土壤鉛脅迫對(duì)4 種車前幼苗可溶性糖含量的影響

趙淑玲 黃兆輝 楊小錄 王一峰 張蕊紅 孫 杰 卓平清

（1 隴南師范高等?？茖W(xué)校 甘肅 成縣 742500； 2 隴南特色農(nóng)業(yè)生物資源研究開發(fā)中心 甘肅 成縣742500； 3 成縣城關(guān)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 甘肅 成縣 742500）

工業(yè)化進(jìn)程不可避免的帶來土壤污染，重金屬污染是常見土壤污染源之一，其中，鉛是污染土壤的常見重金屬。鉛不是植物和動(dòng)物的必需礦質(zhì)元素，對(duì)植物的生長(zhǎng)有一定的抑制作用，影響植物的產(chǎn)量、品質(zhì)等，土壤中鉛的來源多種多樣，大體可分為自然存在因素和人為因素[1]。土壤中的鉛不僅影響土壤的pH值、土壤有機(jī)質(zhì)電荷的吸附，甚至影響植物根際環(huán)境[2]。植物生長(zhǎng)過程中，鉛被動(dòng)的進(jìn)入植物體內(nèi)，尤以植物根部吸收累積最多，也可以通過根外營(yíng)養(yǎng)(葉片吸收)方式進(jìn)入植物體內(nèi)[3]，通過生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)到達(dá)人體，對(duì)人體造成危害。

劉麗杰[4]等人發(fā)現(xiàn)，車前根系能積累較多的Ni2+和Cu2+，耐性系數(shù)>1，但葉片積累較少。李婧[5]等在車前對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)研究中發(fā)現(xiàn)，除了Ni和Cu，車前對(duì)Se、Pb、Hg 有較強(qiáng)的吸附能力，對(duì)Cd、Al、Cr、Mn 等也有一定的吸附力，表現(xiàn)為低濃度對(duì)植物生長(zhǎng)影響較小，而高濃度使植物生長(zhǎng)受到抑制。車前可作為富集植物修復(fù)重金屬污染土壤。

隴南常見車前品種主要有4 種，分別是車前(Plantago asiatica L.)、大車前(Plantago major L.)、長(zhǎng)葉車前(Plantago lanceolata L.)和平車前(Plantago depressa)，本試驗(yàn)用不同濃度Pb2+污染土壤脅迫4 種車前，測(cè)定其可溶性糖含量的變化，探究4 種車前對(duì)鉛脅迫的響應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料。2020 年7～9 月，在甘肅成縣、兩當(dāng)采集車前種子，種子采回后陰干待用。SP-723PC 分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司)，HH-S6 數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠)，硝酸鉛、硫代巴比妥酸等試劑。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。選取飽滿健康的車前種子，用0.5%高錳酸鉀消毒，蒸餾水沖洗后播種在混合土壤中(混合土壤用育苗基質(zhì)和農(nóng)家肥按3∶1 比例均勻混合)，種子發(fā)芽長(zhǎng)至2 葉1心時(shí)，移栽至預(yù)先處理裝在基質(zhì)槽的不同鉛濃度的混合土壤中，處理的混合土壤鉛濃度分別為200 mg/kg、400 mg/kg、600 mg/kg、800 mg/kg。每一基質(zhì)槽中移栽10～20 株，移栽后將基質(zhì)槽移入溫室中生長(zhǎng)，生長(zhǎng)過程中，以不添加鉛的混合土壤為對(duì)照，待幼苗生長(zhǎng)至90 d 時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)可溶性糖含量的測(cè)定。

1.3 指標(biāo)測(cè)定方法。參考林艷[6]的方法進(jìn)行可溶性糖含量的測(cè)定。

可溶性糖含量計(jì)算公式：C糖(mmol/L) = 11.71 D450......(1)；可溶性糖含量(μmol.g-1)= 可溶性糖濃度×提取液體積(L)/植物組織鮮重(g)......(2)。

上述公式中C糖表示可溶性糖的濃度；D450、D532、D600分別表示在450 nm、532 nm、600 nm 測(cè)得的吸光度數(shù)值。根據(jù)公式(1)、(2)計(jì)算得出可溶性糖含量結(jié)果。

1.4 數(shù)據(jù)處理。用IBM SPSS Statistics 23 軟件比較平均值單因素分析數(shù)據(jù)(0.05 水平)，鄧肯法進(jìn)行多重比較。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉛濃度脅迫對(duì)可溶性糖含量的影響。由表1可以看出，平車前、長(zhǎng)葉車前和大車前的可溶性糖含量隨鉛濃度的增加呈上升趨勢(shì)，與吳秀寧[7]等研究結(jié)果相同，車前的可溶性糖含量先上升后下降。4 種車前脅迫組可溶性糖含量均高于CK 組。長(zhǎng)葉車前、大車前在Pb2+濃度為800 mg/kg 時(shí)，可溶性糖含量分別達(dá)到最大值0.281 3 μmol/g、0.2057 μmol/g，平車前在Pb2+濃度為600 mg/kg 時(shí)，可溶性糖含量達(dá)到最大值0.259 7 μmol/g，車前可溶性糖含量在Pb2+濃度為200 mg/kg 時(shí)達(dá)到最大值0.235 1 μmol/g。平車前、長(zhǎng)葉車前和大車前的可溶性糖含量在Pb2+濃度為800 mg/kg 時(shí)與CK 相比有差異(P<0.05)，車前處理組與CK 無差異(P<0.05)。Pb2+濃度為600 mg/kg 時(shí)，平車前與車前可溶性糖含量有顯著差異(P<0.05)，Pb2+濃度為800 mg/kg 時(shí)，平車前與長(zhǎng)葉車前可溶性糖含量有差異(P<0.05)。

表1 不同濃度Pb2+脅迫對(duì)可溶性糖含量的影響

2.2 方差分析。方差分析(表2)表明，不同品種間可溶性糖含量的差異極顯著(P<0.01)。

表2 Pb2+處理對(duì)4 種車前可溶性糖含量方差分析

3 結(jié)論與討論

可溶性糖是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在植物受到外界不良環(huán)境脅迫時(shí)，植物體通過滲透物質(zhì)的積累降低水勢(shì)，維持植物的正常生理功能。試驗(yàn)中，4 種野生車前的可溶糖含量隨Pb2+濃度增加表現(xiàn)有所不同，平車前、長(zhǎng)葉車前和大車前的可溶性糖含量隨鉛濃度的增加呈上升趨勢(shì)，車前的可溶性糖含量先上升后下降。長(zhǎng)葉車前、大車前在Pb2+濃度為800 mg/kg時(shí)可溶性糖含量分別達(dá)到最大值，平車前在Pb2+濃度為600 mg/kg 時(shí)可溶性糖含量達(dá)到最大值，車前可溶性糖含量在Pb2+濃度為200 mg/kg 時(shí)達(dá)到最大值，試驗(yàn)中，不同品種的車前可溶性糖含量均高于CK。

綜上所述，4 種車前在受到重金屬脅迫時(shí)，通過可溶性糖的積累，積極應(yīng)對(duì)外界環(huán)境對(duì)其的傷害[8]，抵御外界不良環(huán)境的影響。