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氯化镧对黄豆种子活力的影响摘要：本文研究氯化镧浸种对黄豆种子活力的影响。结果表明用20120mg/L的氯化镧浸种处理24h后，玉米种子的发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗芽长都明显提高，呼吸作用增强，其中在120mg/L 氯化镧浓度范围内处理效果最好，当处理浓度超过140mg/L时，这些指标又呈下降趋势. 但总体来看，用适宜浓度的稀土元素处理黄豆种子，可促进种子的萌发、幼苗的生长，提高种子活力。关键词：稀土 氯化镧 黄豆种子 种子活力 发芽率早在1917年。我国学者钱崇澎和美国Ostenhout就报道了稀土元素Ce对水稻的生理作用1。我国在农业生产上应用稀土无机化合物(稀土硝酸盐为主)作为农业施肥的辅助因子，研究其对作物产量形成的影响。实验发现，稀土元素在一定范围内能促进作物生长、打破种子休眠、促进种子萌发及根、芽的生长2，3。大量研究表明稀土元素浸种能提高小麦、水稻、大麦、蔬菜和油料作物种子等的发芽，促进幼苗的生长发育。但对于低浓度稀土元素促进种子萌发、生根和植株生长的机理目前尚不清楚，一般认为与植物激素和酶有关。虽然如此，这方面仍缺乏系统的研究。镧是重要的稀土元素，本文用不同浓度的氯化镧溶液浸种处理研究其对黄豆种子活力及萌发期间呼吸速率、发芽率、发芽指数、活力指数的影响，旨在系统地揭示稀土元素镧促进种子萌发的生理生化基础。4种子活力是指种子的健壮度，包括迅速、整齐萌发的发芽潜力、生长潜势和生长潜力等。在种子成熟后的采收、加工、储藏过程中，种子会发生不同程度的劣变，引起活力衰退。有实验证明适量应用镧对植物的生长发育是有益的，它能促进植物的生理活性和相关的生物化学反应，促进种子的发芽和幼苗的生长，提高种子的活力。51材料与试剂11实验材料黄豆种子12 实验器材培养皿玻璃棒烧杯纱布烧杯量筒滤纸恒温培养箱电子天平温度计、酸式滴定管广口瓶干燥管尼龙网制小蓝13实验试剂 不同浓度的氯化镧溶液去离子水0.05 mol/L的氢氧化钡碱液144mol/L的草酸溶液指示剂2方法与步骤21材料处理首先将种子用0.1%氯化汞消毒15min，用去离子水冲洗数次，再分别用0（对照，去离子水）、20 mg/L 、40 mg/L 、60 mg/L 、80 mg/L 、100 mg/L 的氯化镧溶液浸泡48h（每24h更换一次溶液），以去离子水浸泡作对照。22实验步骤221萌发实验 浸泡完后将经上述处理的种子各选20粒播入垫有三层湿纱布的培养皿中。置于25人工气候培养箱中做萌发实验，逐日统计发芽种子数。第四天（加浸种共6天）计发芽势，第八天计发芽率。并根据公式Gi=(Gt/Dt)计算发芽指数（Gi：发芽指数；Gt：在t日的发芽种子数； Dt：相应的发芽天数）。从各培养皿中分别取10株幼苗烘干至恒重后称重，并根据公式VI=GiS计算活力指数（VI：发芽指数；S：单株幼苗平均重量）。6222呼吸速率的测定衡量呼吸作用强弱的生理指标是呼吸速率及植物的单位鲜重、干重和原生质在一定时间内所放出的CO2的体积或消耗的O2的体积。当萌发实验进行到24 h后，取经过浓度为40 mg/L的氯化镧处理的种子、高温煮死的种子（对照组）及用去离子水处理的种子各10粒，采用小篮子法测定呼吸速率。其原理是：一定量的植物材料在单位时间内放出的CO2用氢氧化钡碱液吸收，实验结束后再用标准草酸溶液滴定残留氢氧化钡碱液，从空白和样品两者消耗草酸溶液之差，即能计算出种子呼吸过程中释放的CO2的量，也就测出了种子的呼吸速率 7。3实验结果3.1氯化镧对黄豆种子活力的影响表1 氯化镧对黄豆种子萌发的影响氯化镧浓度(mg/L)发芽率(%)发芽指数单株幼苗干重(mg) 活力指数0(对照组)201.380.190.2620332.850.310.884026.73.470.280.976046.73.780.250.958053.35.120.170.8710046.75.550.211.1712066.710.40.141.46140406.120.110.67160206.370.241.53注释:Gi=(Gt/Dt) Gi：发芽指数；Gt：在t日的发芽种子数； Dt：相应的发芽天数VI=GiS VI：发芽指数；S：单株幼苗平均重量 氯化镧对黄豆种子呼吸的影响00.40.81.21.62020406080100120140160氯化镧浓度(mg/L)Respiratory rate（mgCO2*g-1Fw*h）3.2氯化镧对黄豆种子呼吸速率的影响图2 氯化镧对黄豆种子呼吸的影响4结果分析4.1 氯化镧对黄豆种子活力的影响从表中可以看出，在20120mg/L浓度范围内的氯化镧溶液对黄豆种子的发芽率有不同程度的促进作用。其中用120mg/L的氯化镧溶液处理的样品无论是发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均明显高于其它组。但当处理高于140mg/L时，种子活力出现下降趋势。但总体来看，用适宜浓度的稀土元素处理黄豆种子，可促进种子的发芽、幼苗的生长，提高种子活力。4.2 氯化镧对黄豆种子呼吸速率的影响呼吸作用是种子萌发的一个重要生理过程，旺盛的呼吸作用意味着种子萌发速率和幼苗生长更快。9本试验表明，用一定浓度的氯化镧溶液处理黄豆种子可提高其萌发期间的呼吸速率，在一定范围内种子的呼吸速率随氯化镧溶液浓度的增加而增加，当氯化镧溶液浓度超过一定的范围（本实验为140mg/L）时，种子的呼吸速率反而会降低。4.3 误差分析4.3.1 在配制氯化镧溶液的不同浓度溶液时，由于各种原因（如天平的称量误差，称量好的药品或多或少的损失等）使溶液浓度不是很精确，结果也不是很精确。4.3.2在用药品浸泡种子时由于恒温箱温度设置的不当会影响种子的萌发，在发芽过程中温度、水分等不充足都会影响种子的活力。4.3.3 在用小篮子法测呼吸速率时，在拿出小篮子时空气中的二氧化碳可能会进入瓶中影响测定结果。4.3.4测量芽长时，由于个别种子的差异会影响总体芽长的平均值的测定。5.实验改进本实验是我组成员根据参考资料自己进行整理而成形的探究氯化镧对黄豆种子的萌发及生长情况的实验。因此实验后暴露出一些问题，有待我们改进。5.1 应设置更多的氯化镧溶液的浓度范围，在80-120mg/L范围内应更多的设置浓度梯度，因为在此浓度范围内，氯化镧对种子的萌发及生长有明显的促进作用。因此需设置更多的浓度来探究其更加精确的适宜浓度。5.2 每组进行试验的种子应设置的再多点，以免因个别种子的生理特性的差异影响种子的芽长，观察并测量它们的萌发及芽长，以增加实验的说服力、准确性及可信度。5.3 如有条件应再测量萌发的种子的淀粉酶过氧化氢酶的活性，增加实验的可信度。6、结语众多实验已证明，稀土元素处理能明显地促进种子的发芽和幼苗的生长，本实验表明用稀土元素镧处理可加快种子的发芽，明显提高种子的活力，而这主要是与种子的呼吸速率、膜透性密切相关。9但是，稀土元素镧具体是如何提高种子活力，还有待于进一步研究。通过对该实验课题的研究我们已了解了判断种子活力的指标，进一步熟悉了测定种子呼吸速率的方法（小篮子法）。本次实验还让我们更加深刻的领会了设计性综合实验的思想方法及实验流程设计思路。实验过程是在和小组同学共同努力下完成的，期间自己真正懂得了合作的重要性，实验操作能力有了更进一步的提高。当然实验过程中也遇到了相当多的困难，如，种子数量不够，没有电炉，缺少部分试剂，实验室进出困难等，这使得自己得到的一些数据不太准确可信，但还是为能完成这次实验而感到高兴。整个实验周期长，操作繁琐，多环节，易受不确定因素干扰。使得实验过程中仍存在一些问题，例如：由于实验种子材料不足，使实验得到的数据量不足，数据经统计学处理后实验结果不是很明显，并不能从图表得到非常正确的结论。本实验提示我们在以后进行精细的科研活动时，一定要统计更大量的实验数据，以使实验数据科学性和反映的结论性更强，并且在进行每一项实验操作时都要本着严谨的科研态度，使实验误差降到最小程度，这样的话，最终得到的实验结论才更有学术和科学价值。参考文献【1】胡勤海，叶兆杰.稀土元素的植物生理效应.植物生理学通讯，1996，32（4）：296.【2】谭周滋，薛海霞。硒在水稻上的应用研究 硒对水稻种子活力与结实性状的影响 湖南农业科学，1994，4：27-28【3】沈博礼，张丽静.稀土元素镧对小麦幼苗体内源激素含量的影响.植物生理通讯，1994，30（5）：531-532【4】陈浩,刘汉兰,董元彦; 稀土元素与中草药关系的探讨 J;广东微量元素科学; 2001年03期【5】邝炎华,刘琼英,郑粤美等; 稀土元素在甘蔗(Saccharum officinarum L.)体内运转、分配及其对磷、钾素吸收的影响 J;核农学报; 1991年03期 【6】洪法水,方能虎,赵贵文; 镧提高水稻种子活力的生理生化基础研究 J;西北植物学报; 1999年04期【7】方能虎，洪法水稀土元素对水稻种子萌发活力、吸水量和膜透性的影响J 稀土，2000，21（4）：52-54【8】洪法水，方能虎.氯化镧对水稻种子活力和萌发期间酶活性的影响J稀土，1999，20（3）：45-47【9】汤锡珂,童哲; 稀土元素对大白菜、黄瓜根的生长及其活力的影响 J;园艺学报; 2001年04期Lanthanum chloride on soybean seed vigor effectName:Fu Rongrong School: 2009131120 Instructor: Xing Yong( Taiyuan Normal University Department of biology biological science 091 class )Abstract: This paper studies on soybean seed vigor of lanthanum chloride effect. The results show that 20 120mg / L lanthanum chloride solution soaking 24h, corn seed germination rate, germination index, vigor index and seedling growing obviously, respiration,relative piasms membrane permeability decreased, which in the 120mg / L lanthanum chloride concentration within the treatment effect is best, when treatment was more than 140mg / L, these indicators showed a declining trend. But on the whole, with suitable concentration of the rare earth processing soybea