镉胁迫对大豆花荚期生理生态的影响

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1、生态环境学报2009,18(1):176-182http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com镉胁迫对大豆花荚期生理生态的影响1,23*343刘俊，廖柏寒，周航，张永，曾敏1.湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙410128；2.南华大学生命科学与技术学院，湖南衡阳421001；3.中南林业科技大学资源与环境学院，湖南长沙410004；4.湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙4101282+摘要：为了探讨重金属胁迫对大豆繁殖期生理生

2、态的影响，采用盆栽试验方法，研究了Cd胁迫对五月王和日本青两个大豆品系花荚期植株生长及叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。2+2+结果表明：（1）低质量分数Cd胁迫对2个大豆品系的花荚期植株生物量和植株高度均具有促进作用，但随着Cd质量2+分数的增加转而抑制大豆植株的生物量和高度的增加，且质量分数越高其抑制作用越明显。（2）不同质量分数Cd处理对花荚期大豆叶片叶绿素合成具有刺激效应，两个大豆品系结荚期的叶绿素含量随胁迫时间的延长呈先增加后降低的趋势。（3）2+2+短时间、低

3、质量分数的Cd胁迫能增强大豆花荚期SOD活性，长时间、高质量分数的Cd胁迫能抑制大豆花荚期SOD活2+性。（4）随着Cd质量分数增加，五月王和日本青结荚期POD活性逐渐升高，但其时间效应有差异；随着胁迫时间的延2+2+长，日本青花荚期POD活性稳步提高，而五月王在长时间、高质量分数Cd胁迫下POD活性降低。（5）随着Cd质量2+分数和胁迫时间的递增，大豆MDA含量呈“先升后降”趋势。（6）大豆五月王和日本青花荚期对Cd耐受性存在较大差异，这主要是由二者的遗传学因素不同决定的而不是环境因素。关键词：大豆；镉胁迫；花荚期；生理生态；动态中图

4、分类号：X171.5文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）01-0176-07镉是具植物毒害性的重金属元素之一，随着由黑龙江省尚志市银河种苗有限公司提供。供试土采矿业的发展和工业“三废”的排放、污水灌溉、壤采自湖南农业大学教学实验场的耕型第四纪红污泥和磷肥的施用等，镉随即进入环境造成土壤土红壤(简称红壤)。土壤基本性质见表1。[1]和农田污染。由于镉进入土壤后很少向下迁移，表1供试土壤的基本性质[2]因而主要累积于土壤表层，导致农田土壤环境质Table1Basicpropertiesofthetestedsoils量不断

5、恶化；镉易被作物吸收利用，严重影响作土壤pHb(CEC)w(有机质)w(全N)w(全镉)w(有效镉)物生产水平和食物链安全,极大地威胁着农田生类型(水浸)/(cmol·kg-1)/(g·kg-1)/(g·kg-1)/(mg·kg-1)/(mg·kg-1)态系统和人类健康。不同作物对镉具有不同反应，红壤4.4210.2415.591.4090.0900.040近年来有关玉米、水稻、小麦、蔬菜、大豆等作物对镉的反应及生理生化方面的研究已有较多的1.2方法报道[3-10]，但迄今为止，没有人就镉胁迫对作物繁1.2.1盆栽方法殖期的生理生态动态

6、变化进行系统的监测。大豆土壤样品采回后经自然风干、锤碎、过筛(5的开花结荚期是其营养生长和生殖生长并进时mm)，按每千克土加0.10gN，0.15gP2O5，0.10g期，是一生中生长最旺盛的时期，同时也是水分K2O计算，以尿素、磷酸二氢钾、氯化钾为肥源，2+临期，此时易受到外界不良环境因子的影响。本溶于水后与Cd溶液一起喷洒在土壤中拌匀后装2+文采用红壤盆栽试验的方法，对镉胁迫下大豆的盆，每盆装风干土15.0kg。外源Cd添加量为0.25，-1花荚期的生理生态适应性变化过程进行了较系统0.50，1.00，2.50，5.00，10.0m

7、g.kg(镉源为分析2+的研究，旨在探讨镉毒害对大豆繁殖期生理生态纯CdCl2·2.5H20)，以不添加Cd为对照。每处理重的影响，以期为重金属污染植物的生态毒理学提复3次。选取籽粒饱满的大豆种子以w=0.5％次氯酸高基础。钠溶液浸泡消毒30min，用去离子水冲洗干净后于1材料与方法2008年4月10日播于土壤中，每盆播种30粒，大豆1.1供试材料生长期间通过喷洒的方法浇蒸馏水维持土壤持水供试大豆Glycinemax品种为五月王、日本青，量70%。基金项目：国家自然科学基金项目（20677080）作者简介：刘俊（1976年生），男，讲师

8、，博士生，从事环境生态学教学与研究。E-mail:nhuliujun@126.com*通讯作者，E-mail:liaobh1020@163.com收稿日期：2008-12-06刘俊等：镉胁迫对大豆花荚期生理