土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性效应
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摘要：作为生态系统中重要的基本组成部分，高等植物能否健康地生长完全取决于是否有一个平衡、稳定的生态系统作为平台。一个受到污染的生态系统可能对高等植物的生长带来直接的负面影响。因此利用高等植物的生长状况来对土壤的生态状况以及土壤受污染的程度进行监测，是一种评价土壤的质量的重要方法。文章将对土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性效应，进行探讨。
关键词：土壤；重金属；白菜种子；发芽
引言
目前，主要有3种实验方法可以运用到高等植物毒理试验之中，这三种方法分别为，种子发芽试验、根生长实验以及早期植物幼苗生长实验。在最早的阶段，这些试验方法主要的用途是用于对纯化学品的毒性进行检验，随着生态环境污染的恶化，以及对土壤污染生态毒理学评价需求的增加，这三种试验方法已经运用到了废物倾倒点和土壤的生态污染现场等地方。
文章选择在我国最为常见的四种土壤（红壤、暗棕壤、草甸棕壤以及栗钙土），进行铜、铅、镉、锌四种重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的研究。通过对植物种子的发芽以及根伸长的观察，从而确定在四种不同的土壤中四种重金属的生态毒性和生物可利用性，从而为筛选土壤污染指标提供科学的依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
（1）选用CuSO4・5H2O、ZnSO4・7H2O、Pb（NO3）2、CdCl2・2.5H2O四种化学试剂。
（2）在植物受控环境生长箱中使用玻璃培养皿、无灰定性滤纸、石英砂等材料。
（3）在选用供试土壤时，应当采用0―20cm的表层土。共采用四种土壤分别为红壤、暗棕壤、草甸棕壤、栗钙土，白菜种子采自于山东德州农业科学院种子公司。
1.2 试验方法
（1）将50g风干的土壤置于玻璃培养皿中，再将以几何级数配置的重金属溶液加入培养皿中，同时采用离子水对土壤的含水量进行调节，之后将培养皿置于恒温箱中48h，再用医用镊子将白菜种子播种在土壤中，盖好玻璃培养皿，置于恒温培养箱中培养55h。当对照组的种子发芽达到90%，根的长度达到了20mm时，可以进行数据采集，并结束初步试验。并在确定种子发芽和根的伸长抑制率在IC10%―50%的浓度之间后，方可进行下一步实验步骤。
（2）在进行此步实验之前，应当先准备6种不同浓度的培养皿，每个放置15粒种子，在相同的温度以及湿度的条件下进行发芽和根伸长的实验。实验在对照组种子的发芽率达到65%以上，并且根伸长达到了20mm时停止。对各浓度土壤中种子的发芽率以及根伸长长度进行比较，并取平均值以及标准偏差。在进行实验测定时，应当通过将种子在重金属浓度不同的土壤环境中的生长情况与对照组对比。
2 试验结果和讨论
通过选择盛有草甸棕壤的培养皿进行观察和对比，从而比较铜、铅、镉、锌等单一污染源对白菜种子发芽和根伸长的实验结果，可以发现铜、铅、镉、锌对于发芽的抑制程度远远轻于对根伸长的抑制程度。这个结果与土壤重金属对小麦种子根伸长抑制的效果基本相同。
对重金属浓度对根伸长的抑制率进行分析时，可以发现白菜根伸长的抑制率与土壤中重金属的浓度呈线性关系，按照土壤类型和根伸长抑制率的线性斜率的关系可以得出：红壤>草甸棕壤>栗钙土>暗棕壤。
3 结论
以白菜种子发芽与根伸长抑制率的方式对土壤污染生态毒理效应进行研究，是衡量土壤的质量的重要方法。
文章通过选择四种类型的土壤进行铜、铅、镉、锌四种重金属对于白菜种子和根伸长抑制的研究，并通过采用参照物的方式，可以对根伸长受抑制的程度与土壤的性质和重金属污染的程度进行有效的比较，从而确定土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制之间的关系。
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