高小宽 张婧杰

（衡水学院生命科学系 河北 衡水 053000）

作物所需的微量元素中包含铜元素，土壤中如果缺少该种元素，可通过施用含有硫酸铜的肥料促进农作物的生长。适当施用含铜元素的肥料，还能降低真菌和霉菌对植物的危害程度。但是过量施用铜元素会使植物体内产生活性氧，使植物遭受氧化胁迫，对植物生长产生不利影响[1]。牧草种植如果受到铜污染就会对其产生伤害，并通过食物链影响动物健康[2]，从而带来负面影响。为了合理使用铜元素，研究硫酸铜对牧草种子萌发和幼苗生长的影响，可以为农业生产上早期检查铜对幼苗生长的危害、预警土壤中铜元素的含量提供科学依据，对农业生产具有重要的理论和实践意义。

表1 不同浓度硫酸铜处理对3种牧草种子萌发的影响

1 材料与方法

1.1 试验材料。供试材料为红三叶种子、草木樨种子、苜蓿种子。试验前将种子用0.1%HgCl2溶液浸泡杀菌5 min，然后用无菌水冲洗干净。

1.2 试验设计。分别配制浓度为0 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L的硫酸铜溶液。挑选出大小均匀、饱满、无病虫害的灭菌种子置于铺有2层滤纸的培养皿中，每个培养皿中放100粒种子，分别加入10 ml不同浓度的硫酸铜溶液，以蒸馏水作为对照(CK)。每个处理重复3次。将培养皿放置于25℃恒温培养箱中进行培养萌发。

1.3 试验处理。种子萌发期间，每天更换新鲜的处理液和新滤纸。待培养24 h后，开始观察出芽情况，以后每隔24 h观察1次，并记录发芽的种子数，待连续2 d不再有新种子发芽后，各随机选取10株，测定根长、芽长，并称取鲜重，统计发芽率、发芽势及发芽指数。

1.4 数据处理。种子发芽率(%)=7 d内正常发芽的种子数/供试种子总数×100；发芽势=前3 d发芽的种子数/种子总数×100；发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)；其中Dt为发芽时间(d)，Gt指在t时间内的发芽数。

2 结果与分析

2.1 不同浓度硫酸铜处理对3种牧草种子萌发的影响。由表1可知，经过不同浓度硫酸铜处理的3种牧草种子的发芽率、发芽势和发芽指数均表现出先升高后降低的趋势。从种子发芽率来看，随着硫酸铜浓度的升高，发芽率逐渐增强，当浓度为50 mg/L时，3种牧草种子发芽率均达到最高值，且与对照之间差异显著。在该浓度下，红三叶的种子萌发率是最高的，其次是苜蓿和草木樨。当浓度为200 mg/L时，红三叶的发芽率与对照间差异不显著，其余2种牧草种子均差异显著，且都低于对照值。通过对3种牧草种子发芽势分析，在硫酸铜处理浓度为10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L时，红三叶、草木犀的发芽势均差异不显著，而苜蓿则是在浓度为50 mg/L和100 mg/L时差异不显著。在浓度为50 mg/L时，3种牧草种子发芽势均达到最高值。

2.2 不同浓度硫酸铜处理对3种牧草幼苗生长的影响

2.2.1 不同浓度硫酸铜对3种牧草种子根长的影响。由表2可知，不同浓度硫酸铜处理对3种牧草种子幼苗根生长有着不同的影响，随着硫酸铜浓度的升高，3种牧草种子的根长逐渐变短，都低于对照组。硫酸铜浓度为5 mg/L时，3种牧草种子根长达到显著差异，在硫酸铜浓度为10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L时，3种牧草根长之间差异均不显著。当硫酸铜浓度为200 mg/L时，3种牧草种子根长受到的抑制均最严重，且都与对照组差异显著，根长分别是0.13 cm、0.1 cm、0.12 cm。

表2 不同浓度硫酸铜处理对3种牧草种子根长的影响

2.2.2 不同浓度硫酸铜对3种牧草种子芽长的影响。由表3可知，不同浓度硫酸铜处理对3种牧草种子的芽长有着不同的影响，随着硫酸铜浓度的升高，3种牧草种子芽长都逐渐变短。当硫酸铜浓度为50 mg/L时，3种牧草的芽长与对照相比均达到显著差异，说明硫酸铜对芽长有明显的影响，铜离子对芽长有抑制作用，会阻止芽的伸长，导致芽的长度变小。当硫酸铜浓度为200 mg/L时，芽长受抑制作用最大。

表3 不同浓度硫酸铜处理对3种牧草种子芽长的影响

表4 不同浓度硫酸铜处理对3种牧草幼苗鲜重的影响

2.2.3 不同浓度硫酸铜对3种牧草幼苗鲜重的影响。由表4可知，对于红三叶而言，硫酸铜处理液浓度为5 mg/L时出现明显的抑制作用，5 mg/L、10 mg/L、50 mg/L硫酸铜溶液3个浓度间变化不大，100 mg/L时又出现明显的抑制作用，200 mg/L时抑制作用最大。对于草木樨而言，硫酸铜处理液浓度为5 mg/L时抑制较为显著，5 mg/L和10 mg/L之间差异不显著，表明在这个浓度范围草木樨受硫酸铜溶液抑制作用变化不大。其余各浓度间差异显著，表明浓度增大时，抑制作用比较明显，200 mg/L时达到最低值，为0.0384 g。而对于苜蓿来说，只有在200 mg/L时与对照之间出现显著差异。

3 讨论

随着硫酸铜浓度的升高，对种子萌发的促进作用增强，50 mg/L时促进作用最大，种子萌发效果最好，当浓度为200 mg/L时，种子的萌发效果最差。并且通过综合分析发现，3种牧草种子萌发率顺序依次是红三叶＞苜蓿＞草木樨。对于幼苗的生长来说，幼苗对硫酸铜更加敏感，在本试验处理的浓度范围内都表现出抑制作用，当硫酸铜浓度为200 mg/L时，3种牧草种子根长、芽长、鲜重都达到最低值，抑制效果均最大，表明铜离子对根的根长、芽长、鲜重都具有抑制作用。这与前人研究发现的铜不仅对根有抑制作用，对茎的生长也有抑制作用的结果是一致的[3,4]。原因可能是由于铜是一次性利用元素，根部吸收铜后不易转移，铜元素主要集中在根部，进而抑制根系生长。