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1、胡正華等:UV-B增加與酸雨復(fù)合處理對(duì)大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響3UV-B增加與酸雨復(fù)合處理對(duì)大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響胡正華1,索福喜1,趙曉莉1,黎明2,鄭有飛11.南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)系,江蘇南京210044;2.蘇州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江蘇蘇州215006摘要:研究了UV-B輻射增加與酸雨的復(fù)合處理對(duì)大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明:UV-B輻射增加對(duì)大豆種子的萌發(fā)沒有影響,酸雨處理降低了大豆種子的發(fā)芽率。UV-B輻射增加與酸雨的復(fù)合處理,降低了幼苗的株高、綠葉數(shù)、葉面積、干質(zhì)量、葉綠素和蒸騰速率,復(fù)合脅迫的下降幅度明顯高于單一因子脅迫,并且下降幅度受UV-B輻射強(qiáng)度與酸
2、雨pH的影響。UV-B輻射增加與酸雨處理在抑制幼苗生長上具有協(xié)同作用。關(guān)鍵詞:紫外B輻射;酸雨;大豆;種子萌發(fā);幼苗中圖分類號(hào):X171.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-2175(2005)04-0523-03胡正華等:UV-B增加與酸雨復(fù)合處理對(duì)大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響3UV-B輻射增加和酸雨(AR)污染已成為當(dāng)今重大全球環(huán)境問題,引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。有關(guān)UV-B和AR對(duì)植物影響的研究已經(jīng)做了大量工作[1~4]。但以往的研究大多集中在單一因子作用,研究兩者復(fù)合作用所產(chǎn)生的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)效應(yīng)將具有更重要的理論和實(shí)踐意義,但這方面的報(bào)道極少[5]。本文以大豆為實(shí)驗(yàn)材料,研究UV-
3、B增強(qiáng)與酸雨復(fù)合處理對(duì)農(nóng)作物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。1材料與方法1.1UV-B輻射和酸雨處理采用人工增加UV-B輻射的方法,將紫外燈管懸吊于實(shí)驗(yàn)材料正上方。燈管由上海華德光電源廠生產(chǎn),峰值為313nm,主要光譜為UV-B波段。紫外處理設(shè)對(duì)照組(自然光,CK)、處理1(T1,紫外強(qiáng)度比CK增加10%)、處理2(T2,紫外強(qiáng)度比CK增加20%)。每天紫外增強(qiáng)處理時(shí)間為9:00-16:00。為保持實(shí)驗(yàn)過程中紫外輻射增加強(qiáng)度不變,用UVB-313型紫外輻射計(jì)(北京師范大學(xué)光電儀器廠)測(cè)定紫外強(qiáng)度,不斷調(diào)節(jié)燈管的懸掛高度。模擬酸雨(AR)的配制參見文獻(xiàn)[6]。先配制pH1.0的酸雨母液,其中硫酸根和
4、硝酸根的體積比為4.7∶1。以去離子水作為稀釋液,將母液分別調(diào)制成pH3.5(AR1)和pH4.0(AR2)的酸雨[7],并經(jīng)PHS-29A酸度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)校準(zhǔn)。將配制好的pH3.5和pH4.0的酸雨溶液,用噴壺均勻噴布,做種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)時(shí)以濾紙保持濕潤為準(zhǔn)(早、晚各噴1次),幼苗實(shí)驗(yàn)時(shí)以葉片滴液為限(隔1d噴1次),對(duì)照植株(CK)噴等量的去離子水。實(shí)驗(yàn)共設(shè)9組處理,即CK、T1、T2、AR1、AR2、AR1+T1、AR2+T1、AR1+T2、AR2+T2,每處理3個(gè)重復(fù)。1.2材料處理挑選均勻飽滿的種子用w(HgCl2)0.1%的溶液消毒10min,無菌水漂洗3次,放入墊
5、有3層濾紙的培養(yǎng)皿中,每個(gè)培養(yǎng)皿中50粒種子。酸雨處理組的培養(yǎng)皿,每天早、晚噴酸雨使濾紙保持濕潤,其余的加等量去離子水維持一定的濕度。種子萌發(fā)后,將各處理組分別播種到南京信息工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)田土壤中,繼續(xù)處理20d后使用,測(cè)定株高、綠葉數(shù)、葉面積、干質(zhì)量、葉綠素和蒸騰速率等指標(biāo)。1.3指標(biāo)測(cè)定隨機(jī)取幼苗10株,常規(guī)方法觀測(cè)株高、綠葉數(shù)、葉面積(葉面積以透明方格紙法計(jì)算而得[8])和干質(zhì)量;同樣取幼苗10株測(cè)葉片葉綠素含量,測(cè)定方法見文獻(xiàn)[9];取10株幼苗測(cè)蒸騰速率,取其平均值,測(cè)定方法見文獻(xiàn)[10]。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1對(duì)種子萌發(fā)的影響不同處理對(duì)種子萌發(fā)的影響見表1。由表1數(shù)據(jù)可見,UV-B輻射增
6、加對(duì)種子的發(fā)芽率沒有影響,其原因可能是種皮起到保護(hù)作用。酸雨降低了種子的發(fā)芽率,AR1降低了22.45%,AR2降低了18.37%,說明酸雨越強(qiáng)對(duì)種子發(fā)芽抑制作用越大。AR1+T1、AR2+T1、AR1+T2、AR2+T2萌發(fā)率分別降低了26.53%、16.33%、20.41%和14.29%,但UV-B與酸雨的復(fù)合處理在抑制種子萌發(fā)上并沒有表現(xiàn)出一定的協(xié)同作用。胡正華等:UV-B增加與酸雨復(fù)合處理對(duì)大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響3表1UV-B輻射與AR復(fù)合處理對(duì)大豆種子萌發(fā)的影Table1EffectofenhancedUV-Bradiationandacidrainonseedgermina
7、tionofsoybean發(fā)芽種子數(shù)CKT1T2AR1AR2AR1+T1AR2+T1AR1+T2AR2+T2發(fā)芽第1天1191013911121014發(fā)芽第2天232021241917221720發(fā)芽第3天413630272824292632發(fā)芽第4天494443313532363138發(fā)芽第5天494849384036413942發(fā)芽第6天4948493840364139422.2對(duì)幼苗生長的影響表2UV-