摘 要：为了探讨不同亚麻品种在南方重金属镉污染土壤中的生态适应性，以7个亚麻品种为试验材料，分析不同亚麻品种夏播和冬播时在重金属镉污染土壤上的生长情况。结果表明：重金属镉对夏播亚麻的生长影响不大，但是与冬播亚麻相比，其农艺性状表现较差；夏播亚麻对重金属镉吸收表现较为优秀，且所有品种的耐性指数都达到0.99以上，表现出对重金属镉的高耐性；7个亚麻品种均有较强吸收土壤中重金属镉的能力；夏播时以天亚9号在重金属镉污染土壤中的原茎产量最高，为5306.4kg/hm2；综合考虑农艺性状和产量，以晋亚10号和内亚9号比较适宜重金属镉污染土壤冬播。
关键词：亚麻；重金属镉；农艺性状；产量；夏播；冬播
亚麻（Linum usitatissimum L.）为一年生草本纤维作物，适宜在温带或亚热带种植，是重要的经济作物，根据其用途可分为纤用亚麻、油用亚麻、油纤兼用亚麻3种类型。亚麻纤维是麻纺工业的重要原料，亚麻籽油是一种优质食用油，富含α-亚麻酸，是人体必需脂肪酸[1]。随着人们生活水平日益提高，我国亚麻消费的需求也日益增长，亚麻综合产品在未来有巨大潜力[2]。目前，我国的亚麻种植区主要分布在北方地区，但是在南方冬（春）季亚麻试种已经获得成功，且亚麻原茎产量和纤维品质均不逊色于我国亚麻纤维的主产区黑龙江省。近年来，由于工业活动、农业生产以及其他人为活动，土壤重金属镉污染日益严重，利用植物修复土壤的方法越来越受到关注[3-4]。亚麻对重金属具有较强的耐受性，且对重金属有很强的吸附作用，被认为是重金属镉污染土壤修复的理想作物之一[5]。因此，本课题以不同亚麻品种为材料，探讨在南方重金属镉污染土壤上夏季种植亚麻的可行性以及亚麻对重金属镉的耐受性，以期为南方重金属污染土壤的修复以及亚麻的种植推广提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试亚麻品种7个，分别为轮选2号、内亚9号、中亚麻3号、晋亚10号、天亚9号、中亚麻2号、轮选1号。供试药品为CdCl2·2.5H2O。
1.2试验方法
1.2.1适宜重金属镉污染土壤夏播亚麻品种筛选试验
夏播亚麻品种筛选试验地点为湖南农业大学苎麻所的苎麻试验基地。种植用盆高25cm，直径为30cm；种植所用土壤类型为第四纪红黄壤，土壤肥力中等偏下，取自湖南农业大学水稻所水稻田块下方约1m处，土壤经过风干再捣细，过2mm孔筛。盆栽试验采用完全随机设计，设置一个土壤中不加重金属镉的对照处理（CK）和一个土壤中含15mg/kg的镉处理（HM），种植7个亚麻品种，每盆为1个重复，4次重复，共56盆，每盆土壤重量12.65kg。播种前先将重金属镉均匀混入处理HM的土壤中（28盆，每盆0.3855gCdCl2·2.5H2O）。于7月9日播种亚麻，播种量为0.6g/盆，采用撒播的播种方式。达到枞形期后进行间苗，每盆间至20株。记载株数、原茎产量、蒴果数和种子产量，折算成单位面积数据。
1.2.2适宜重金属镉污染土壤冬播亚麻品种筛选试验
冬播亚麻品种筛选试验在湖南省浏阳市沿溪镇和永和镇水稻田进行，土壤肥力中等，沿溪镇试验水稻田中土壤镉含量为8.03mg/kg，永和镇试验水稻田中土壤镉含量为7.85mg/kg。采用随机区组设计（小区面积为20m2），7个品种，3次重复，共计21个小区。试验于10月23日播种，播种量90kg/hm2。
1.2.3农艺性状测定
在亚麻的工艺成熟期或生理成熟期，从试验小区中随机取样20株，测定株高、茎粗、分枝数，用直尺测量亚麻植株从子叶痕到花序下部的第一个分枝基部间的距离（工艺长度）；从试验小区中随机取样20株麻茎，晾干以后除去叶片、蒴果，测定单株茎重。亚麻收获后，将亚麻原茎晾干称重，计算小区平均产量，换算成单位面积产量。将亚麻种子分别脱粒，经过干燥和清选获得饱满、清洁的种子，称重，计算小区平均产量，换算成单位面积产量。
1.2.4镉含量测定
镉含量测定采用硝酸-高氯酸法：称取样品1g（精确到0.001g）放入100mL三角瓶中，加入混合酸（硝酸∶高氯酸=3∶1），盖上小漏斗，放置于通风橱中浸泡过夜，在电热板上加热消解，若颜色变深，再加混合酸，直至冒白烟、消化液呈无色透明或略带黄色，取下稍冷，加入适量去离子水，加热赶酸，用去离子水定容至25mL容量瓶中，中速定量滤纸过滤待测。同时进行试剂空白测定。计算方法如下：耐性指数=重金属处理亚麻干重/对照亚麻干重；富集系数=植物地上部重金属含量/根际土壤重金属含量；转运系数=植物地上部重金属含量/地下部重金属含量。
1.2.5数据处理与分析
试验数据采用Excel2016、DPS19.0等软件进行统计分析。
2结果与分析
2.1夏播亚麻在重金属镉污染土壤中的农艺性状
由表1可知，在农艺性状方面，处理HM与CK除了分枝数差异显著外，其他农艺性状差异均不显著。由此表明，南方夏播亚麻在15mg/kg的镉污染土壤上种植与常规土壤无太大区别，土壤中含15mg/kg的镉重金属对亚麻的生长发育影响不大。
由表2可知，重金属镉对不同亚麻品种农艺性状的影响有所不同，天亚9号的原茎产量最高，但是种子产量最低。轮选2号种子产量较高，但是原茎产量最低。其他亚麻品种的原茎产量则处于中间水平。
表1重金属镉对亚麻农艺性状的影响
注：同列不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。下同。
表2重金属镉对不同品种亚麻农艺性状的影响
2.2夏播亚麻对镉的吸收情况
耐性指数是指重金属处理下亚麻干重与对照亚麻干重的比值，反映了亚麻对重金属的耐性情况。由表3可知：所有供试品种根部、茎部和叶部的镉含量均高于根际土壤，中亚麻2号盆内土壤中的重金属流失情况最为严重，仅剩0.16mg/kg；7个亚麻品种的耐性指数均在0.99以上，表明该7个亚麻品种均对15mg/kg的镉重金属耐性高。富集系数反映重金属在植物体内的富集情况，为植物地上部重金属含量与根际土壤重金属含量的比值。富集系数越大，表明植物吸收土壤中重金属的能力越强。7个供试品种中富集系数从大到小的排列顺序为轮选1号>天亚9号>轮选2号>晋亚10号>中亚麻3号>中亚麻2号>内亚9号，其中，轮选1号富集系数最高，达11.403；内亚9号富集系数最低，为2.060。转运系数表示植物将重金属从地下部根系向地上部茎叶的运输能力，为植物地上部重金属含量与地下部重金属含量的比值，数值越大，表明植物向上运输重金属的能力越强。7个品种中只有天亚9号的地上部镉重金属含量高于根部，转运系数为1.070，其他6个品种的根中镉重金属含量均高于地上部。
表3不同品种亚麻各部位镉含量及耐性指数、富集系数和转运系数
2.3冬播亚麻在重金属镉污染土壤中的农艺性状
由表4可知，不同试验点各亚麻品种株高在68.3~114.5cm之间，通过对不同试验点同品种比较发现，永和地区的亚麻株高要比沿溪地区的亚麻株高低3.3~34.5cm，其中中亚麻2号在不同试验点株高差异最大，达34.5cm。通过对不同品种间比较发现，在永和试验点，内亚9号株高最高，为107.6cm；中亚麻2号最矮，为68.3cm。在沿溪试验点，轮选1号株高最矮，仅95.1cm；内亚9号株高最高，达114.5cm。工艺长度在60.0~99.9cm之间。2个试验点的亚麻茎粗在1.15~1.99mm之间，通过对不同品种间比较发现，在永和地区，茎粗最粗的为轮选1号，达1.84mm；轮选2号最细，为1.15mm。在沿溪地区，中亚麻2号茎最粗，达1.99mm；内亚9号最细，为1.35mm。通过对不同试验点间品种茎粗比较发现，中亚麻2号的试验点间差异最大，其次是天亚9号、轮选2号、中亚麻3号，剩下3个品种茎粗变化不明显。分枝数差异都不明显。单株茎重在0.55~0.84g之间。通过对不同品种比较发现，永和试验点原茎产量最高的是晋亚10号，达5915.00kg/hm2；原茎产量最低的是中亚麻3号，为3955.67kg/hm2。沿溪试验点原茎产量最高的是内亚9号，达7138.56kg/hm2；原茎产量最低的是天亚9号，为5495.04kg/hm2。不同试验点比较发现，永和试验点的原茎产量普遍低于沿溪试验点的原茎产量，其中中亚麻3号两地间差异最大，达1893.33kg/hm2。通过对两地间亚麻品种种子产量的比较发现，产量差异最大的是中亚麻2号，达82.96kg/hm2；品种间比较可知，晋亚10号在2个试验点的种子产量都最高，分别为490.20kg/hm2和507.28kg/hm2。
表4不同地区不同品种亚麻的主要农艺性状
3结论与讨论
试验结果表明，夏播亚麻在15mg/kg的镉重金属污染土壤上播种与常规土壤上播种差异不显著，说明南方夏播亚麻对重金属镉的吸收能力较强，这与许英等[5]的研究结果基本相同，但由于南方夏季气候变化较快，降雨量大的同时气温较高，对亚麻生长前期的影响较大。7个供试品种的平均原茎产量4306.9kg/hm2，平均种子产量12.035kg/hm2，原茎产量与种子产量较低，这与张英等[6]在洞庭湖区冬季亚麻品种筛选的试验中的结果相差甚远，无法达到在修复土壤的同时收获产量的目的。种子产量低下的原因，可能是因为亚麻本是种植于我国北方夏季，长日照植物北种南移后，由于南方夏季气温高，亚麻未能经历低温，无法完成春化作用，同时我国南方夏季日照长度短于北方，南方夏季日照长度可能没有达到亚麻的临界日长，使得亚麻无法进入生殖生长阶段。
鉴于我国南方冬春季的适宜气候条件和土壤条件适合种植亚麻以及南方麻、棉纺织企业对亚麻原料的需求，我国的纤维亚麻已由黑龙江省发展至全国十几个省（区），先后有辽宁、山东、四川、广东、湖南等省（区）试种黑亚10号、黑亚12号等品种获得成功，并形成了一定的生产规模和经济实力，建立了我国亚麻的生产新基地[7]。筛选或选育出最适宜种植的品种在南方进行冬播，既可解决部分冬闲田抛荒，提高土地利用率，增加农民收入，还可为湖南省众多的用麻企业提供急需、充足的原料。
重金属镉对夏播亚麻的生长影响不大，但是夏播亚麻与冬播亚麻相比，其农艺性状表现较差。在重金属镉吸收方面，所有夏播亚麻品种的耐性指数都达到0.99以上，表现出对重金属镉的高耐性；7个亚麻品种均有着良好的吸收土壤中重金属镉的能力。夏播亚麻以天亚9号原茎产量最高。重金属镉对不同品种的冬播亚麻生长影响有所不同，最适应的2个品种为晋亚10号与内亚9号。
参考文献
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文章摘自：李倩,何鹏亮,姜晚霞等.适宜南方镉污染土壤种植的亚麻品种筛选[J].现代农业科技,2023,(23):30-33.
