1、辣椒（ capsicum annuum l. ）是一種重要的茄果類蔬菜，營養(yǎng)價值高，并且從辣椒中提取出來的辣椒堿、辣椒紅色素及辣椒籽油在食品、醫(yī)療、軍事、化妝品等行業(yè)中應用廣泛，使辣椒成為一種世界性的僅次于豆類、番茄的第三大蔬菜作物。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國辣椒的種植面積約為133 萬公頃，占世界辣椒面積的35%，僅次于我國白菜類蔬菜的栽培面積。然而，由于土地、氣候等條件的限制以及對高產(chǎn)高效的追求，辣椒連作較為普遍。另據(jù)調(diào)查可知，我國蔬菜基地土壤中普遍存在著重金屬cd 污染。沈陽市郊蔬菜基地每公斤土壤中cd 含量高達0.83.3毫克，且呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢；山東壽光蔬菜基地土壤中cd超標率達15.4

2、%。廣州和深圳蔬菜生產(chǎn)基地cd 超標率達9.62%， 最高濃度達每公斤土壤中0.99 毫克cd。 可見，連作與重金屬cd 污染在蔬菜作物辣椒的種植中很難避免。但目前關于連作對蔬菜生長與生理的影響報道較多，重金屬對蔬菜生長的影響研究也比較深入，而對鎘脅迫下連作土壤對蔬菜作物的生長與生理的影響鮮見報道。因此本文以蔬菜作物辣椒為試材，研究其在鎘脅迫下的生長與光合特性，為克服辣椒連作障礙的研究奠定基礎。1 材料與方法1.1 試驗材料與試驗設計供試辣椒品種為日本三鷹朝天椒（沈陽市富友種業(yè)有限公司提供）。 供試的土壤為辣椒連作 3 年土壤。供試cdcl2?2h2o 為分析純。試驗采用泡沫箱， 外尺寸為31

3、0毫米X 230毫米X 200毫米，內(nèi)尺寸為275毫米X 200毫 米X 160毫米，每箱裝土 8公斤。試驗設5個鎘添加水平，分別為 0 （ck）, 0.5 , 1, 4, 16 毫克每公斤土，分別記為a0、a1、a2、a3、a4處理。cd2+以溶液形式分別按各自用量加入土樣中， 充分攪拌混勻。每個處理重復4 次。 7 月中旬辣椒始花期對辣椒生長指標進行測定。1.2 方法本試驗于2014 年在沈陽大學塑料大棚內(nèi)進行，3 月 3 日播種，3 月 17 日辣椒出苗，5 月6 日定植， 7 月 16 日始花期，測定辣椒的株高、莖粗、 葉片數(shù)、 葉面積、葉綠素等生長指標，同時測定辣椒的光合參數(shù)。9 月

4、 18 日開始收果，10 月 15 日終收期，測定辣椒的生物量。2 結果與分析2.1 鎘脅迫下連作辣椒的生長指標鎘脅迫下連作辣椒的生長受到抑制，辣椒的株高、莖粗、展葉數(shù)、葉面積、葉綠素a 與葉綠素 b 含量等指標均低于未投入鎘的連作土壤a0 處理， 并且連作土壤中的鎘含量增加，辣椒的受抑制程度升高。由圖 1a 可知， 鎘投加量為16 毫克每公斤的a4 處理， 辣椒的株高顯著低于a0、a1處理，但與a2、a3處理沒有顯著性差異，株高指標總的看來，各個處理沒有極顯著性差異。由圖1b 和圖 1c 可知，辣椒莖粗、展葉數(shù)受到鎘影響差異顯著，a4 處理，辣椒的莖粗、展葉數(shù)顯著、極顯著小于a3 處理，極顯

5、著小于a2、 a1 、 a0 處理。由圖1d 可知，辣椒的葉面積，a4 處理極顯著的小于其他處理，而a0、 a1、 a2、 a3 處理沒有差異顯著性。由圖1e和圖1f可知，連作辣椒受到鎘脅迫后，辣椒的葉綠素 a含量、口t綠素b含量降低，且 處理濃度越高，作用越明顯。2.2 鎘脅迫下連作辣椒的光合作用由圖 2 可知，隨著cd 處理濃度增加，辣椒葉片的凈光合速率（pn） 、氣孔導度（gs） 、蒸騰速率（tr ）呈下降趨勢，cd 濃度為 16 毫克每公斤的a4 處理極顯著的低于未施加cd 的 a0處理，分別較a0 下降了43.47%、 31.25%、 33.52%，處理a3 的 pn、 gs、 tr

6、 顯著的低于a0 處理，處理a2的pn、gs、tr與處理a3差異不顯著。由圖2c可知，隨著cd處理濃度增加，辣 椒葉片的胞間co2 濃度（ ci ）升高， a4 處理極顯著的高于a0 處理，較a0 升高了31.63%。表明 cd 處理會引起辣椒葉片凈光合速率、氣孔導度、胞間 co2 濃度、 蒸騰速率的變化，影響了功能葉片的光合作用能力。2.3 鎘脅迫下連作辣椒的生物量特征由表 1 可知，隨著cd 處理濃度增加，辣椒的根重呈下降趨勢，分別較未加入cd 的處理降低 0.53%、 4.77%、 9.02%、 23.08%，只有處理a4 與處理 a0 差異顯著，其他處理差異不顯著。連作辣椒葉重受cd

7、影響后的表現(xiàn)同辣椒根重，只有a4 處理顯著低于其他處理，而較低濃度的 3 個處理與a0 差異不顯著。連作辣椒的單果重，a3、 a4 處理受 cd 影響顯著大于其他影響， a1 、 a2 處理與 a0 處理差異不顯著。連作辣椒的莖重、單株產(chǎn)量受cd 影響后，差別較大， a4 極顯著的低于其他處理，a3 處理受到的影響也顯著或極顯著大于a1 處理， 而 a2 處理與 a3 處理差異不顯著。3 討論3.1 鎘脅迫對連作辣椒生長及葉片葉綠素含量的影響植株的形態(tài)特征及生長狀況與其生長的環(huán)境緊密關聯(lián)，在環(huán)境脅迫下，植物會通過改變其形態(tài)和生理特征等來適應環(huán)境的資源限制。本研究發(fā)現(xiàn)cd 對連作辣椒的生長有較大

8、的影響，辣椒株高、莖粗、展葉數(shù)、葉面積、葉綠素a 與葉綠素b 含量均低于無cd 處理，且具有明顯的濃度效應，這一結果與前人的研究結果一致。cd 抑制辣椒的生長可能是其損傷了作物根系，干擾植物對水分和養(yǎng)分的吸收，致使植物生長受到抑制。葉綠素作為光合作用的重要色素，在光合作用中起著吸收、傳遞及轉化光能的作用。其含量可受重金屬脅迫的影響而下降，導致植物正常的生長發(fā)育受阻。原因是重金屬與葉綠體中蛋白質(zhì)的-sh 結合或取代其中的fe2+和mg2痔，破壞葉綠體結構和功能，使葉綠素分解所致；二是重金屬脅迫條件下植株體內(nèi)活性氧（ ros ）增多，引起葉綠素含量的減少。本實驗中，cd 脅迫下，連作辣椒葉綠素a

9、和葉綠素 b 的含量顯著或者極顯著的降低，從而使其生長受阻。3.2 鎘脅迫對連作辣椒光合參數(shù)的影響光合作用是植物生長的生理基礎，反映植株的生長勢和抗逆性。本實驗結果顯示，cd 脅迫下連作辣椒的pn、 gs、 tr 隨著 cd 處理濃度的增加逐漸下降，而ci 卻升高。葉片pn 降低主要原因是：氣孔限制和非氣孔限制。如果pn 下降時，ci 和 gs 同時下降，則說明光合作用能力下降的限制因子是氣孔限制；而當pn 下降時，ci 上升，則說明光合作用能力下降的限制因子是非氣孔限制所致。本實驗結果pn 下降 ci 上升， 說明 cd 脅迫下辣椒葉片光合作用的降低不僅是由于gs 下降所導致的co2 供應減少，更主要的是非氣孔因素阻礙了co2