【类型】期刊

【作者】张娟，王艳春，田宇，古润泽，张彦广（河北农业大学　　河北保定；北京市园林科学研究所　　河北保定；河北农业大学）

【作者单位】河北农业大学　　河北保定；北京市园林科学研究所　　河北保定；河北农业大学

【刊名】灌溉排水学报

【关键词】 再生水；园林植物；矿质元素；影响

【资助项】北京市科学技术委员会资助项目（D0605001040491）

【ISSN号】1672-3317

【页码】P51-54

【年份】2019

【期号】第1期

【期刊卷】7;|8

【摘要】选用7种北京地区常见园林植物(油松、白皮松、紫薇、银杏、玉兰、大叶黄杨、萱草)进行浇灌再生水试验,浇灌周期为4年,以自来水灌溉作为对照,研究了再生水灌溉对园林植物叶片矿质元素、叶绿素和细胞膜透性的影响。结果表明:再生水处理的植物叶片矿质元素含量总体上比对照增加,部分差异达到了显著水平;7种植物的叶片内均出现了钠元素的积累现象,重金属也有逐渐升高趋势,但植物表观并未表现出异常现象;与对照相比,再生水处理叶片叶绿素含量增加,细胞膜稳定性提高。

【全文】 文献传递

浇灌再生水对7种盆栽园林植物影响研究*

张 娟1， 王艳春2， 田 宇2， 古润泽2， 张彦广1

(1.河北农业大学， 河北 保定 071000； 2.北京市园林科学研究所， 北京 100102)

摘 要： 选用7种北京地区常见园林植物(油松、白皮松、紫薇、银杏、玉兰、大叶黄杨、萱草)进行浇灌再生水试验，浇灌周期为4年，以自来水灌溉作为对照，研究了再生水灌溉对园林植物叶片矿质元素、叶绿素和细胞膜透性的影响。结果表明：再生水处理的植物叶片矿质元素含量总体上比对照增加，部分差异达到了显著水平；7种植物的叶片内均出现了钠元素的积累现象，重金属也有逐渐升高趋势，但植物表观并未表现出异常现象；与对照相比，再生水处理叶片叶绿素含量增加，细胞膜稳定性提高。

关 键 词： 再生水； 园林植物； 矿质元素； 影响

再生水是指工业废水与生活污水进入城市污水处理厂经二级或二级以上处理后排放的水的总称[1] ，是一种相对稳定的潜在水资源。在城市绿地灌溉、补充景观水体、环卫等方面，用再生水代替自来水是一个非常有利的节水措施。围绕再生水在农业和园林中的应用国内外开展了相关方面的研究，以色列、欧美、日本等一些国家已有几十年的历史，尤其是在以色列，城市绿地80%以上是用生活污水和工业废水经过简单处理后，结合现代灌溉技术进行灌溉。国外对城市污水回用于树木的研究主要集中在生态林、经济林；如Frederick等[2]对硬质树木与普通树木对比研究、Drakatos[3]等对油橄榄的研究。国内对污水回用于一些园林植物分别进行了生理生态方面的研究。如王玉岱等[4]对32种园林植物用二、三级污水灌溉进行了研究；胡国臣[5]等对7种园林植物二级污水灌溉进行了研究。但是长期使用再生水浇灌，是否会对园林植物的生长造成影响，国内外很少有相关方面的报道。本试验就浇灌再生水对园林植物的影响进行了分析研究。

1 材料与方法

试验地点为北京市园林科学研究所内，再生水取自北京市排水集团酒仙桥污水处理厂，浇灌再生水的起止年限为2002～2006年，试验周期为4年。

选取7种常见园林植物为研究对象，分别为油松(Pinus tabulaeformis)、白皮松(Pinus bungeana)、银杏(Ginkgo biloba)、紫薇(Lagerstroemia indica)、玉兰(Magnolia denudata)、大叶黄杨(Euonymus japonicus)和萱草(Hemerocallis fulva)。

试验设2个处理，分别为浇灌再生水和浇灌自来水。自来水和再生水水质采用多次水质测试的平均值，水质指标见表1。

矿质元素的测定方法： 采集植株中部功能叶片，采用ICP-AES法测定浇灌再生水的园林植物中常规元素(P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn)和部分重金属元素(Pb、Cd、Cr、 Cu、Zn)的含量。N采用凯氏定氮法。

生理指标的测定： 叶绿素采用纯丙酮、无水乙醇和蒸馏水(4.5∶4.5∶1)混合液提取法测定[6]；植物细胞膜相对透性的测定采用电导法[7]。

2 结果与分析

2.1 植物叶片营养元素含量

不同处理植物叶片营养元素含量见表2。

注 * α<0.05； **α<0.01。表2、表3、表4和表5的意义与此相同。

在所有植株的叶片中，再生水处理的植株叶片矿质元素含量总体上高于对照。但统计检验表明大部分植物处理间差异并未达到显著水平，仅个别植物有所体现。说明再生水促进了植物对矿质元素的吸收。

表2数据表明，再生水处理的植物叶片中出现了钠含量增加的趋势，叶片钠含量均高于对照。采用最小显著差异法(LSD)进行多重比较，结果显示，仅银杏和油松2种植物叶片钠含量差异达到了显著和极显著水平，有可能对植物造成一定的伤害。说明再生水中的钠在叶片中的积累很明显，这与韩烈保[8]等在对绿地中长期浇灌二级出水的几种植物中钠的积累情况的研究不符。分析其原因可能是由于绿地中的土壤要比盆栽土壤的缓冲能力大，淋溶作用强。其它供试植物叶片钠含量差异不显著。

营养元素(N、P、K)在各植物中的含量：银杏和玉兰叶片中K含量差异显著，玉兰、大叶黄杨、银杏、萱草中磷含量与自来水对比均达到了显著差异。尽管再生水中的钾含量要比自来水高,但叶中的钾含量并没有体现出这一变化规律。 这是因为植物主要靠主动吸收方式利用钾,而具有选择性的吸收不易导致吸收过剩。且水质中钾含量较低，不会对植株叶片有影响。

植株叶片微量元素Ca、Mg、Fe、Mn的含量：白皮松在再生水灌溉条件下，植株叶片Ca、Mg、Fe、Mn四种微量元素均高于对照，且差异达到了显著和极显著水平；玉兰叶片的K、P、Ca等元素均高于对照，且差异达到了显著和极显著水平；紫薇的Ca、Mn元素均高于对照，且差异达到了显著和极显著水平等。试验中植物表观并未出现异常现象。

2.2 植物叶片重金属元素含量

不同处理植物叶片重金属元素含量见表3。

水中的重金属经土壤进入植物体内，一般聚集于根部，叶中含量相对较少，但也能反映出其变化规律。若植株体内的重金属浓度过高，会造成植物中毒，使其长势不良，严重时甚至整株死亡。表3数据显示，重金属在不同植物叶片中大多呈现增加的趋势，说明再生水浇灌得植物重金属含量会在植物体内有所增加。

Cu、Zn为植物生长所需要的微量元素，Cu在植物叶片中的积累有不同程度的增加，部分植物如油松确有下降的趋势，但并未出现显著差异。各园林植物中的Zn含量，未出现增加的趋势。分析其原因可能是由于N、P、K等大量元素能缓解Zn、Cd对植物的毒害作用,降低这些元素在植物中的浓度，因此,虽然再生水中的Zn含量较高,但浇灌再生水的几种植株体内含量却相对较低。

注 “-”为低于检出限。

由于Cd 、Pb、 Cr非植物所需元素，2种灌溉水中各自含量的差异并不显著，虽叶中表现有逐渐增加的趋势，并在萱草和紫薇2种植物中出现了显著差异，但从植物表观上看，叶色正常，长势较好，未见有生长异常现象。

2.3 不同植物叶绿素含量

叶绿素含量也是反映植物生长状况的重要指标,不同水质灌溉下的植物叶绿素含量数据见表4，从表4中可以发现，再生水灌溉的植物中，再生水处理的叶绿素a和叶绿素b含量均高于自来水处理。其中，银杏的叶绿素a和叶绿素b含量在2种水质的灌溉下达到了5%显著水平；玉兰的叶绿素a和叶绿素b含量达到了1%显著水平。

叶绿素的变化程度反映了再生水灌溉下园林植物生长的受影响程度，该值可作为植物耐盐碱的指标。盐胁迫时植物体内的活性氧含量增加，进而导致叶绿体膜与细胞质膜透性增大，使叶绿体及细胞物质外溢，影响正常代谢功能。而且，NaCl可以促进叶绿素酶的活性增强，使叶绿素分解。虽然植物叶片中出现了钠的积累现象，但还未对植物本身造成一定的伤害。

结合表1分析，再生水中的营养元素N、P、K、Ca、Na、Mg等高于自来水，促进了园林植物对矿质元素的吸收，增加了其叶绿素含量。

2.4 不同水质灌溉下植物的细胞膜透性

不同水质灌溉下植物的细胞膜透性见表5。

从表5中可以看出，再生水处理的植物叶片细胞膜透性有降低的趋势，其中再生水和自来水2个处理的紫薇和萱草之间差异达到了显著水平。油松、玉兰、银杏浇灌再生水的比浇灌自来水的虽然膜透性有所降低，但并未达到显著水平。部分升高的植物白皮松也和自来水灌溉之间没有显著差异。

3 结 论

1)在园林植物生理方面，与自来水相比，再生水能够促进园林植物的生长，增强植物的抗性。这与再生水中含有较多的N、P、K等营养元素是分不开的。

2)在园林植物矿质元素含量方面，对比自来水灌溉，再生水灌溉能提高植物叶部钠含量，仅在再生水灌溉的油松中钠的含量显著高于浇灌自来水的。但从植物的表观上看并未出现钠伤害现象。不同植物在不同的矿质元素上出现了显著和极显著差异，但并未集中在某一种或多种元素上出现差异，这可能是由于不同植物对不同矿质元素的吸收分解能力不同所造成的，也与采样误差有关。在重金属元素含量上，数据显示出现逐渐增加的趋势，其中Cd 、Pb、 Cr等非植物所需元素，在萱草和紫薇2种植物中出现了显著差异，但从植物表观上看，并未对其造成毒害。由于再生水的有毒有害元素在植物和土壤中是经年积累的，时间越长，毒害才能表现更明显，只有把这项研究长期做下去，才能得到更多更有价值的结论。

参考文献：

[1] 中华人民共和国建设部. 中华人民共和国城镇建设行业标准----再生水用于景观水体的水质标准[M] . 北京:建筑工业出版社，2000.

[2] Frederick D J，Rubin A R，Frederick S J.Renovation of municipal waste water and biomass production inhard wood tree plantations[A].ASA E Annual International Meeting[C].Orlando，Florida，USA，1998.11

[3] Drakatos P A，Kalavrouziotis J K，Drakatos S P.Synergism of Cu and Zn in plants irrigated with processed waste water[J].Land Contaminnation and Reclamation，2000，8(3)：201-207.

[4] 王玉岱，杨素梅，梅君美．用城市污水回用灌溉园林植物的试验[J]．山东农业科技，1995，(3)：41-44．

[5] 胡国臣，王忠．城市污水处理厂二级污水用于用于城市绿化的研究[J]．农业环境与发展，1999，61(3)：29-32．

[6] 孙国荣，严秀峰.盐胁迫对星星草幼苗保护酶系统的影响[J].草地学报，2001，9(1)：34-37.

[7] 汤章城.现代植物生理实验指南[M].北京:科学出版社，1999.302-306.

[8] 韩烈保，王昌俊，苏德荣. 再生水灌溉对绿地土壤及植物影响的研究[J].北京林业大学学报，2006，28(1)：1-7.

Influence of Reclaimed Water Irrigation on the Mineral Elements, Chlorophyll and Membrane Infiltration of Seven Garden Plants

ZHANG Juan1 ， WANG Yan-chun2, TIAN Yu2， GU Run-ze2, ZHANG Yan-guang1

(1.Agriculture University of Hebei， Baoding 071000, China； 2.Beijing Garden Scientific Research Institute， Beijing 100102, China)

Abstract : The experiment of using reclaimed water to irrigate seven common plants(pinus tabulaeformis, pinus bungeana, ginkgo biloba, lagerstroemia indica, magnolia denudata, euonymus japonicus and hemerocallis fulva) was carried out for nearly four years. The research result showed that in contrast with tap water irrigation, reclaimed water irrigation enhance adversity resistance appreciably and the content of chlorophyll of leaves. The difference between reclaimed water irrigation and tap water irrigation is small on most mineral elements, but the sodium element accumulation appeared on all the leaves of seven plants. And so were the heavy metals. There was no obvious difference on the appearance of all the plants.

Key words: reclaimed water; garden plants; mineral element; influence

文章编号：1000-646X(2007)01-0051-04

*收稿日期： 2006-10-09

基金项目： 北京市科学技术委员会资助项目(D0605001040491)

作者简介： 张娟(1981-)，女，河北博野人，硕士研究生，主要从事再生水应用研究.

中图分类号： X703

文献标识码： A