cu2+对太阳花种子发芽及幼苗生长的影响(附件)
本实验通过穴盘栽培研究六种不同浓度（0mg/kg、40mg/kg、80mg/kg、120mg/kg、160mg/kg、200mg/kg）Cu2+对太阳花种子发芽及幼苗生长的影响，结果显示随着Cu2+浓度升高，发芽率、发芽势都是逐渐下降，且Cu2+对发芽势的影响比对发芽率的影响更大一些；Cu2+对太阳花幼苗的根冠比和鲜重影最大，其次是干重，对株高几乎没有影响；Cu2+浓度在低于120mg/kg时，对太阳花幼苗的丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性糖含量和呼吸速率有一定促进作用；Cu2+在低浓度下可以促进太阳花幼苗对土壤养分的吸收，从而使土壤中的有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量下降。关键词 Cu2+，太阳花，种子发芽，幼苗生长
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定方法与项目 3
2.4 数据处理与分析 4
3 结果与分析 4
3.1 Cu2+对太阳花种子发芽势、发芽率的影响 4
3.2 Cu2+对太阳花幼苗生长的影响 4
4 讨论 11
4.1 Cu2+对太阳花种子发芽势、发芽率有较大影响 11
4.2 Cu2+对太阳花幼苗的不同生长指标存在不同影响 11
4.3 Cu2+对太阳花幼苗的4个生理指标都产生了不同程度影响 12
4.4 Cu2+对太阳花土壤养分也产生了些许影响 12
结论 14
致谢 15
参考文献 16
1 引言
我国花卉产业起步比较晚，上个世纪90年代才开始迅速发展，但这并不会影响到花卉业作为我国黄金产业的地位。现在，花卉业的发展前景一片大好，我们必须要牢牢把握这个机会，使我国花卉业继续大步向前迈进。但是，社会在进步，经济在发展，重金属对生态环境造成的破坏也在日益加重。我国农业部曾经对全国140hm2的污水灌溉区做过一次调查，其中，存在重金属污染的土地面积达到了总污水灌溉区面积的64.8%，轻度污染的占重金属污染面积的46.7%，中度污染的占到9.7％，重度污染的占到8.4％[1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
]。中科院土壤研究所(南京分所)也曾对江苏省长江以南地区的5个蔬菜生产园区进行过调研，调查显示，5个蔬菜生产园区中，土壤镉超标率最低的就已经达到21.9％，最高的竟然达到了80.0％[2]。由此可见，随着设施农业的发展以及农业化学品投入的急剧增加，重金属Cu2+已经成为土壤中十分常见的污染物之一，严重影响到植物生产，给花卉业的发展造成了巨大的威胁。
土壤重金属污染会对植物造成很大影响，首先表现在植株的形态特征上，比如株高、鲜重、干重及根冠比等。关梦茜[3]曾做过2种萱草（金娃娃萱草和大花萱草）对重金属铜胁迫的生理响应的研究，得出如下结论，萱草的形态特征在受到重金属铜胁迫时会发生改变，而且不同程度的铜胁迫会对萱草的形态特征造成不同程度的影响，Cu2+浓度较低时，两种萱草的长势都比较正常，只有叶片会出现轻微失绿，叶缘出现轻微干枯。Cu2+浓度较高时，金娃娃萱草和大花萱草都出现了强烈的反应，几乎所有叶片都出现了不同程度的萎蔫、干枯、变脆、严重一点的话，叶片就会大量脱落，甚至会导致植株矮小、瘦弱和萎蔫。
其次表现在植株的生理上，第一，细胞膜的主要功能是控制物质进出细胞，其重要性可想而知，但是重金属却可以破坏细胞膜的选择透过性，一旦细胞膜被破坏，细胞生理功能就会受到影响[4]。土壤中重金属直接可以对植物根部的细胞膜造成破坏，特别植物根部的根毛区，细胞膜透性会受到严重破坏，细胞膜透性增加[5]。细胞膜出现损伤后，细胞中的物质就会向外渗出，有毒有害的物质也会进入到细胞内部，导致细胞死亡，严重时甚至可以导致整个植株死亡。
第二，植物的光合作用也会受到重金属的影响，重金属对植物光合作用的影响有两方面，一个是通过干扰光反应阶段中的电子传递可以直接影响植物的光合作用，另外通过破坏叶绿素的完整性也可以实现对光合作用的影响。当Cu2+浓度达到一定程度时，叶绿体基质中的类囊体被破坏，光合过程中的光系统I、光系统II 之间失去联系，光合作用受到影响[6]。
第三，重金属还可以影响植物的呼吸作用，有研究表示，在小麦种子的萌发期，低浓度汞可以促进其呼吸作用，但是如果处理时间过长的话，就会起到抑制小麦种子的呼吸的作用了[7]。所以，重金属浓度过高对植物的呼吸作用是很不利的。
铜是植物生长发育所必须的一种微量元素，对植物有着重要作用，但是物极必反，过量的铜也会对土壤造成污染，严重的话甚至会影响到作物的生长发育及产量等。有研究表明，Cu2+可以进入植株，并在植株体内富集，如果人类食用这种植物，Cu2+就会进入人体，例如，小青菜栽培于存在铜污染土壤中就会出现植株矮小、发黄等现象；胡萝卜、小麦等植物栽培生长于铜污染土壤中，其生长发育也受了到抑制，食用这些植物会对人体健康造成威胁[8]。
本试验是通过施用6个浓度梯度的硫酸铜模拟污染土壤，通过污染土壤中种植的太阳花的发芽情况、生长情况和生理情况与正常土壤中种植的太阳花对比，初步阐明Cu2+对草花太阳花生长发育的影响。
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 实验材料
购买于淘宝网的太阳花（拉丁学名：Portulaca grandiflora）种子、取自于校园操场附近小树林田园土、不同浓度的硫酸铜溶液
2.1.2 实验仪器
研砵、试管、离心机、恒温水浴锅、分光光度计、电子天平、容量瓶等。
2.1.3 常用试剂
95%乙醇、石英砂、碳酸钙粉、5%三氯乙酸、0.67%TBA等。
2.2 试验设计
2.2.1 Cu2+对太阳花种子发芽势、发芽率的影响
利用恒温箱进行发芽试验，在培养皿中分别铺上滤纸，按表1所示倒入不同浓度的硫酸铜溶液5ml以致滤纸湿润，并且做好标签，然后放入50粒太阳花种子，一共六个处理，每个处理三次重复。注意要尽量放置均匀，最后将培养皿放入恒温箱，并将恒温箱设定为20度。每天检查恒温箱的温度和培养皿中滤纸的湿度，同时注意种子的发牙情况。三天后，将培养皿从恒温箱中取出清点发芽种子数用来计算发芽势，七天后再次清点发芽种子数用来计算发芽率。
表1 硫酸铜处理土壤的浓度梯度
处理
浓度梯度
硫酸铜
0mg/kg
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定方法与项目 3
2.4 数据处理与分析 4
3 结果与分析 4
3.1 Cu2+对太阳花种子发芽势、发芽率的影响 4
3.2 Cu2+对太阳花幼苗生长的影响 4
4 讨论 11
4.1 Cu2+对太阳花种子发芽势、发芽率有较大影响 11
4.2 Cu2+对太阳花幼苗的不同生长指标存在不同影响 11
4.3 Cu2+对太阳花幼苗的4个生理指标都产生了不同程度影响 12
4.4 Cu2+对太阳花土壤养分也产生了些许影响 12
结论 14
致谢 15
参考文献 16
1 引言
我国花卉产业起步比较晚，上个世纪90年代才开始迅速发展，但这并不会影响到花卉业作为我国黄金产业的地位。现在，花卉业的发展前景一片大好，我们必须要牢牢把握这个机会，使我国花卉业继续大步向前迈进。但是，社会在进步，经济在发展，重金属对生态环境造成的破坏也在日益加重。我国农业部曾经对全国140hm2的污水灌溉区做过一次调查，其中，存在重金属污染的土地面积达到了总污水灌溉区面积的64.8%，轻度污染的占重金属污染面积的46.7%，中度污染的占到9.7％，重度污染的占到8.4％[1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
]。中科院土壤研究所(南京分所)也曾对江苏省长江以南地区的5个蔬菜生产园区进行过调研，调查显示，5个蔬菜生产园区中，土壤镉超标率最低的就已经达到21.9％，最高的竟然达到了80.0％[2]。由此可见，随着设施农业的发展以及农业化学品投入的急剧增加，重金属Cu2+已经成为土壤中十分常见的污染物之一，严重影响到植物生产，给花卉业的发展造成了巨大的威胁。
土壤重金属污染会对植物造成很大影响，首先表现在植株的形态特征上，比如株高、鲜重、干重及根冠比等。关梦茜[3]曾做过2种萱草（金娃娃萱草和大花萱草）对重金属铜胁迫的生理响应的研究，得出如下结论，萱草的形态特征在受到重金属铜胁迫时会发生改变，而且不同程度的铜胁迫会对萱草的形态特征造成不同程度的影响，Cu2+浓度较低时，两种萱草的长势都比较正常，只有叶片会出现轻微失绿，叶缘出现轻微干枯。Cu2+浓度较高时，金娃娃萱草和大花萱草都出现了强烈的反应，几乎所有叶片都出现了不同程度的萎蔫、干枯、变脆、严重一点的话，叶片就会大量脱落，甚至会导致植株矮小、瘦弱和萎蔫。
其次表现在植株的生理上，第一，细胞膜的主要功能是控制物质进出细胞，其重要性可想而知，但是重金属却可以破坏细胞膜的选择透过性，一旦细胞膜被破坏，细胞生理功能就会受到影响[4]。土壤中重金属直接可以对植物根部的细胞膜造成破坏，特别植物根部的根毛区，细胞膜透性会受到严重破坏，细胞膜透性增加[5]。细胞膜出现损伤后，细胞中的物质就会向外渗出，有毒有害的物质也会进入到细胞内部，导致细胞死亡，严重时甚至可以导致整个植株死亡。
第二，植物的光合作用也会受到重金属的影响，重金属对植物光合作用的影响有两方面，一个是通过干扰光反应阶段中的电子传递可以直接影响植物的光合作用，另外通过破坏叶绿素的完整性也可以实现对光合作用的影响。当Cu2+浓度达到一定程度时，叶绿体基质中的类囊体被破坏，光合过程中的光系统I、光系统II 之间失去联系，光合作用受到影响[6]。
第三，重金属还可以影响植物的呼吸作用，有研究表示，在小麦种子的萌发期，低浓度汞可以促进其呼吸作用，但是如果处理时间过长的话，就会起到抑制小麦种子的呼吸的作用了[7]。所以，重金属浓度过高对植物的呼吸作用是很不利的。
铜是植物生长发育所必须的一种微量元素，对植物有着重要作用，但是物极必反，过量的铜也会对土壤造成污染，严重的话甚至会影响到作物的生长发育及产量等。有研究表明，Cu2+可以进入植株，并在植株体内富集，如果人类食用这种植物，Cu2+就会进入人体，例如，小青菜栽培于存在铜污染土壤中就会出现植株矮小、发黄等现象；胡萝卜、小麦等植物栽培生长于铜污染土壤中，其生长发育也受了到抑制，食用这些植物会对人体健康造成威胁[8]。
本试验是通过施用6个浓度梯度的硫酸铜模拟污染土壤，通过污染土壤中种植的太阳花的发芽情况、生长情况和生理情况与正常土壤中种植的太阳花对比，初步阐明Cu2+对草花太阳花生长发育的影响。
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 实验材料
购买于淘宝网的太阳花（拉丁学名：Portulaca grandiflora）种子、取自于校园操场附近小树林田园土、不同浓度的硫酸铜溶液
2.1.2 实验仪器
研砵、试管、离心机、恒温水浴锅、分光光度计、电子天平、容量瓶等。
2.1.3 常用试剂
95%乙醇、石英砂、碳酸钙粉、5%三氯乙酸、0.67%TBA等。
2.2 试验设计
2.2.1 Cu2+对太阳花种子发芽势、发芽率的影响
利用恒温箱进行发芽试验，在培养皿中分别铺上滤纸，按表1所示倒入不同浓度的硫酸铜溶液5ml以致滤纸湿润，并且做好标签，然后放入50粒太阳花种子，一共六个处理，每个处理三次重复。注意要尽量放置均匀，最后将培养皿放入恒温箱，并将恒温箱设定为20度。每天检查恒温箱的温度和培养皿中滤纸的湿度，同时注意种子的发牙情况。三天后，将培养皿从恒温箱中取出清点发芽种子数用来计算发芽势，七天后再次清点发芽种子数用来计算发芽率。
表1 硫酸铜处理土壤的浓度梯度
处理
浓度梯度
硫酸铜
0mg/kg
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