毛偉偉　王僮　王勃翰　鄭安　隋子庚　韓雨　張寧

摘要? ? 本文由低到高設(shè)置了不同濃度的離子液體（1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽），對(duì)荊條種子進(jìn)行了特定的脅迫處理，并進(jìn)行土培培養(yǎng)，觀察不同濃度離子液體處理后的荊條幼苗初期生長(zhǎng)情況。結(jié)果表明，2種離子液體對(duì)荊條種子進(jìn)行浸種處理后，幼苗生長(zhǎng)沒有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性變化;但在生長(zhǎng)初期幼苗表現(xiàn)出比空白對(duì)照生長(zhǎng)指標(biāo)偏低的現(xiàn)象，隨著時(shí)間推移，這種影響出現(xiàn)減弱跡象，說明離子液體對(duì)荊條的浸種表現(xiàn)出了一定的毒性。

關(guān)鍵詞? ? 離子液體;荊條;脅迫處理;苗高;根長(zhǎng)

中圖分類號(hào)? ? S793.7? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）02-0105-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽離子液體和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽是完全由離子組成的液體，熔點(diǎn)較低、不易揮發(fā)、性質(zhì)穩(wěn)定，作為一種工業(yè)溶劑而在許多化學(xué)和生物反應(yīng)中用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)溶劑[1]。1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽雖為綠色合成物質(zhì)，但近年來已被驗(yàn)證對(duì)植物和動(dòng)物有一定的毒性影響，且其生物降解率很低，在工業(yè)中大規(guī)模使用，不可避免地會(huì)對(duì)環(huán)境和生物體形成潛在的威脅[2-3]。荊條是華北地區(qū)重要的水土保持樹種之一，也是具有多種用途的山區(qū)綠化樹種之一，在遼寧、河北、山東、河南、山西、陜西、內(nèi)蒙古等地均有分布[4-5]。本試驗(yàn)探究了不同濃度離子液體干擾的荊條種子，進(jìn)行土培種植后生長(zhǎng)所受到的影響。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)材料

供試荊條種子及土壤于2018年秋季采集于沈陽市法庫(kù)縣包家屯鄉(xiāng)三合成村北山的荊條灌叢。2種咪唑類離子液體是A組（1-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸鹽）和D組（1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽）。

1.2? ? 試驗(yàn)方法

1.2.1? ? 種子預(yù)處理。選擇飽滿的種子，用240目砂紙輕輕打磨1 min，去除種子外面的宿萼。用自來水沖洗干凈，置于2% H2O2溶液中浸泡5 min，再用去離子水清洗數(shù)次，于陰涼處晾干待用[1]。

1.2.2? ? 不同濃度離子液體的配置。將2種離子液體分別稀釋至100、200、500、1 000、2 000 mg/L，標(biāo)記好備用（后續(xù)表述中分別用1～5代表這5個(gè)濃度） 。

1.2.3? ? 種子的脅迫處理。試驗(yàn)根據(jù)浸泡種子所用的液體不同共設(shè)置3個(gè)處理，分別為去離子水空白對(duì)照（CK）、1-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸鹽（AP）、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽（DP）。處理AP、DP均按照1.2.2中的濃度梯度浸泡種子24 h（浸泡時(shí)置于28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)），24 h后將種子用去離子水反復(fù)沖洗，以除去表面溶液，濾干后置于干燥的濾紙上自然陰干，后續(xù)都用清水灌溉[6-7]。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5粒種子。

1.2.4? ? 土壤準(zhǔn)備。挑出供試土壤中較大石塊與植物根系，將較大的土塊壓碎，混合均勻，過2 mm篩，貯存?zhèn)溆谩⑻幚砗蟮那G條種子播撒在花盆中，每盆5粒，壓實(shí)并均勻澆水[8-9]。

1.2.5? ? 數(shù)據(jù)記錄。記錄供試種子萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)情況，持續(xù)記錄12次（每5～7d澆水記錄1次）。

2? ? 結(jié)果與分析

從圖1、2可以看出，處理AP地上部分苗高普遍低于自然生長(zhǎng)的CK組，隨著濃度的逐漸增加（處理AP1～AP5），苗高呈下降趨勢(shì)，處理AP4（濃度1 000 mg/L）的荊條苗高最小;地下部分植物根莖的長(zhǎng)度普遍變化不大，也是處理AP4根長(zhǎng)下降明顯。處理DP中，浸泡離子液體濃度在200 mg/L和500 mg/L時(shí)（處理DP2、DP3），荊條幼苗的苗高和根長(zhǎng)比CK和其他組下降明顯;然而，對(duì)于較高濃度的離子液體浸泡后的種子，其后期的生長(zhǎng)發(fā)育所受影響較CK反而較小。

3? ? 結(jié)論與討論

用不同濃度的1-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸鹽和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽離子液體對(duì)荊條種子進(jìn)行浸種處理后，幼苗生長(zhǎng)沒有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性變化;但通過記錄發(fā)現(xiàn)，在初期幼苗表現(xiàn)出比空白對(duì)照生長(zhǎng)指標(biāo)偏低的現(xiàn)象，隨著時(shí)間推移，這種影響出現(xiàn)減弱跡象，說明離子液體對(duì)荊條的浸種表現(xiàn)出了一定的毒性。本試驗(yàn)僅初步做了離子液體浸種后對(duì)植物幼苗生長(zhǎng)的影響，后續(xù)可以進(jìn)行土培幼苗的離子液體澆灌干擾試驗(yàn)，并對(duì)干擾后的植物生理響應(yīng)進(jìn)行微觀檢測(cè)，進(jìn)一步分析離子液體對(duì)植物生長(zhǎng)的毒理研究。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 毛偉偉，王僮，王勃翰，等.不同濃度1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸鹽離子液體對(duì)荊條種子生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（10）：109.

[2] 吳波，張玉梅，王華平.離子液體的安全性研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2008，6（27）：814-818.

[3] COULING D J，BERNOT R J，DOCHERTY K M，et al.Assessing the factors responsible for ionic liquids toxicity to aquatic organisms via qua-ntitative structure-property relationship modeling[J].Green Chem，2006，8：82-90.

[4] 李義強(qiáng)，宋桂龍，郭宇.水浸與赤霉素處理對(duì)荊條種子萌發(fā)影響研究[J].種子，2012，31（3）：10-12.

[5] 王曉蓓.優(yōu)良護(hù)坡植物：荊條的種子萌發(fā)及護(hù)坡性能研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2007.

[6] 張春霞.水土保持灌木：荊條的生物生態(tài)學(xué)特性初步研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2007.

[7] 楊芬芬，孟洪，李春喜，等.離子液體對(duì)三種農(nóng)作物發(fā)芽和生長(zhǎng)的毒性研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2009，3（4）：751-754.

[8] 陳忠林，王洋，關(guān)偉，等.離子液體[C2mim][Val]對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)及生理特性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30（8）：1508-1513.

[9] 楊藝曉，趙繼紅，張宏忠.離子液體對(duì)高等植物的毒性及其生物降解性研究綜述[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，28（6）：35-38.