基质镉污染对蕹菜幼苗生长的影响

【作者】 朱培蕾； 赵贵云； 马卉； 刘才宇； 李秀龄； 杨龙斌；

【机构】 安徽省农业科学院园艺研究所； 安徽省农业科学院水稻研究所； 安徽省涡阳县农业委员会； 安徽省怀远县菜篮子办公室；

【摘要】 为探明重金属Cd胁迫对蕹菜（Ipomoea aquatica,别名空心菜）幼苗生长的影响,以大叶蕹菜为供试品种,着重考察Cd污染基质培养条件下,蕹菜幼苗各项生长指标的变化以及重金属Cd在植株中的积累分布特征。研究结果将为蕹菜在土壤重金属Cd污染修复方面的应用提供科学依据。2017年5月在安徽省农科院园艺研究所实验室进行。配置100 mg·L^-1的CdCl₂溶液,喷洒于育苗基质（蛭石︰草炭1︰1）中,搅拌均匀,使基质中的Cd²⁺浓度分别达到5、10、30 mg·kg^-1。选取25℃条件下培养2 d,萌发性状基本一致的蕹菜种子,播种于盛有Cd污染基质的40孔育苗盘中,每穴1粒,每个胁迫处理播种种子20粒,室温下自然光照培养。每天每穴定时补充蒸馏水5 m L,每4d每穴浇灌Hogland营养液5mL。培养20d后选取长势基本一致的幼苗10株,测量叶片数、茎粗、株高、根长等生长指标,并测定重金属Cd在幼苗地上部分茎叶和地下部分根部中的含量,每项指标3次重复。对照为未经Cd污染基质培养的蕹菜幼苗。结果表明:（1）供试品种大叶蕹菜对Cd污染的耐受性较强。在重金属Cd含量为5、10、30 mg·kg^-1的基质中,所有幼苗均能成活。（2）重金属Cd对蕹菜幼苗叶片数,茎粗,主根长、鲜重等生长指标均产生了不同程度的抑制作用,且Cd胁迫浓度越大,抑制作用越强,但幼苗株高对Cd胁迫的响应不明显。对照组幼苗的叶片数、茎粗、株高、主根长、鲜样质量分别为5.43、0.25 cm、14.87 cm、7.09 cm、967 mg。基质Cd含量为5 mg·kg^-1时,幼苗根部生长即受到严重抑制作用,主根长度比对照减少48%。基质Cd含量为10 mg·kg^-1时,幼苗叶片数、茎粗、鲜样质量分别为4.50、0.20 cm和700 mg,明显低于对照,且差异显著（P <0.05）。基质镉含量为30 mg·kg^-1时,幼苗主根长和鲜重较对照分别减少49%和37%,与对照相比差异显著（P <0.05）。以上说明,Cd胁迫对蕹菜幼苗根部的毒害作用最强,从而影响到植株的正常生长发育。（3）随着基质中Cd含量的增加,幼苗根、茎叶中的Cd含量也呈现增高趋势,且各浓度胁迫处理间的组间差异显著（P<0.05）。相比之下,根部Cd的吸收量最大。相同胁迫浓度下,根部Cd的吸收量分别是茎叶中的4.89、7.75和5.79倍。地上茎叶部分的积累量与地下根部的吸收量成正比,根部吸收越多,在茎叶中Cd的积累量也越大。在基质Cd含量为30 mg·kg^-1时,根、茎叶中的积累量（以鲜样质量计）分别为17.91和3.09 mg·kg^-1。以上说明供试品种大叶蕹菜对Cd较为敏感,为Cd高积累品种。更多还原