随着我国工业化的发展,重金属对土壤的污染也日益严峻,除西藏、青海、宁夏3省外,其余各省、市均有土壤重金属污染的报道.其中,锌等重金属的污染比较严重.资料显示,我国土壤中锌含量比世界土壤的平均含锌量高出1倍以上.虽然锌是植物生长发育过程中叶绿素生物合成的必需元素,但过量的锌也会对植物造成毒害,如:过量的锌会抑制叶绿素的形成、造成植物叶片缺绿,植物生长发育受阻,严重的锌过量会造成植株死亡.

　　陆晓怡等研究了锌污染对蓖麻的毒害,认为锌对蓖麻的临界毒害浓度为1000mg/kg,严重伤害的临界浓度为1600mg/kg.王晓波等研究了吉林中部地区的锌污染,认为当锌含量超过500mg/kg时,水稻就表现出明显的毒害症状.李慧英等通过对华北地区的锌污染研究,认为锌对小麦的临界毒害浓度为350mg/kg.这些研究都显示土壤中的锌含量过高已经严重影响到了作物的生长,但是,不同作物种类对锌污染的反应差异较大.

　　目前,虽然有一些关于锌污染的研究报道,但不够深入,需要通过锌对更多不同种类的植物的影响研究探讨锌污染的危害和机理,筛选抗锌污染能力强的植物,挖掘耐锌污染植物资源.油葵是油用向日葵,是一种耐盐碱、耐瘠薄、耐干旱和适应性较广、经济价值较高的油料作物.但油葵是否耐锌等重金属污染,研究较少.本文采用盆栽法研究了锌胁迫对油葵幼苗期生长的影响,为筛选抗锌污染的植物提供依据.

　　1 试验材料与方法

　　1.1试验材料

　　供试油葵种子为杂交种---新葵杂4号,购于新疆华新种业有限责任公司.

　　1.2试验方法

　　采用盆栽法.将新葵4号种子播于灭菌的蛭石中,待长出两片新叶后上盆(花盆口径10cm).每盆6株,3次重复.缓苗1周后,用不同浓度的ZnCl2溶液(0,300,900,2 700mg/L)进行胁迫处理,每7d处理1次,每次50mL(对照组用蒸馏水处理).每次处理前用叶面积仪测量供试株的株高、叶片数,叶面积;处理一个月后,取出植株,测全株干、鲜质量.试验数据采用Excel2003处理和spss软件分析.

　　2 结果与分析

　　2.1锌胁迫时间对油葵单株平均叶片数的影响

　　由图1可以看出,在处理第7~14天时,0~900mg/L浓度的ZnCl2处理对油葵单株平均叶片数量均无影响,但2 700mg/L的ZnCl2处理均使其叶片数量显着下降.分别降低了14.5%(处理7d)和74.9%(处理14d).处理第21天时,0,300mg/L ZnCl2处理的油葵叶片数差异不显着,但900mg/L和2 700mg/L的ZnCl2处理叶数显着下降,其中2 700mg/L处理下的叶片数下降了100%(叶片已全部落叶).由此可见,ZnCl2处理时间对油葵幼苗平均单株叶片数有显着影响,且在一定浓度下,随着ZnCl2处理时间的延长,油葵平均单株叶片数下降越多;如处理第7~14天时,仅2 700mg/L ZnCl2处理的叶数明显降低;但处理第21天时,900,2 700mg/L两个ZnCl2处理的叶数均明显降低,甚至导致植株死亡.

　　2.2锌处理浓度对油葵单株平均叶片数的影响

　　由图2可以看出,对照油葵植株的单株平均叶片数随处理时间的延长显着增加,21天时叶数最多.在300mg/L浓度的ZnCl2处理下,前7天叶片数显着增长,但到第14天叶片数无显着变化,第21天又明显增加.说明300mg/L浓度的ZnCl2没有影响油葵幼苗的生长,但在900mg/L ZnCl2处理下,除叶片数在第1周内显着增加外,14d以后叶片数不再增加(差异不显着).说明900mg/L浓度的ZnCl2显着影响了油葵幼苗叶片数量的增加.因此,900mg/L浓度的ZnCl2应为影响油葵叶片数量的临界值.在2 700mg/LZnCl2处理下,第1周叶片数无显着变化,但从第14天开始叶片数显着降低,降低了64.60%;21d时,叶片全部脱落.由此可见,在相同时间内,ZnCl2处理浓度越高,油葵植株叶生长影响越大,从轻度受害(叶数量不再增加、生长停止)到重度受害(叶片数明显减少),直至叶片全部脱落、植株死亡(在2 700mg/L处理下).

　　2.3锌胁迫时间对油葵单株平均叶面积的影响

　　由图3可以看出,ZnCl2处理前7天油葵单株平均叶面积无显着变化,处理14d以后,随着处理浓度的增大叶面积逐渐减小.处理第14天时,0,300mg/L之间差异不显着,900,2 700mg/L显着降低,分别降低了48.18%,78.87%.处理第21天时,各处理浓度的差异都达到了极显着水平,且2 700mg/L处理下叶片面积降为0.由此可见,由此可见,ZnCl2处理时间对油葵幼苗平均单株叶面积有显着影响,且在一定浓度下,随着ZnCl2处理时间的延长,叶面积下降越多.注:图表上的字母表示同一天在不同浓度ZnCl2处理下.

　　3 讨论

　　不同植物对锌污染的反应有较多的差异.这不仅与植物的种类有关,也与实验的方法、植株的测试年龄、植株的长势、栽培管理水平、土壤处理方法和环境条件等密切的关系.陆晓怡通过盆栽试验,将ZnSO4·7H2O加入了培养土中,研究了锌胁迫处理60天后蓖麻的生长变化.发现锌胁迫60天后株高和干质量明显降低的临界值约为1 000mg/kg.王晓波等通过培养土盆栽实验,研究了ZnSO4对水稻生长发育的影响,发现胁迫处理26d至水稻收获时的植株株高、叶面积、分蘖数和产量明显降低的临界值为300~500mg/kg.李慧英等通过培养土盆栽实验研究了锌对小麦的影响,发现小麦的株高、分蘖和产量显着降低的临界锌浓度是350mg/kg.

　　本实验采用的是蛭石培养的无土栽培锌处理试验,油葵幼苗在仅仅长出2片真叶时就进行上盆胁迫试验,通过0~21d的生长分析,确定油葵的耐受锌的临界值为900mg/L,远远高于小麦和水稻.又由于本实验的油葵幼苗远远小于蓖麻,根据植株的生长发育规律推测,长大后的油葵抗性将有较大的增强,加之实验采用的无土栽培方法,避免了土壤对重金属离子的螯合作用等,因此,综合分析认为油葵的抗锌污染能力也高于蓖麻,是一种较抗锌污染的植物种类.