铜胁迫对玉米生长及根系土壤微生物的影响毕业设计论文

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1、安徽工程大学毕业设计（论文）引言近年来，由于铜矿的开采，含铜农药的大量使用，以及生活污水的排放，造成土壤中铜的浓度大幅度增加，铜已成为土壤中主要重金属污染物之一。研究过量的铜对植物对土壤的毒害作用对保证植物正常的生理代谢及生长发育、作物产量的提高、品质的改善、土壤生物活性提高等都具有重要意义[1]。近来对铜污染土壤上植物体不同器官内铜的积累和分布、植物地上部分和地下部分的形态变异以及植物的水分代谢、光合作用和呼吸作用等各种生理代谢发生紊乱等已有较多报道[2]，对铜存在条件下植物在细胞、组织和器官水平上的结构及超微结构发生的一些改变也有报道。然而对于同一种植物，系统地从外部形态、细胞结

2、构及超微结构、养分吸收和养分转运、土壤作用等方面研究铜胁迫对植物影响作用的报道并不多。研究重金属作用涉及的内容极其广泛，包括重金属的吸收位点、植物细胞中对重金属结合位点的竞争、重金属离子的特性、离子的有效性以及各种化学作用等，而且对植物的作用不仅仅是对其某一方面的影响，而是从分子到生理代谢、细胞结构和植株的外部形态等各方面的综合影响[3]。因此，这种系统的研究更有助于深入的探讨铜元素对玉米生长的影响。土壤微生物是土壤生态系统的一个重要组成部分，土壤微生物作为土壤中具有生物活性的成分，积极参与土壤发生与发育，土壤肥力的形成，土壤净化等土壤系统中多种重要的代谢过程。其数量和活跃程度是衡量

3、土壤活力的一个表征。土壤具有生物活性其主要来源于土壤微生物。动植物活体及其残骸，与土壤中其他生物体一样，土壤微生物也受环境条件影响；土壤微生物作为土壤生物化学反应的催化剂，参与了土壤系统中许多重要代谢过程，而这些过程往往对植物的生长具有至关重要的作用[4]。近年来,国内外关于重金属污染对土壤影响的报道有不少，也有不少这方面研究成果报道。所以此文探讨铜胁迫对玉米生长影响和对对土壤微生物影响具有重要意义。铜元素对植物生长作用的研究和对土壤微生物的研究不能完全独立起来，二者之间有着一定的联系。铜元素对植物的一些生长特征恰恰可能是铜和土壤微生物的双重结果。在铜元素存在条件下植物在细胞、组织和

4、器官水平上的结构及超微结构会发生改变以及铜离子在植物细胞内的区室化分布，这一方面说明，过量的铜离子可能严重损伤了细胞的结构及超微结构，另一方面也可能是植物耐重金属的重要机制之一[5]。有人报道，植物吸收的重金属中只有很少的一部分能对植物造成毒害，而大部分的重金属被结合在细胞壁上或储存在液泡中，这部分被扣留的重金属不单没有害处可能会在某些程度上促进植物生长[4]。综上所述，本文在前人研究的基础上，采用土培试验，选择玉米（ZeamaysL.，品种为苏玉19）作为供试材料，从以下几方面探讨铜元素对植物和土壤微生物的影响：（1）定期测量玉米生长的外在变化，测量的数据包括有发芽率、鲜重、株高、

5、根长等，通过这些数据更直观的观察铜元素对玉米生长的影响。（2）通过化学试剂测量玉米叶片中生物大分子的变化，测量的数据有叶绿素a、b，可溶性蛋白和总糖的含量。通过这些数据的变化探讨铜元素对玉米生长影响的内在分子机理进而反映出铜对作物生长的影响。（3）通过微生物筛选富集的方法判断出玉米根系土壤微生物的数量。通过这些方法测量不同浓度铜存在下根系土壤细菌、真菌和放线菌的数量变化；通过密闭环境吸收法测量不同浓度铜存在下根系土壤微生物呼吸总量的变化。通过测量土壤的一系列变化探讨铜胁迫对土壤微生物的影响，综合探讨铜元素，土壤微生物和植物生长变化三者之间的联系。-29-安徽工程大学毕业设计（论文）第

6、1章材料与方法1.1材料与用品1.1.1实验材料玉米种子、硫酸铜溶液、氯化汞溶液、蒸馏水、95%乙醇溶液、NaCl、农田土壤、蒽酮、95%乙醇、98%浓硫酸、85%磷酸、葡萄糖、牛血清蛋白、考马斯亮蓝、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、可溶性淀粉、KNO3、K2HPO4、MgSO4、FeSO4、马铃薯。1.1.2实验仪器托盘天平、电子秤（JY1002型电子秤）、称量纸、电子天平（YL-41-D型电子天平）、恒温箱（ZK-B2B型电热真空干燥箱）、水浴锅（HH-6）、分光光度计（比色皿）、抽滤器、PH仪、培养皿、涂布棒、移液枪（1ml、200ul）、高压蒸汽灭菌锅。1.1.3实验其他用品剪刀、量筒

7、(50ml、500ml)、烧杯（100ml,500ml）、玻璃棒、研钵、离心管、胶头滴管、砝码、锥形瓶（250ml、500）、直尺、50、250、500、1000ml容量瓶、药匙、试管若干、滤纸、酒精灯。1.2方法1.2.1材料预处理购买实验所需的玉米种子。在进行实验时要注意玉米种子的选取，在这里我们选取籽粒饱满、组织结构完整、大小基本相同的玉米种子进行预处理，预处理方法为先用0.1%的氯化汞溶液浸泡10min后，用清水冲洗3-5次，最后取等量的铜离子梯度