甲硝唑对植物种子的影响(无图版)

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1、甲硝锉对植物种子发芽及幼苗生长的影响摘要：抗生素是一类常用药品。自发现抗生素以来，广泛应用于临床医学和动物饲料添加剂方面，但在植物上的应用以及研究甚少。本课题在调查了抗生素种类及应用情况的基础上，选用甲硝唑和小麦种子为试验材料，把医用甲硝锉按不同比例混入水溶液或土壤中，用污染水无土栽培小麦，把小麦种子播种到污染土中，观察小麦在受甲硝锉污染的生长环境中的生长势，通过统计分析种子发芽率主根数植株高度等数据，了解甲硝锉对植物生长发育的影响。试验结果显示，在受到甲硝唑污染的环境中，植物种子发芽、幼苗生长都会受到抑制。甲硝唑浓度越大对植物种子的抑制作用就越大。关键词：甲硝唑 小麦种子 发芽率 生长势抗生

2、素是一类常用药品。自发现抗生素以来，广泛应用于临床医学和动物饲料添加剂方面。据资料显示，仅在我国，每年抗生素原料产量就有21万吨，在医药和农业上的使用量就有18万吨，人均年消费量138克左右。有研究表明，抗生素被机体摄人吸收后，绝大部分以原形通过粪便和尿液排出体外，对土壤和水体等环境介质造成污染。这些环境中残留的抗生素又会通过生物链对人体和其他生物体构成潜在危害。抗生素污染及其产生的一系列生态效应以及对人群健康的影响已经引起人们的广泛关注。但是，我们也发现，抗生素对植物产生影响的研究成果比较少，说明这个问题还没能引起人们的高度关注。甲硝唑是常用的一种抗生素药品，适应症治疗肠道和肠外阿米巴病，还

3、可用于治疗阴道滴虫病、小袋虫病和皮肤利什曼病、麦地那龙线虫感染等。在医药中对厌氧微生物有杀灭作用，它在人体中还原时生成的代谢物也具有抗厌氧菌作用，抑制细菌的脱氧核糖核酸的合成，从而干扰细菌的生长、繁殖，最终致细菌死亡。目前广泛用于厌氧菌感染的治疗。本课题以甲硝唑为研究对象，以小麦为试验材料，把医用甲硝锉按不同比例混入水或土壤中，把小麦栽培在受到甲硝锉污染的水土环境中，观察小麦发芽率及生长势，探究环境受到甲硝锉污染后对植物生长发育可能造成的影响，目的在于了解环境中残留的抗生素对人体、植物体以及其他生物体构成的潜在危害，提醒大家关注抗生素污染环境问题，为合理使用抗生素以及回收处理过期抗生素药品提供

4、科学依据。1. 材料与方法1.1试验材料及处理1.1.1药品及来源试验所用药品名称为甲硝唑片，化学名称是2-甲基-5-硝基咪唑-1-乙醇。采购自怀柔乐圣堂大药房，生产商为亚宝药业集团股份有限公司。药品规格为0.2g X 21片，袋装。1.1.2共试小麦品种试验所用小麦品种为中麦12号，选育单位是中国农业科学院作物科学研究所。该品种主要特征为冬性，中晚熟。种子采购自北京四季禾种子销售中心。1.1.3土壤及处理试验中所用土壤取自怀柔一中生物科技园室外栽培区。土壤处理方法为：先将表层2到3cm土层去掉，取表层下15到20cm处土壤。将取回的土壤置于阳光下晾晒24小时，然后放入105的烘干箱中12小时

5、。烘干后的土壤用细筛筛去土块及石块，备用。1.1.4河砂在无土栽培试验中用河砂作栽培基质。河砂取自于校园内施工地，为水洗砂。1.2试验方法及过程1.2.1甲硝锉影响小麦发芽及幼苗生长的无土栽培试验1.2.1.1配制甲硝唑溶液 预备试验所用甲硝唑溶液的配制方法：取6个容量为150ml的三角瓶，每个三角瓶中放水150ml，分别标记为试验1、试验2、试验3、试验4、试验5、对照组。试验1放入甲硝锉200mg，试验2放入甲硝锉400mg，试验3放入甲硝锉600mg，试验4放入甲硝锉800mg，试验5放入甲硝锉1000mg，对照组不加甲硝锉。无土栽培第一组试验甲硝唑溶液的配制方法：取6个容量为150ml

6、的三角瓶，每个三角瓶中放水100ml，分别标记为试验1、试验2、试验3、试验4、试验5、对照组。试验1甲硝锉含量为25mg/100ml，试验2甲硝锉含量为50mg/100ml，试验3甲硝锉含量为75mg/100m，试验4甲硝锉含量为100mg/100ml，试验5甲硝锉含量为125mg/100ml。对照组不加甲硝锉。无土栽培第二组试验甲硝唑溶液的配制方法：取6个容量为150ml的三角瓶，每个三角瓶中放水100ml，分别标记为试验1、试验2、试验3、试验4、试验5、对照组。试验1甲硝锉含量为50mg/100ml，试验2甲硝锉含量为100mg/100ml，试验3甲硝锉含量为150mg/100ml，试

7、验4甲硝锉含量为200mg/100ml，试验5甲硝锉含量为250mg/100ml。对照组不加甲硝锉。1.2.1.2试验过程 取6个培养皿，每个培养皿底部铺约0.5cm厚的河沙作基质。每个培养皿中放小麦种子50粒，用不同浓度的甲硝唑溶液浸泡后，将培养皿放入25、湿度75、照度20000lux的人工气候箱中培养。同时，做两组平行试验。每天分上下午浇相对应的试验用甲硝唑溶液一次。出苗后 1 周测定出芽率，2周后测定株高、根条数、根长。1.2.2甲硝锉影响小麦发芽及幼苗生长的土壤栽培试验1.2.2.1配制试验用土土壤栽培第一组试验用土的配制方法：取200mg的甲硝唑片1片，研磨成粉末后均匀地拌入200

8、g土中，然后把放土装进8*6cm的塑料栽培杯中，标记成试验1。其他各组栽培用土的处理方法相似。试验2中甲硝唑含量为400mg/200g，试验3中甲硝唑含量为600mg/200g，试验4中甲硝唑含量为800mg/200g；试验5中甲硝唑含量为1000mg/200g；对照组土壤中不加甲硝锉。土壤栽培第二组试验用土的配制方法：栽培用土的处理方法与第一组相似。在本组试验中，试验1栽培土中甲硝唑含量为300mg/200g，试验2中甲硝唑含量为600mg/200g，试验3中甲硝唑含量为900mg/200g，试验4中甲硝唑含量为1200mg/200g，试验5中甲硝唑含量为1500mg/200g，对照组不含甲

9、硝锉。1.2.2.2试验过程 取6个塑料栽培杯，将配制好的试验用土分别装入栽培杯中，在每个栽培杯中放20粒种子，浇清水，然后将培养皿放入25、湿度75、照度20000lux的人工气候箱中培养。每两天向杯栽培杯中浇20ml清水。1 周后统计出芽数，计算出芽率，2周后测定株高、根条数、根长。同时做两组平行试验。1.3数据分析统计各组试验数据并制作成表格，以表格中的数据为依据，用Microsoft Excel 工作表作图，进行数据分析。2.结果与分析2.1无土栽培预备试验的结果及分析2.1.1实验结果表一：无土栽培预备试验结果（浓度梯度为 75mg/100ml）对照试验1试验2试验3试验4试验5 种

10、子总数（粒）505050505050出芽数(粒)494746434315出芽率(%)98%94%92%86%86%30%其他情况无没有发霉6粒发霉7粒发霉3粒发霉3粒发霉根数量（条）444433长度（cm）6.515.674.613.832.932.04地上部分高度 (cm)11.124.484.234.023.992.622.1.2分析由表一中出芽率、根长、地上部分高度数据用Excel分别做图1-1,1-2,1-3。由图1-1可以看出，随甲硝唑溶液浓度升高，小麦的发芽率呈下降趋势，可见甲硝唑对小麦发芽有抑制作用。由图1-2可以看出，甲硝唑溶液浓度上升，根长度值降低，且浓度每升高75mg/ml

11、根的长度降低约20%，可以看出甲硝唑溶液对根的长度有明显抑制作用。在图1-3中，随甲硝唑溶液浓度升高，地上部分高度值略呈下降趋势，由此可见甲硝唑抑制了地上部分的生长。2.2无土栽培第一组试验的结果及分析2.2.1结果表二 ：无土栽培第一组试验结果（浓度梯度为25mg/100ml）对照试验1试验2试验3试验4试验5 种子总数（粒）505050505050出芽数(粒)504439383023出芽率(%)100%88%78%76%60%46%其他情况无6粒发霉8粒发霉12粒发霉14粒发霉19粒发霉根数量（条）334433长度（cm）5.874.634.513.404.342.52地上部分高度 (cm

12、)6.744.094.865.056.553.092.2.2分析依据表二中出芽率、根长、地上部分高度数据，用Excel作图2-1,2-2,2-3。由图2-1可以看出，随甲硝唑溶液浓度升高，小麦的发芽率呈下降趋势，可见甲硝唑对小麦发芽有抑制作用。由图2-2可以看出，甲硝唑溶液浓度上升，根长度呈下降趋势，说明甲硝唑溶液对根的生长有明显抑制作用。在图2-3中，随甲硝唑溶液浓度升高，地上部分高度值略呈下降趋势，由此可见甲硝唑抑制了地上部分的生长。2.3无土栽培第二组试验结果及分析2.31结果表三：无土栽培第二组试验结果（浓度梯度 50mg/100ml）对照试验1试验2试验3试验4试验5种子总数（粒）5

13、05050505050出芽数(粒)504539494547出芽率(%)100%90%88%72%65%64%根数量（条）333323长度（cm）7.862.841.462.330.951.50地上部分高度 (cm)5.795.491.002.061.591.312.3.2分析由表三中出芽率、根长、地上部分高度的数据用Excel做图3-1,3-2,3-3。由图3-1可以看出，随甲硝唑溶液浓度升高，小麦的发芽率呈下降趋势，可见甲硝唑对小麦发芽有抑制作用。由图3-2可以看出，甲硝唑溶液浓度上升，根长度呈下降趋势，可以看出甲硝唑溶液对根的生长有明显抑制作用。在图3-3中，随甲硝唑溶液浓度升高，地上部分

14、高度值略呈下降趋势，由此可见甲硝唑抑制了地上部分的生长。2.4土壤栽培第一组试验的结果及分析2.4.1结果表四：土壤栽培第一组试验结果对照试验1试验2试验3试验4试验5种子总数（粒）202020202020出芽数(粒)181616131512出芽率(%)90%80%80%65%75%60%根数量（条）344334长度（cm）11.815.103.620.830.770.52鲜重（g）0.09580.07880.03130.00950.01020.0086干重（g）0.00780.01570.01020.00220.00510.0027含水量（g）91.90%80.10%67.50%76.90%

15、50%68.70%其他情况须根发达有须根无须根无须根无须根无须根地上部分高度 (cm)19.6715.237.336.704.001.77鲜重（g）0.23330.17290.13350.08520.11490.0680干重（g）0.02940.03010.03300.02300.02980.02612.4.2分析由表四中出芽率、根长、根鲜重与干重数据，用Excel作图4-1，4-2，4-3，4-4，4-5，4-6，4-7。从图4-1看到，小麦种子出芽率随拌入土中甲硝唑粉末量的增加而呈下降趋势。如图4-2所示，随着拌入土中的甲硝唑量增加，根长度呈下降趋势，说明甲硝唑对小麦根的生长有明显抑制作用

16、。由图4-3，4-4，试验组根的干重值变化不大。根的鲜重随土中甲硝唑含量升高而呈下降趋势。鲜重变化反应了植物体内的含水量多少。说明甲硝唑对于植株根部的含水量有影响。由图4-5看出，植株地上部分高度随土中拌入甲硝唑量升高而呈下降趋势，说明甲硝唑对小麦地上部分的生长有抑制作用。图4-6：试验一地上部分鲜重与干重00.050.10.150.20.25对照实验1实验2实验3实验4实验5鲜重（g）干重（g）由图4-6，4-7看出，地上部分鲜重随土中甲硝唑含量升高而呈下降趋势。实验组与对照组地上部分干物质质量相差不多，但含水量变化随甲硝唑含量升高呈下降趋势，说明甲硝唑对于植株地上部分的含水量有影响。2.5

17、土壤栽培第二组试验结果及分析2.5.1结果表五：土壤栽培第二组试验结果对照试验1试验2试验3试验4试验5种子总数（粒）202020202020出芽数(粒)191817151210出芽率(%)95%90%85%75%60%50%根数量（条）345331长度（cm）8.503.581.411.020.910.59其他情况须根发达少量须根无须根无须根无须根无须根鲜重（g）0.14390.14690.10410.08330.07130.0744地上部分高度 (cm)11.378.896.303.012.541.25鲜重（g）0.11000.14690.10410.08330.07130.07442.5

18、.2分析由表五中种子出芽率、根长、地上部分高度、地上部分鲜重等数据用Excel做图5-1,5-2,5-3,5-4,5-5。根据图5-1看到，小麦出芽率随甲硝唑量的增加而呈下降趋势。如图5-2所示，随着栽培土中甲硝唑含量增加，根长度呈下降趋势，说明甲硝唑对根的生长有明显抑制作用。图5-3:试验二地上部分高度 (cm)024681012对照实验1实验2实验3实验4实验5高度 (cm)图5-4：试验二地上部分鲜重00.020.040.060.080.10.120.140.16对照实验1实验2实验3实验4实验5 鲜重（g）由图5-3看出，植株地上部分高度随甲硝唑含量升高而呈下降趋势，说明甲硝唑对小麦地

19、上部分的生长有抑制作用。由图5-4看出，植株地上部分的鲜重随栽培土中甲硝唑含量升高而呈下降趋势。3.结论与讨论3.1结论以上试验说明：在用被甲硝唑污染的水浇灌植物，植物的发芽率呈现出下降趋势，且地上部分和地下部分的生长均受到一定抑制；在用被甲硝唑污染的土栽培植物，植物的出芽率明显降低，植物地上部分与地下部分的生长也受到了抑制。说明甲硝锉有抑制种子发芽和植物生长发育的作用，流失到环境中的甲硝锉对环境中的植物正常生长发育有影响。3.2讨论（1）资料显示，甲硝唑在人体中的作用主要体现在杀灭厌氧微生物，生成具有抗厌氧菌作用的代谢物，并抑制细菌脱氧核糖核酸的合成，从而干扰细菌的生长、繁殖，最终致细菌死亡

20、。本试验中我们发现甲硝唑对植物的生长发育有影响。甲硝锉对植物生长发育产生影响的作用机理是什么，我们查询了一些文献资料但没有找到答案。我们以后还要进行进一步探究这个问题。（2）在本次的试验中，我们选取的试验材料为小麦，通过试验研究，发现甲硝唑对小麦生长有一定的抑制作用，那么，甲硝唑对其他植物的生长有没有影响，由于时间以及精力关系关系，我们没有对其他植物材料进行研究。今后，我们也将在这个方面进行进一步的试验研究。（3）在试验的过程中，我们学会了用实验的方法分析解决问题，在对试验数据的分析中，我们明白要用严谨的态度、实事求是的精神和艰苦奋斗的作风来面对科学问题，并且把这种做法发扬到以后的学习生活中。

21、参考文献1.李铭东，三唑酮种衣剂对小麦生长的影响及防病增产效应，中国农学通报 2014,30(1)2.陈建爱，黄绿木霉 T1010促进黄河三角洲滨海盐渍土花生生长的研究，中国农学通报 2014,30(3)3.百度百科，甲硝唑词条4.李通，环丙沙星与Cu复合污染对玉米萝卜和小白菜3种作物生态毒性研究，农业环境科学学报2013,32（1）5.刘登彪，不同硼浓度对三种超富集植物吸收硼及重金属的影响，农 业 环 境 科 学 学 报2014， 33（ 6）6. 赵恒林，滥用抗生素的危害及防治措施，百度文库7.养殖业滥用抗生素的危害，百度文库甲硝锉对植物种子发芽及幼苗生长的影响作 者：赵思岚 彭惠怡单 位：北京市怀柔区第一中学辅导教师：宋旭时 间：2014.11