摘要：強(qiáng)酸性酸雨對(duì)小白菜的生長(zhǎng)具有明顯的抑制性，并且還可抑制可溶性糖和葉綠素的形成，隨著酸雨強(qiáng)度的增加抑制作用就越顯著。弱酸條件下，在一定程度上可以促進(jìn)小白菜食部、根部的生長(zhǎng)，也可以促進(jìn)植株葉片中可溶性糖和葉綠素的合成，可能由于弱酸條件下增加了植物可以吸收的離子。

　　關(guān)鍵詞：酸雨,小白菜,農(nóng)業(yè)科技

　　對(duì)比不同類型的酸雨對(duì)小白菜的生長(zhǎng)指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)以及生理指標(biāo)的影響可以看出，在同一pH值條件下，混合型酸雨處理?xiàng)l件下植株的生長(zhǎng)比較快，硫酸型酸雨處理組中植株的可溶性糖含量最高，葉綠素的含量也最高。而在硝酸型酸雨條件下，植株的生長(zhǎng)是最慢的，各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)最低，并且植株中可溶性糖和葉綠素的含量也最低。

　　不同類型的酸雨中，硝酸型酸雨對(duì)小白菜的生長(zhǎng)抑制作用最大，對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響也最大，葉綠素含量也最低。

　　就不同類型酸雨對(duì)小白菜生長(zhǎng)、生理及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響進(jìn)行了研究，得出了一些相關(guān)的結(jié)論，但是由于受到一些非人為因素的制約造成該研究還不是很完善，與實(shí)際情況還有差距，今后應(yīng)從濕度、溫度、光照、土壤等更多的因素方面去探討不同類型酸雨對(duì)小白菜的影響。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

　　試驗(yàn)大棚位于吉林省長(zhǎng)春市吉林大學(xué)前衛(wèi)南校區(qū)(43°49′21″N，125°16′47″E)。長(zhǎng)春市地處中國(guó)東北松遼平原腹地，地勢(shì)平坦開闊，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，春季較短，干燥多風(fēng);夏季濕熱多雨，炎熱天氣不多;秋季氣候涼爽，日夜溫差大;冬季漫長(zhǎng)較寒冷。長(zhǎng)春市年平均氣溫4.8 ℃，年最高溫度39.5 ℃，年最低溫度-39.8 ℃，年均日照時(shí)間2 688 h。年平均降水量522～615 mm，夏季降水量占全年降水量的60%以上。

　　1.2 試驗(yàn)材料

　　選擇對(duì)酸雨脅迫比較敏感的小白菜作為研究對(duì)象，選取大田泛栽品種北京青雜小白菜(雜交種)作為供試作物品種，選擇東北地區(qū)典型黑土作為供試土壤。

　　1.3 試驗(yàn)方法

　　1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將試驗(yàn)田劃分為3個(gè)類型區(qū)，即混合型、硫酸型和硝酸型酸雨區(qū)，每個(gè)區(qū)里分成5個(gè)地塊，各區(qū)及每塊地之間設(shè)有0.5 m左右的緩沖地帶，可以避免噴灑模擬酸雨時(shí)各區(qū)之間交互影響。整個(gè)地塊劃分為15個(gè)小區(qū)，每個(gè)區(qū)內(nèi)的地塊隨機(jī)分配不同的pH(2.5、3.5、4.5、5.6)，每塊大小約為0.8 m×0.6 m。試驗(yàn)田光照充足，通風(fēng)良好，定期進(jìn)行除草、施肥及防治蟲害。

　　1.3.2 酸雨的配制和噴灑 選用去離子水來配制模擬酸雨，即根據(jù)不同類型的酸雨，向去離子水中添加適量離子，來調(diào)節(jié)去離子水中離子濃度，從而得到不同濃度的原溶液，然后再分別用濃硫酸、濃硝酸、濃硫酸和濃硝酸按照SO42-/NO3-質(zhì)量比為5∶1的混合液配制pH為1.0的硫酸型、硝酸型和混合型母液，最后用母液將原溶液pH調(diào)為2.5、3.5、4.5、5.6的模擬酸雨，將去離子水作為對(duì)照組(CK)。采用pHS-3C型酸度計(jì)測(cè)定與校準(zhǔn)模擬酸雨的pH。

　　小白菜發(fā)芽出苗階段，用自來水對(duì)各地塊進(jìn)行正常澆灌，至幼苗長(zhǎng)出4個(gè)葉片后停止灌溉，進(jìn)行除草和間苗，之后采用噴霧器，每?jī)商鞂?duì)各地塊分別噴淋一次混合型酸雨(MAR)、硫酸型酸雨(SAR)和硝酸型酸雨(NAR)，每次噴灑2 000 mL，噴灑強(qiáng)度保持一致，噴灑時(shí)間約15 min。酸雨噴淋后7、14、21、28及35 d，隨機(jī)采摘不同類型酸雨及不同pH處理小白菜的葉片，對(duì)其生理、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，達(dá)成熟期后收獲樣品，并隨機(jī)取樣分別測(cè)量各地塊小白菜的生長(zhǎng)指標(biāo)。

　　1.3.3 試驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定 根據(jù)小白菜葉片和根系易受酸雨的影響而呈現(xiàn)出不同受害癥狀的特點(diǎn)，參考文獻(xiàn)[8，9]選取測(cè)定指標(biāo)如下：

　　生長(zhǎng)指標(biāo)：共選取7項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，地上部分包括食部鮮重、食部干重、莖長(zhǎng)、株高，地下部分包括根部鮮重、根部干重和根長(zhǎng)。鮮重和干重用天平進(jìn)行測(cè)量，莖長(zhǎng)、株高和根長(zhǎng)直接測(cè)量。

　　營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)：選取可溶性糖進(jìn)行測(cè)量，利用蒽酮法測(cè)定。

　　生理指標(biāo)：選取葉綠素進(jìn)行測(cè)量，利用SPAD-502PLUS型葉綠素儀對(duì)葉片中的葉綠素含量進(jìn)行測(cè)量。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 不同處理對(duì)生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

　　各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)的結(jié)果見圖1。小白菜植株的食部、根部的鮮重以及干重受負(fù)影響程度較大，而酸雨對(duì)小白菜植株的株高、莖長(zhǎng)和根長(zhǎng)的影響程度比較小。從酸雨類型的影響程度來看，硝酸型酸雨對(duì)植株各生長(zhǎng)指標(biāo)的影響程度最大，均在pH 2.5處達(dá)到最小值，且與對(duì)照組的差異很大，隨著pH的增加，對(duì)植株的破壞程度也逐漸減小。硫酸型酸雨處理中，pH 2.5時(shí)植株的食部鮮重、干重、株高和莖長(zhǎng)受影響最大，隨著pH的增加，受損害程度逐漸減小;隨著模擬酸雨酸性的增強(qiáng)，根部鮮重和干重以及根長(zhǎng)的指標(biāo)值在逐漸減小，pH 3.5時(shí)最小，pH 2.5時(shí)有所上升，但差別較小;混合型酸雨處理組中，隨著模擬酸雨酸性的增強(qiáng)，小白菜植株食部鮮重和干重以及植株株高、莖長(zhǎng)、根部鮮重在逐漸減小，pH 2.5時(shí)達(dá)到最小值，植株的根部干重和根長(zhǎng)在pH 3.5時(shí)最小，pH 2.5時(shí)比pH 3.5略微增加，但差別不大。3種類型酸雨脅迫下，各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)值在pH 5.6時(shí)均達(dá)到了最大值，但pH 5.6時(shí)各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)(除硫酸型酸雨處理的根部干重外)與對(duì)照組的數(shù)據(jù)差異不明顯。

　　2.2 不同處理對(duì)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的影響

　　2.2.1 不同處理對(duì)可溶性糖的影響 不同pH條件下不同酸雨處理對(duì)可溶性糖含量影響的結(jié)果見圖2。從酸雨的不同類型來看，硝酸型酸雨對(duì)植株中可溶性糖含量的影響最大，當(dāng)pH 2.5時(shí)，植株中可溶性糖的含量最低，但是隨著pH的增加植株中可溶性糖含量也在相應(yīng)增加。硫酸型酸雨處理組中，可溶性糖含量隨著pH的升高而逐漸升高并且明顯高于硝酸型、混合型酸雨處理組，也高于對(duì)照組;當(dāng)pH 5.6時(shí)，植株中可溶性糖的含量最高，當(dāng)pH 2.5時(shí)植株中可溶性糖的含量較低。在混合型酸雨處理組中，可溶性糖的含量介于另兩組之間，并且可溶性糖的含量也是隨著pH的增加而增加，當(dāng)pH 5.6時(shí)含糖量較高，當(dāng)pH 2.5時(shí)含糖量較低。3種類型酸雨脅迫下，可溶性糖的含量在pH 5.6處均達(dá)到了最大值，但pH 5.6時(shí)可溶性糖的含量與對(duì)照組差異不明顯。

　　2.2.2 小白菜可溶性糖含量隨時(shí)間

　　的變化 不同pH酸雨處理小白菜可溶性糖含量隨時(shí)間的變化見圖3。由圖3可知，隨著時(shí)間的增加，小白菜的可溶性糖含量也逐漸增加，與時(shí)間呈正相關(guān)。隨著pH的升高，小白菜植株中可溶性糖含量也逐漸升高，并且植株中可溶性糖含量的增長(zhǎng)速度隨著酸雨酸度的減弱逐漸增強(qiáng)，當(dāng)pH達(dá)到5.6時(shí)此時(shí)增長(zhǎng)速度最快，pH為2.5時(shí)，3種類型酸雨處理下的小白菜植株中可溶性糖增長(zhǎng)速度低于對(duì)照組，當(dāng)pH大于3.5時(shí)，經(jīng)過酸雨處理后與對(duì)照組相比，都在一定程度上加速了植株中可溶性糖的增長(zhǎng)。從酸雨的類型看，經(jīng)過硫酸型酸雨處理的小白菜的可溶性糖含量最高，其次是混合型酸雨，最后是硝酸型酸雨。這說明了硝酸型酸雨對(duì)植物體內(nèi)的可溶性糖的抑制作用最強(qiáng)，硫酸型酸雨最弱，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是硝酸根的大量進(jìn)入，改變了細(xì)胞膜的膜透性，加速了某些陽離子的淋溶，使可溶性糖合成所需的原料減少，因此較大程度地抑制了可溶性糖的合成，還可能由于硝酸有很強(qiáng)的氧化性，改變了細(xì)胞中的營(yíng)養(yǎng)平衡，打破了細(xì)胞原有的結(jié)構(gòu)與功能，從而抑制了可溶性糖的形成。

　　2.3 不同處理對(duì)生理指標(biāo)的影響

　　2.3.1 不同處理對(duì)葉綠素含量的影響 不同類型酸雨在不同pH下的葉綠素含量見圖4。pH 2.5時(shí)，各類型酸雨處理植株葉片中葉綠素含量最低，與對(duì)照組相比差別較大;當(dāng)pH 5.6時(shí)，混合型酸雨和硫酸型酸雨處理過的植株葉綠素含量達(dá)到最高，并且含量超過了對(duì)照組，而硝酸型酸雨處理過的植株中葉綠素含量小于對(duì)照組，說明硝酸型酸雨對(duì)葉片中葉綠素合成的抑制作用較強(qiáng)，硫酸型酸雨和混合型酸雨對(duì)葉綠素合成的抑制作用相對(duì)較弱。當(dāng)在同一pH條件下，硫酸型酸雨處理過的植株葉片中葉綠素含量最高，硝酸型酸雨處理組含量最低，混合型酸雨處理組居中。

　　2.3.2 小白菜葉綠素含量隨時(shí)間的變化 由圖5可知，在同一pH條件下，隨著時(shí)間的增加，小白菜葉片中葉綠素的含量也在相應(yīng)增加。生長(zhǎng)前期葉綠素增長(zhǎng)比較緩慢，在第21天(即第3次)測(cè)量時(shí)小白菜葉片中葉綠素含量增加才比較明顯，而在這之后葉綠素的增速放緩，說明在小白菜不同的生長(zhǎng)周期中，葉片中葉綠素的增加是有規(guī)律的，即從平緩增加到快速增加，之后又減速為平緩增加。從酸雨的不同類型來看，硫酸型酸雨處理過的小白菜葉片中葉綠素相對(duì)含量較高，而硝酸型酸雨處理過的植株葉片中葉綠素含量較低，說明硝酸型酸雨對(duì)植物葉片中葉綠素合成的抑制作用最強(qiáng)，原因是硝酸有很強(qiáng)的氧化性，打破了細(xì)胞中的營(yíng)養(yǎng)平衡，改變了細(xì)胞原有的結(jié)構(gòu)與功能，從而對(duì)葉綠素的影響最大。