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草甘膦除草剂在农业生产中应用较广,可通过地表径流、喷雾漂移等方式进入地表水,对水生生态系统存在潜在风险。目前,草甘膦水生生物毒性的研究对象主要为藻类、溞类、鱼类及大型甲壳类,草甘膦沉水植物毒性方面的研究较少。因沉水植物在维持湖泊清水稳态和改善养殖池塘水质中具有重要作用,近年来,已被越来越多地应用于水域生态修复、园林造景和水产养殖等方面。其中,苦草在我国南北各省份均有分布,具有重要的生态价值和良好的应用前景。为了解草甘膦对沉水植物苦草的毒性效应和生态风险,本文结合沉水植物的应用场景调查了水产养殖塘草甘膦残留水平,在此基础上设置7个草甘膦(0.05、0.20、0.80、3.20、12.80、51.20、204.80 mg·L-1)处理组和一个对照组,分别采用苦草种子和苦草成株进行静态水培实验,研究了草甘膦对苦草种子萌发和幼苗生长的影响以及草甘膦对苦草生理、生长及分蘖的影响,并评估了草甘膦对苦草的风险。主要研究结果如下:(1)我国东南部地区(江苏、安徽、浙江、江西和福建)14个水产养殖塘养殖水、沉积物和塘埂土中草甘膦的检出率分别为7.1%、35.7%和50.0%,最大残留值分别为8μg·L-1、312μg·kg-1和2536μg·kg-1。上海市金山区三口罗氏沼虾养殖塘养殖周期内,养殖水、沉积物和塘埂土中草甘膦的检出率分别为46.7%、83.3%和77.8%,最大残留值分别为57μg·L-1、1149μg·kg-1和5057μg·kg-1。(2)草甘膦可刺激苦草种子萌发,处理14 d后51.20 mg·L-1处理组发芽率显著高于对照组(P<0.05)。草甘膦处理对苦草幼苗生长有低剂量促进、高剂量抑制的双相剂量效应。处理21 d后0.05~3.20 mg·L-1草甘膦处理组中苦草幼苗根长和鲜重的最大促进率分为27.2%和27.5%。12.80~204.80 mg·L-1草甘膦处理可抑制苦草生长,影响幼苗存活率。草甘膦对幼苗根长、叶长和鲜重的21d半数抑制浓度分别为13.28、25.57 mg·L-1和35.53 mg·L-1。51.20 mg·L-1和204.80 mg·L-1草甘膦处理组幼苗成活率极显著低于对照组(P<0.01)。0.05~12.80 mg·L-1草甘膦处理对苦草幼苗可溶性蛋白质含量无显著影响,未引起幼苗总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量的显著升高,但对叶绿体色素含量有低促高抑作用。0.05~0.80 mg·L-1草甘膦处理组苦草幼苗叶绿素a及类胡萝卜素含量的最大促进率分别为11.9%和16.3%,12.8 mg·L-1处理组幼苗叶绿素a含量显著低于对照组(P<0.05)。(3)研究发现,草甘膦对苦草生长、分蘖及子株生长存在毒物兴奋效应(Hormesis)。处理14 d后,0.05~0.80 mg·L-1草甘膦处理组苦草总鲜重增加量、苦草母株叶伸长量、根伸长量的最大促进率分别为22.3%、21.8%和33.5%,苦草匍匐茎长、子株叶片数、子株叶长、根长的最大促进率分别为70.2%、22.9%、47.0%和52.3%。草甘膦对苦草总鲜重增加量、母株叶片增加数、根伸长和叶伸长的14 d半数抑制浓度(IC50)分别为6.40、12.80、2.63 mg·L-1和5.42 mg·L-1。草甘膦对苦草平均匍匐茎长、子株叶片数、根长和叶长的14 d半数抑制浓度(IC50)分别为7.77、17.85、2.29 mg·L-1和6.23 mg·L-1。(4)草甘膦对苦草叶片可溶性蛋白质及叶绿体色素含量的影响较小,仅204.80mg·L-1草甘膦处理组苦草叶片可溶性蛋白质含量和叶绿体色素含量在处理时间内显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)低于对照组。草甘膦处理后苦草叶片SOD、POD和CAT活性有不同程度提高,其中POD活性对草甘膦暴露较为敏感。除12.80 mg·L-1草甘膦处理组外,其他草甘膦处理组苦草叶片MDA含量在处理时间内均未显著高于对照组。草甘膦处理可引起苦草叶片莽草酸含量升高,其中204.80 mg·L-1草甘膦处理组莽草酸含量在处理时间内均极显著高于对照组(P<0.01)。草甘膦对苦草叶片光能转化效率、光合活性及光能利用效率的抑制作用不显著且有一定的促进作用,但草甘膦处理对苦草光保护能力、最大电子传递速率及耐受强光的能力有一定抑制作用。(5)目前我国地表水中草甘膦的残留水平普遍低于0.20 mg·L-1,该残留水平下草甘膦对苦草种子萌发、分蘖及生长的影响以低剂量促进作用为主,苦草可通过自身生理调节缓解低剂量草甘膦带来的胁迫。