 26.0 统计软件进行数据处理和作图。 平均值之间的比较采用单因素方差分析方法。

2 结果与分析

2.1 香烟浸泡液对荠菜株高的影响

由图1 可知，随着香烟浸泡液浓度的升高，荠菜幼苗株高呈先升后降的趋势， 其中香烟浸泡液浓度在3 g/L 时株高达到最大值， 与其他处理差异显著，与对照（0 g/L）相比，其株高增加了87.2%。 其他浓度香烟浸泡液处理没有明显影响荠菜株高， 与对照相比差异不显著。

2.2 香烟浸泡液对荠菜茎粗的影响

茎是植物输导营养物质和水分作用的主要器官。 茎粗在一定程度上反映了植物的营养和水分运输能力。由图2 可知，不同浓度香烟浸泡液处理影响着荠菜茎粗。 荠菜茎粗随着香烟浸泡液浓度的增加呈现先升高后下降的趋势，3 g/L 香烟浸泡液处理显著增加了荠菜茎粗，其茎粗为对照条件下的66.0%，4.5 g/L 香烟浸泡液处理显著降低了荠菜茎粗， 较对照（0 g/L）降低2.38%，其他浓度香烟浸泡液没有明显影响荠菜株高，与对照差异不显著。

2.3 香烟浸泡液对荠菜叶片面积及周长的影响

叶长面积及周长在一定程度上反映了植物光合作用和蒸腾作用的能力。由图3 可知，不同浓度香烟浸泡液处理影响着荠菜叶片面积。 荠菜叶片面积随香烟浸泡液浓度的增加呈先升高后下降的趋势，3 g/L香烟浸泡液处理显著增加了荠菜叶片面积， 其叶片面积为对照（0 g/L）条件下的106.8%。 其他浓度香烟浸泡液（0.75、1.50、2.25、3.75、4.50 g/L）处理下的荠菜叶片面积均较对照呈上升趋势，但差异不显著。

由图4 可知， 不同浓度香烟浸泡液处理影响着荠菜叶片周长。 荠菜叶片周长随着香烟浸泡液浓度的增加呈现先升高后下降的趋势，3 g/L 香烟浸泡液处理显著增加了荠菜叶片周长， 其叶片周长为对照（0 g/L）的130.8%。 其他浓度香烟浸泡液（0.75、1.50、2.25、3.75、4.50 g/L） 处理下的荠菜叶片周长均呈上升趋势，但差异不显著，与对照相比，其叶片周长分别增加了3.2%、38.6%、76.1%、57.4%、6.09%。

3 结论与讨论

毛江兵[17]研究发现，用喷雾器将香烟浸泡液喷到蔬菜叶面上， 可起到防虫治虫效果， 确保蔬菜丰收。本试验用香烟浸泡液处理荠菜幼苗，未见幼苗生虫。

植物对非生物胁迫的反应综合体现在植物生长量上，比如株高、茎粗、叶片面积与周长等[18-20]。 本试验结果表明，4.5 g/L 高浓度香烟浸泡液处理显著降低了荠菜茎粗，较对照降低2.38%。 这与廖卓雅[21]的观点一致， 香烟浸泡液对植物种子发芽和幼苗生长发育有明显的破坏作用，且浓度和破坏作用成正比。

综上所述，随着香烟浸泡液浓度的升高，荠菜幼苗株高、茎粗、叶片面积及周长均呈先升高后下降的趋势，最大值均出现在3 g/L 香烟浸泡液处理组。由此表明，荠菜对香烟浸泡液有较强的适应能力，一定浓度的香烟浸泡液可促进植株、茎、叶片的生长，而更高浓度的香烟浸泡液处理则会抑制荠菜幼苗生长。