蘇艷
鎘是重金屬中最具危害性的元素之一,研究表明,鎘對(duì)農(nóng)作物的影響是多方面的,鎘脅迫條件下植物常會(huì)表現(xiàn)出根系生長(zhǎng)受阻,水分和養(yǎng)分的吸收受抑制,光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度下降,碳水化合物代謝失調(diào),以及其他一系列生理代謝紊亂,最終表現(xiàn)出生長(zhǎng)量和產(chǎn)量的下降。
花生是一種對(duì)鎘吸收能力較強(qiáng)的作物,花生籽粒鎘積累已成為人們十分關(guān)注的食品安全問(wèn)題。黑花生是中國(guó)農(nóng)科院培育出來(lái)的新品種,與普通花生品種相比,黑花生在保健食品及醫(yī)療食品等方面具有廣闊前景,是一種很有發(fā)展前途的黑色食品。本文主要從黑花生幼苗期的形態(tài)指標(biāo)來(lái)探討鎘離子的影響。
材料與方法
供試材料:供試花生品種為黑豐一號(hào)。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施:將花生種子去殼,用0.5%次氯酸鈉浸泡消毒30分鐘,用去離子水反復(fù)沖洗,然后于溫水中泡8小時(shí),置于20℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽。待花生露白后,取發(fā)芽勢(shì)一致且大小相近的種子分裝在9厘米高培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)皿鋪雙層濾紙。將花生種子分裝,每盤16粒種子。然后用營(yíng)養(yǎng)液在人工氣候箱中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)條件是溫度26℃,濕度75%,每天光照12小時(shí)。
待幼苗長(zhǎng)出第二對(duì)真葉時(shí),選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗移至含不同鎘濃度的營(yíng)養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。從每盤處理中隨機(jī)選取5株花生幼苗,用毫米尺子量取花生的主根長(zhǎng)和株高。最后每個(gè)平行處理得出15個(gè)數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
數(shù)據(jù)處理與方差分析
分析發(fā)現(xiàn),花生幼苗在不同鎘離子濃度處理下,其根長(zhǎng)和株高表現(xiàn)出了明顯的下降趨勢(shì),這說(shuō)明鎘離子對(duì)花生的根長(zhǎng)和株高有很大的危害作用。進(jìn)而對(duì)花生的株高和根長(zhǎng)進(jìn)行方差分析,并檢驗(yàn)分析不同處理間的差異性。花生的株高在各個(gè)處理濃度下都表現(xiàn)出顯著差異,根長(zhǎng)也隨著處理濃度的增加差異顯著。這說(shuō)明高濃度的鎘離子對(duì)花生幼苗的毒害作用很大,嚴(yán)重影響了花生幼苗的正常生長(zhǎng)。
討論分析
綜上所述,對(duì)不同鎘濃度下花生幼苗的株高、根長(zhǎng)進(jìn)行分析,表明鎘離子對(duì)花生幼苗的毒害作用隨著濃度的增加而增加。鎘離子對(duì)花生幼苗的根長(zhǎng)和株高影響顯著,在0.5mg/l的處理濃度下即表現(xiàn)出明顯的抑制作用。目前花生作為世界主要的油料作物,同時(shí)又是重要的植物蛋白來(lái)源和食品加工原料,國(guó)際上對(duì)花生籽粒鎘含量問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注。根系鎘的吸收在很大程度上與花生籽粒中鎘含量也有很大的相關(guān)性。因此,從根系形態(tài)、生理生化等方面揭示根系鎘吸收機(jī)理以降低鎘在花生體內(nèi)的富集作用是將來(lái)的一種研究方向。
有其他研究表明,鎘離子能抑制植物光合作用和蒸騰作用,干擾植物的代謝過(guò)程,加速植物的衰老等,鎘脅迫下的植物通常有生長(zhǎng)遲緩、萎蔫發(fā)黃、結(jié)實(shí)率低等表現(xiàn)。而花生幼苗的生物量(鮮重)受鎘離子最低毒害濃度為0.5mg/l,隨著處理的鎘離子濃度的加大,生物量的減少也極顯著。另外,鎘離子對(duì)植物葉綠素含量的影響,在整體趨勢(shì)上也是隨著鎘離子濃度的增加而減少。也可能是由于鎘離子引起了葉綠素酶活性的升高,加速了葉綠素的降解,葉綠素被破壞,導(dǎo)致光合作用的受阻,進(jìn)而影響花生的長(zhǎng)勢(shì)及產(chǎn)量。
總之,隔離子對(duì)花生幼苗的影響是多方面的,既表現(xiàn)在外部形態(tài)特征上,又表現(xiàn)在內(nèi)部生理特征中。在自然條件下,農(nóng)田中的隔離子與其他重金屬離子相互作用對(duì)花生幼苗的影響將更加復(fù)雜,這需要進(jìn)行更深層次的探究。(作者單位:新鄉(xiāng)市農(nóng)牧局)