氮條件對(duì)浮萍生長(zhǎng)的影響研究

高 婭，孫 帥

(山東省青島第五十八中學(xué)，山東 青島 266100)

1 引言

2 材料與方法

2.1 Hutner營(yíng)養(yǎng)液

本實(shí)驗(yàn)采用的營(yíng)養(yǎng)液是Hutner完全營(yíng)養(yǎng)液(配方見(jiàn)表1)及Hutner不完全營(yíng)養(yǎng)液(配方見(jiàn)表2)。

表1 Hutner完全營(yíng)養(yǎng)液配方

表2 Hutner不完全營(yíng)養(yǎng)液配方

2.2 浮萍

本實(shí)驗(yàn)采用的浮萍來(lái)自青島市李滄區(qū)李村河漢川路橋下水體，為完全自然生長(zhǎng)。將采集的浮萍進(jìn)行清洗、品種鑒定和單株分離，將單株分離后的浮萍在稀釋5倍的Hutner完全營(yíng)養(yǎng)液中進(jìn)行單株培養(yǎng)，篩選出品種特征突出、繁殖能力強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)青萍，再在稀釋5倍的Hutner完全營(yíng)養(yǎng)液中進(jìn)行單株擴(kuò)大培養(yǎng)后使用。青萍擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)保持每7 d更換一次營(yíng)養(yǎng)液。

2.3 培養(yǎng)液

2.4 實(shí)驗(yàn)方法

在光照強(qiáng)度為30001x，溫度25 ℃的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取18個(gè)容積3 L的塑料養(yǎng)殖盒，向塑料養(yǎng)殖盒中分別投加2 L培養(yǎng)液，從培育的青萍單株中隨機(jī)選取1 g生長(zhǎng)良好，大小一致的青萍接種于容積3 L的塑料養(yǎng)殖盒中，為防止出現(xiàn)偏差，進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，分別在第7、14、21、28、35 d取樣，培養(yǎng)期間不更換培養(yǎng)液，蒸發(fā)的水分以去離子水補(bǔ)充。

2.5 青萍生物量的測(cè)定方法

用濾水網(wǎng)斗將青萍從水中撈起，濾去自由水(無(wú)水滴出現(xiàn))，將待測(cè)的青萍平鋪在吸水紙上，吸水5 min后，用精度為0.01 g電子天平稱重。平行的3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，去掉偏差大的數(shù)據(jù)，取剩余兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3 數(shù)據(jù)分析

青萍在初始生物量為1 g的情況下，在不同氮條件的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，隨著時(shí)間的推移，青萍的生物量變化情況參見(jiàn)表3。

表3 不同氮條件下青萍生物量變化情況 g

從表3中可以看出，在中氮條件下，即培養(yǎng)液中總氮濃度為0.5 mmol/L的情況下。在第7、14 d，青萍生物量波動(dòng)均不明顯，且處于較低水平；但當(dāng)總氮濃度中銨態(tài)氮占比高時(shí)，青萍生物量呈現(xiàn)稍許升高然后降低的趨勢(shì)，到第21 d時(shí)，在銨硝比5∶0、4∶1、3∶2的營(yíng)養(yǎng)液中，即銨態(tài)氮高的營(yíng)養(yǎng)液中的青萍全部死亡；說(shuō)明高濃度的銨態(tài)氮會(huì)對(duì)青萍的生長(zhǎng)產(chǎn)生毒害作用。當(dāng)硝態(tài)氮占比高時(shí)，即銨硝比2∶3、1∶4、0∶5的營(yíng)養(yǎng)液中，青萍生物量呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，21 d時(shí)青萍量開(kāi)始大量增加；在銨硝比為3∶2時(shí)，第28 d青萍量達(dá)到峰值，第35 d青萍死亡；在銨硝比為1∶4、0∶5時(shí)在28 d時(shí)青萍增加量趨于平緩，在銨硝比1∶4、0∶5的營(yíng)養(yǎng)液中，生物量明顯高于2∶3的營(yíng)養(yǎng)液中；說(shuō)明在氮濃度較高的情況下，青萍可能會(huì)吸收更多的硝態(tài)氮，而不是銨態(tài)氮，高濃度的銨態(tài)氮會(huì)對(duì)青萍的生長(zhǎng)產(chǎn)生毒害作用。

從表3中可以看出，在高氮條件下，即營(yíng)養(yǎng)液中總氮濃度為1 mmol/L的情況下。在第7、14 d，青萍生物量波動(dòng)均不明顯，且處于較低水平，這與總氮濃度為0.5 mmol/L的情況基本一致；在培養(yǎng)的第在培養(yǎng)的第21 d，銨硝比5∶0、4∶1、3∶2的營(yíng)養(yǎng)液中，青萍全部死亡，銨硝比2∶3的培養(yǎng)液中的青萍也在28 d全部死亡；從這4個(gè)銨硝配比中也可以看出，青萍生物量同樣呈現(xiàn)稍許升高然后降低直至死亡的趨勢(shì)，充分說(shuō)明高濃度的銨態(tài)氮會(huì)對(duì)青萍的生長(zhǎng)產(chǎn)生毒害作用。銨硝比1∶4、0∶5的營(yíng)養(yǎng)液中的青萍生物量較之前有較大程度的增加，之后一直保持高速度增長(zhǎng)；銨硝比0∶5的營(yíng)養(yǎng)液中青萍的生物量一直高于1∶4營(yíng)養(yǎng)液中的生物量，在培養(yǎng)的第35 d，獲得本組最高的生物量84.65 g。

從總體實(shí)驗(yàn)對(duì)照來(lái)看，在培養(yǎng)的第7、14 d不同總氮濃度的培養(yǎng)液中的青萍量或多或少的有增加或減少，但相對(duì)而言變化不是非常明顯，一直到21 d后，一般會(huì)大量的增加，同樣說(shuō)明了青萍的生長(zhǎng)對(duì)于外部營(yíng)養(yǎng)的變化需要一定的適應(yīng)期；在總氮濃度相同的情況下，由于硝態(tài)氮的存在，可以提高青萍的耐受銨態(tài)氮毒害的能力，可能會(huì)能夠促進(jìn)青萍對(duì)銨態(tài)氮的吸收。在單一氮源條件下，青萍對(duì)硝態(tài)氮的吸收量明顯高于對(duì)銨態(tài)氮的吸收量。

4 結(jié)論與探討

(1)浮萍在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)于外部營(yíng)養(yǎng)的變化需要一定的適應(yīng)期，待適應(yīng)了水質(zhì)變化后，浮萍會(huì)大量生長(zhǎng)。

(2)高濃度的銨態(tài)氮會(huì)對(duì)浮萍的生長(zhǎng)造成毒害作用，浮萍能夠吸收利用較高濃度的硝態(tài)氮而不出現(xiàn)毒害作用，越高濃度的硝態(tài)氮越能促進(jìn)浮萍的生長(zhǎng)；硝態(tài)氮能夠提高青萍的耐受銨態(tài)氮毒害的能力，能夠促進(jìn)青萍對(duì)銨態(tài)氮的吸收。

(3) 青萍對(duì)硝態(tài)氮的吸收量明顯高于對(duì)銨態(tài)氮的吸收量；同等情況下，青萍會(huì)先吸收更多的硝態(tài)氮，而不是銨態(tài)氮。