锌镉胁迫下4种农田杂草生理生化特性及对重金属的累积特征

毛雪飞 杨 洁

( 新乡学院生命科学技术学院，河南 新乡 453003)

随着社会经济的快速发展，工业“三废”和生活废水排放、农药化肥使用、污泥农用等，造成了农村面源污染和农业面源污染，进而导致生态环境破坏严重。同时，随着含重金属的污染物通过各种途径进入环境，造成土壤（尤其是农田土壤）重金属污染日益严重[1]，它不仅影响土壤肥力与农作物的产量，并通过食物链途径在动植物和人体内累积，长期会影响人和动物的健康[2-3]。重金属污染土壤的植物修复主要是指利用超富集植物的提取作用将土壤中超量的重金属去除从而达到清洁污染土壤的目的[4]。从已研究的超积累植物的属性来看，在野生植物和杂草中都有分布[5-6]，如锌（Zn）、镉（Cd）超积累植物杂草天蓝遏兰菜（Thlaspi caerulescens）、砷（As）超积累植物蜈蚣草（Pteris vittata）等等。但杂草植物可能对于植物修复方面潜力更大，原因是杂草的环境竞争力非常强，尤其是农田杂草是高度进化的植物类群，可能是超富集植物的丰富资源。目前，关于重金属胁迫对植物的生理生化特性及重金属累积的研究多集中在园林植物及农作物方面[7-9]，此外，在农田杂草植物方面大多侧重于植物的生理生化指标的研究，对于植物的重金属富集及积累研究较少。例如王萍等[10]研究重金属对醉马草（Achnatherum inebrians）生长及生理生化指标影响表明，随着重金属胁迫浓度的增大，醉马草地上生物量积累显著降低，游离脯氨酸含量和丙二醛（MDA）含量显著升高。孙健等[11]通过研究重金属单一胁迫对灯心草（Junous effuses）生长及生理生化指标影响表明，各单一重金属胁迫均对灯心草叶绿素的合成具有抑制作用，灯心草3种保护酶对于不同浓度处理水平重金属胁迫的响应不同。Liu等[12]研究重金属胁迫对2种杂草种子幼苗萌发及生长影响表明随着铅（Pb）处理浓度的升高，灰绿藜（Chenopodium glaucum）和小藜（Chenopodium serotinum）叶片的过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性呈先升后降趋势。

麦家公（Buglossoides arvensis）、麦瓶草（Silence conoidea）、刺儿菜（Cirsium setosum）和播娘蒿（Descurainia sophia）是常见的农田杂草，生长快，抗逆性强，生物量大。本研究采用水培试验，探究重金属Cd、Zn单一污染下苏北地区4种杂草麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿生理生化变化以及对Cd2+、Zn2+吸收累积能力等研究，并利用隶属函数法对4种杂草的抗污吸污能力进行综合评价，筛选出重金属抗性较强的杂草，为今后进一步研究杂草在重金属污染土壤中的植物修复提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿种子均购自市场，供试的重金属元素为Zn、Cd，且均以硫酸盐（ZnSO4、CdSO4）溶液的形态处理。

1.2 试验设置

于2017年3月进行，精选麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿种子，经消毒、浸泡播于珍珠岩中培养麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿幼苗，待长至两叶一心时分别移栽至白瓷缸中，用1/2 Hoagland培养液进行培养，7 d后更换1次营养液。培养14 d后分别加入锌离子浓度为0 mg/L（ Zn0）、 50 mg/L（ Zn1）、 100 mg/L（ Zn2）、200 mg/L（ Zn3）、 400 mg/L（ Zn4）、 800 mg/L（Zn5）、1 600 mg/L（Zn6）的 1/2 Hoagland 营养液和镉离子浓度为 0 mg/L（Cd0）、25 mg/L（Cd1）、50 mg/L（ Cd2）、 100 mg/L（ Cd3）、 200 mg/L（Cd4）、400 mg/L（Cd5）、800 mg/L（Cd6）的 1/2 Hoagland营养液。试验设置3个重复，每盆10株。

1.3 指标测定方法

在处理7 d后取样测定以下指标。叶绿素含量测定测定采用分光光度法[13]，用80%丙酮酸研磨提取后，于663.645 nm处测定光密度，计算叶绿素含量；游离脯氨酸含量采用酸性茚三酮法[13]测定；可溶性糖含量采用蒽酮法[13]测定；POD活性采用愈创木酚法[13]测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法[14]测定；MDA含量采用硫代巴比妥酸（TAB）比色法[13]测定。4种农田杂草幼苗期收取后将根系和地上部分用自来水洗净干净，再用去离子水反复冲洗，于110 ℃下杀青15 min，80 ℃烘干至恒质量，称量，将植物粉碎，过100目筛，用V（HNO3）∶V（HClO4）=5∶1的溶液消煮，用原子吸收光谱法测定植物体内Zn、Cd含量。

1.4 数据分析

采用SPSS 19.0软件对叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、POD活性以及MDA含量指标进行统计分析，应用One-Way ANOVA分析各处理间的差异显著性。对叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、POD活性和MDA 含量进行隶属函数（R，如公式（1））分析，对每种植物6个指标的隶属函数值进行计算并求平均值，以评价其抗污顺序。其中叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、POD活性采用隶属函数公式计算其函数值；MDA含量采用反隶属函数（，如公式（2））计算其函数值。采用模糊学隶属函数法对4种农田杂草进行抗污能力分析。按公式（3）计算植物的转运系数（TF）。

2 结果与分析

2.1 重金属胁迫对4种农田杂草生理生化指标的影响

2.1.1 重金属胁迫对叶绿素含量的影响

由表1可知，Zn、Cd单一胁迫下，随着Zn、Cd处理浓度的升高，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的叶绿素含量均呈现先升后降趋势。Zn胁迫下4种农田杂草叶绿素含量排序为麦家公＞刺儿菜＞麦瓶草＞播娘蒿。当处理浓度为Zn3时，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的叶绿素含量均达到峰值，分别为（326.5±23.0）、（309.2±11.3）、（320.7±18.7）、（296.7±10.9）mg/L，相对于Zn0分别增长138.2%、210%、137.6%和224.3%。在处理浓度为Zn2时，4种杂草叶绿素含量无显著差异性。当处理浓度为Cd1时，麦瓶草的叶绿素含量最高，为（353.5±14.1）mg/L；当处理浓度为Cd2时，麦家公、刺儿菜和播娘蒿的叶绿素含量均达到峰值，分别为（248.1±14.0）、（ 262.6±11.0）、（ 298.9±14.0） mg/L，相对于Cd0分别增长40.2%、58.4%和203.7%。可见，Zn、Cd均会对麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿叶绿素含量产生影响，低浓度的重金属会刺激植物分泌与合成叶绿素，而过量的重金属浓度对叶绿素的合成具有抑制作用。

表1 锌镉单一胁迫对4种杂草植物叶绿素含量的影响Table 1 Effects of Zn and Cd on the chlorophyll content of 4 plants mg/L

2.1.2 重金属胁迫对游离脯氨酸含量的影响

由表2可知，Zn、Cd单一胁迫下，随着Zn2+、Cd2+处理浓度的增加，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内游离脯氨酸含量总体呈现递增态势。Zn胁迫下，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的游离脯氨酸含量为2 257.3～574.3、1 710.8～969.0、2 151.5～665.7、2 097.4～590.7 μg/g，当处理浓度为Zn2时，4种农田杂草游离脯氨酸含量表现为最低水平，相对于Zn0分别降低58.8%、34.8%、26.4%和42.9%。当处理浓度为Zn5时，4种杂草游离脯氨酸含量无显著差异性。Cd胁迫下，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的游离脯氨酸含量为 1 394.1～5 703.8、1 285.7～2 346.3、893.4～1 554.1、1 160.1～3 078.2 μg/g。除 Cd3外，其余处理浓度下4种杂草游离脯氨酸含量间均表现出显著差异性（P＜0.05）。可见，重金属胁迫有利于4种农田杂草植物产生游离脯氨酸。

表2 锌镉单一胁迫对4种杂草植物游离脯氨酸含量的影响Table 2 Effects of Zn and Cd on the free proline content of 4 plants μg/g

2.1.3 重金属胁迫对可溶性糖含量的影响

由表3可知，Zn胁迫下，随着处理浓度的升高，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内可溶性糖含量均呈现先升后降趋势；Cd胁迫下，随着处理浓度的升高，4种农田杂草可溶性糖含量均呈现先降后升趋势。此外，同一处理水平下，4种农田杂草可溶性糖含量高低排序为麦家公＞播娘蒿＞刺儿菜＞麦瓶草。Zn胁迫下，4种农田杂草植物可溶性糖含量均呈现先升后降态势，麦家公、麦瓶草和播娘蒿均在Zn1处达到峰值，分别为2.240、1.821、1.946 mmol/L，相对于Zn0分别增长9.2%、13.4%和19.5%。刺儿菜在Zn2处达到峰值，为2.243 mmol/L，相对于Zn0增长31.1%。在Zn4和Zn5处理浓度下，刺儿菜和播娘蒿间可溶性糖含量表现无显著差异。Cd胁迫下，4种农田杂草植物可溶性糖含量均呈现先降后升态势，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内可溶性糖含量为 2.143～1.438、1.605～0.923、1.634～0.991、1.979～1.116 mmol/L。 在 Cd1、Cd2、Cd3和 Cd5处理浓度时，4种农田杂草可溶性糖含量呈现显著性差异（P＜0.05）。

表3 锌镉单一胁迫对4种杂草植物可溶性糖含量的影响Table 3 Effects of Zn and Cd on the souble sugar content of 4 plants mmol/L

2.1.4 重金属胁迫对可溶性蛋白含量的影响

由表4可知，重金属Zn、Cd单一胁迫下，随着处理浓度的递增，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内可溶性蛋白含量均呈现先升后降趋势。同一处理水平下，4种农田杂草可溶性蛋白含量高低排序为麦家公＞刺儿菜＞麦瓶草＞播娘蒿。Zn胁迫下，7 d时麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的可溶性蛋白含量均在Zn2处到达峰值，分别为（114.2±0.8）、（147.4±0.6）、（129.7±0.6）、（123.9±2.5）mg/g，相对于 Zn0最大增幅分别为 75.8%、175.3%、125.2%和 153.9%。在Zn1和Zn6浓度下，4种农田杂草可溶性蛋白含量无显著差异性，Zn2和Zn3浓度时，4种农田杂草间有显著性差异（P＜0.05）。Cd胁迫下，麦家公、麦瓶草和播娘蒿均在Cd2处达到峰值，分别为（136.9±7.58）、（79.4±0.39）、（53.7±1.78）mg/g，相对于Cd0分别增幅110.8%、48.5%、17.2%；刺儿菜在Cd1处达到最大值，为（71.4±5.0）mg/g，相对于Cd0增幅为33.1%。可见，低浓度的Zn2+、Cd2+有助于杂草植物可溶性蛋白的累积，而高浓度的重金属会产生胁迫作用，导致可溶性蛋白含量下降。

如此多的荣誉来自安宏的不懈努力。任食品药品检验所所长以来，安宏狠抓食品、药品、保健食品、化妆品、医疗器械检验能力建设，取得了显著的工作成绩。他把基础建设作为头等大事来抓，新的检验大楼于2014年投入使用，使该所的硬件设施跻身全国一流行列。检验参数由784项扩展到3539项，检品总量由5000余批上升为13000余批，满足了新形势下食品药品监管的需要。

表4 锌镉单一胁迫对4种杂草植物可溶性蛋白含量的影响Table 4 Effects of Zn and Cd on the souble protein content of 4 plants mg/g

2.1.5 重金属胁迫对过氧化物酶活性的影响

由表5可知，重金属Zn、Cd单一胁迫下，随着处理浓度的升高，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的POD活性均呈现先升后降趋势。Zn胁迫下，当处理浓度为Zn2时，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的POD活性均呈现峰值，分别为（13 566±18.0）、（12 536±18.1）、（12 609±3.1）、（11 780±52.9）U/（g·min），相对于 Zn0增幅分别为48.6%、38.4%、42.3%和34.8%。在Zn4、Zn5和Zn6处理水平下，4种农田杂草的POD活性均呈现显著性差异（P＜0.05）。Cd胁迫下，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的POD活性为10 165～5 389、10 683～2 627、11 618～2 669、9 980～3 268 U/（g·min）。在 Cd2、Cd3和 Cd4处理水平下，4种农田杂草的POD活性均呈现显著性差异（P＜0.05）。总的来说，低浓度的重金属处理时，POD对防止植物伤害起到了保护作用，随着重金属离子的升高，超过植物的耐受性，POD活性受到了抑制。

表5 锌镉单一胁迫对4种杂草植物POD活性的影响Table 5 Effects of Zn and Cd on the peroxidase content of 4 plants U/（g·min）

2.1.6 重金属胁迫对MDA含量的影响

由表6可知，Zn、Cd单一胁迫下，随着Zn2+、Cd2+处理浓度的升高，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内MDA含量均呈现递增趋势。在Zn胁迫条件下，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿MDA含量为0.394～1.692、0.389～1.167、0.472～1.084、0.397～1.333 μmol/L，4 种农田杂草均在Zn6处表现最大值，分别为Zn0的2.75、1.63、1.72和2.36倍。在Zn1、Zn4和Zn6下，4种农田杂草的MDA含量均呈现显著性差异（P＜0.05）；此外，分别在Cd0、Cd1和Cd6下，4种农田杂草的MDA含量均呈现显著性差异（P＜0.05）。可见，重金属胁迫下，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿MDA含量总体均呈现递增趋势，随着外界浓度的升高，细胞膜脂过氧化伤害程度加剧，清除活性氧的能力有所降低。

表6 锌镉单一胁迫对4种杂草植物MDA含量的影响Table 6 Effects of Zn and Cd on the malondialdehyde content of 4 plants μmol/L

2.2 4种农田杂草生对重金属的累积特征分析

2.2.1 4种农田杂草对Zn的积累特征分析

4种农田杂草植物对重金属Zn的积累特征、转运系数如表7～8所示。Zn胁迫下，随着Zn2+处理浓度的升高，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内各部分（地上部分和根系部分）的Zn累积量也相应增加。同一处理水平下，4种农田杂草地上部分和根系部分Zn累积量高低排序均表现为麦瓶草＞刺儿菜＞麦家公＞播娘蒿。麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿地上部分Zn累积量为4.03～14.61、6.15～22.45、4.25～20.00、3.51～13.03 mg/kg，均在Zn6处呈现出最大值，相对于Zn0最大增幅分别为261.9%、264.8%、370.1%、270.8%，表明刺儿菜地上部分增幅最大，麦瓶草增幅最小；与此同时，根系部分Zn累积量为3.00～ 12.81、 3.99～ 23.75、 5.03～ 23.56、 4.10～15.01 mg/kg，Zn6处累积量分别为 Zn0的 4.27、5.94、4.68和3.66倍，表明麦瓶草根系部分增幅最大，播娘蒿增幅最小。4种农田杂草对于Zn的TF特征表明，各个浓度处理水平下，刺儿菜和播娘蒿体内的转运系数均表现为小于1，即根系部分Zn的积累量高于地上部分。

表7 4种农田杂草对重金属Zn的积累特征Table 7 The accumulation characteristic of Zn by 4 plants in farmland mg/kg

表8 Zn胁迫下4种农田杂草的TFTable 8 TF of 4 plants under Zn stress

2.2.2 4种农田杂草对Cd的积累特征分析

4种农田杂草植物对重金属Cd的积累特征、转运系数如表9～10所示。随着处理浓度的升高，4种农田杂草根系和地上部分Cd累积量也呈递增趋势。同一处理水平下，4种农田杂草地上部分和根系部分Zn累积量高低排序均表现为麦瓶草＞刺儿菜＞麦家公＞播娘蒿。麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的地上部分Cd累积量为0.05～ 1.09、 0.06～ 2.16、 0.05～ 1.93、 0.04～0.95 mg/kg，Cd6处Cd累积量分别为Cd0的4.6、38.1、40.8、25.3倍；根系部分Cd累积量为0.06～0.96、0.07～1.99、0.05～1.74、0.05～0.81 mg/kg。总的来说，4种杂草植物对重金属Cd具有一定的累积和富集能力。

表9 4种农田杂草对重金属Cd的积累特征Table 9 The accumulation characteristic of Cd by 4 plants in farmland mg/kg

表10 Cd胁迫下4种农田杂草的TFTable 10 Transport coefficients of 4 plants under Cd stress

2.3 4种农田杂草生理生化指标对重金属累积量的影响

2.3.1 4种农田杂草生理生化指标对Zn累积量的影响

由表11可知，游离脯氨酸和MDA分别对4种农田杂草Zn累积量影响较大。刺儿菜中游离脯氨酸分别与地上部分、根系Zn累积量呈极显著相关（P＜0.01），播娘蒿游离脯氨酸分别与地上部分、根系Zn累积量呈显著相关（P＜0.05）。MDA与4种农田杂草Zn富集量有显著相关性（P＜0.05）。

表11 4种农田杂草生理生化指标与植物Zn累积量的相关性Table 11 Correlation between physiological and biochemical indexes and the Zn accumulation of 4 plants

2.3.2 4种农田杂草生理生化指标对Cd累积量的影响

由表12可知，可溶性蛋白含量、POD活性分别与4种农田杂草Cd累积量呈显著性负相关关系。可溶性蛋白含量分别与麦家公、麦瓶草和播娘蒿的地上部分Cd累积量呈显著负相关关系（P＜0.05），与刺儿菜地上部分Cd累积量呈极显著负相关（P＜0.01）。可溶性蛋白含量分别与麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的根系Cd累积量呈显著负相关（P＜0.05）。POD活性分别与麦瓶草和播娘蒿的地上部分Cd累积量呈显著负相关（P＜0.05），与刺儿菜的地上部分Cd累积量呈极显著负相关（P＜0.01）。POD分别与麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿的根系部分Cd累积量呈显著负相关关系（P＜0.05）。由此可见，可溶性蛋白含量、POD活性对4种农田杂草Cd累积量具有一定的负作用。

表12 4种农田杂草生理生化指标与植物Cd累积量的相关性Table 12 Correlation between physiological and biochemical indexes and the Cd accumulation of 4 plants

2.4 基于隶属函数法的4种农田杂草抗污能力评价

由表13可知，Zn胁迫下4种农田杂草抗污能力由强到弱排序的顺序为麦家公＞麦瓶草＞刺儿菜＞播娘蒿；Cd胁迫下4种农田杂草抗污能力由强到弱排序的顺序为麦家公＞刺儿菜＞麦瓶草＞播娘蒿。可见，麦家公对重金属Zn、Cd的抗污能力最强，播娘蒿最弱。

表13 Zn、Cd胁迫下4种杂草植物隶属函数值Table 13 Subordinate function values of 4 plants under Zn and Cd stress

3 讨论与结论

重金属的胁迫对植物的光合作用有抑制作用，植物在受到重金属胁迫后，细胞内叶绿体的合成会受到影响，叶绿素的提取量下降，不利于植物的光合作用[15-16]。低浓度的重金属会促进4种农田杂草叶绿素的合成，然而随重金属浓度的升高，超出植物的耐性与抗逆性，会造成植物叶绿素的降解，抑制其体内叶绿素的合成。可溶性糖作为呼吸基质为作物的各种合成过程和各种生命活动提供了所需的能量，4种杂草植物可溶性糖含量均呈先升后降态势，原因可能是低浓度重金属胁迫加速了植物体内高分子碳水化合物如淀粉份分解而使其合成受到抑制，使光合产物形成过程中直接转向形成低分子质量物质如蔗糖等，导致可溶性糖含量增加，高浓度重金属胁迫，抑制了植物的合成代谢和生长，降低了光合能力，从而导致可溶性糖含量的降低[17-18]。可溶性蛋白作为植物细胞的主要渗透物质之一，在受到逆境胁迫时，细胞内可溶性蛋白含量提高，增加细胞渗浓度和功能蛋白的数量，从而有组于维持细胞的正常生理代谢[19]，可溶性蛋白含量呈先升后降趋势，随着外界Zn、Cd浓度的上升，增加了细胞渗透浓度和功能蛋白质的数量，有助于维持细胞的正常代谢。当重金属浓度升高到一定程度时，则开始抑制蛋白质的生物合成，从而影响其生长发育。

在正常生长环境中，植物体内活性氧保持着合成与分解之间的动态平衡。在遭受威胁时，植物体内活性氧代谢平衡被打破，活性氧分子累积，造成植物体生理生化功能紊乱。为克服不良环境的影响，植物调整体内抗氧化酶活性来清除活性氧物质，从而维持正常的生理状态[20]。4种农田杂草POD活性均随Zn、Cd浓度升高呈现出先升后降趋势，这表明低浓度Zn、Cd刺激杂草植物提高POD活性以清除活性氧自由基，但氧化胁迫加剧时，过多的活性氧物质不能及时消解，导致细胞质膜受损，抗氧化物酶系统紊乱。细胞MDA含量能反映出细胞的受伤害程度，MDA作为过氧化产物能与蛋白质、核酸、氨基酸等活性物质交联，形成不溶性的化合物沉积，从而干扰细胞内正常的生命活动与透性[21]。Zn、Cd单一胁迫下，4种杂草植物体内MDA含量总体呈现出递增态势，表明随着重金属浓度的升高，植物体内活性氧产生和清除系统受到破坏，植物体内积累的活性氧能引发生物膜脂的过氧化作用，导致MDA含量不断升高。

与农作物相比，杂草植物普遍具有较强的抗逆境能力和争光、争水、争肥能力强的特点，是人为与自然选择下产生的高度进化的植物类群，它们生长迅速、总体生物量大，在水土保持、土壤改良和生物多样性的维持等方面起着重要作用[22]。随着Zn2+、Cd2+处理浓度的升高，4种杂草植物体内各部分（地上部分和根系部分）的Zn、Cd累积量均呈递增的态势，这与张建新等[15]对臭牡丹（Clerodendrum bungei）、夏雪姣等[23]对小麦（Triticum aestivum）的研究结果一致，植物根系的细胞壁、细胞膜和细胞器对Zn、Cd具有识别能力，能通过沉淀、络合、区域化等作用，将其固定于根内，继而抑制其向地上部分转运，这也是减轻植物的光合作用及新陈代谢毒害的策略，表明麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿4种杂草植物均表现出较强的耐受性以及对重金属具有较强的富集能力。

随着Zn、Cd处理浓度的升高，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和POD活性均呈先升后降趋势，游离脯氨酸和MDA含量总体呈现递增趋势。Zn、Cd单一胁迫下，随着Zn2+、Cd2+处理浓度的升高，麦家公、麦瓶草、刺儿菜和播娘蒿体内地上部分（根系）的Zn、Cd累积量相应增加。如地上部分Zn累积量为4.03～14.61、6.15～22.45、4.25～20.00、3.51～13.03 mg/kg。同一处理水平下，4种农田杂草Zn、Cd累积量均表现为麦瓶草＞刺儿菜＞麦家公＞播娘蒿。4种农田杂草生理生化指标与植物重金属累积量的相关性表明，游离脯氨酸含量和MDA含量分别与4种农田杂草Zn累积量呈显著相关性；可溶性蛋白含量、POD活性分别与4种农田杂草Cd累积量呈显著负相关关系。隶属函数进行重金属胁迫下的植物抗污能力评价表明，Zn胁迫下4种农田杂草抗污能力由强到弱排序的顺序为麦家公＞麦瓶草＞刺儿菜＞播娘蒿；Cd胁迫下4种农田杂草抗污能力表现为麦家公＞刺儿菜＞麦瓶草＞播娘蒿。可见，麦家公抗污能力最强，播娘蒿最弱。