鉀肥施用對水稻鎘毒害的影響.pdf

1、農(nóng)田鎘(Cd)污染嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)，并通過生物富集作用危害人類健康。鉀是水稻必需的大量元素之一，對水稻植株的生長代謝、酶活性調(diào)節(jié)等起著至關(guān)重要的作用。深入研究鎘污染農(nóng)田水稻鉀肥施用，探討不同鉀處理?xiàng)l件下鎘毒害水稻植株各部位的Cd積累量、礦質(zhì)元素含量、光合作用及抗氧化酶的變化，對于Cd污染農(nóng)田鉀肥施用及保證農(nóng)產(chǎn)品安全具有重要意義。本研究采用土培試驗(yàn)與水培試驗(yàn)相結(jié)合的方式;以低積水稻品種川農(nóng)優(yōu)527和高積水稻品種Ⅱ優(yōu)838為材料，從

2、不同鉀肥品種及不同施鉀水平上探索水稻植株不同部位、不同生育期響應(yīng)鎘毒害時(shí)鎘積累量、礦質(zhì)元素含量和生理機(jī)制的變化特征，研究施鉀對鎘脅迫下不同基因型水稻的影響，為鎘污染農(nóng)田水稻鉀肥施用提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)水培條件下:隨著施鉀水平的提高，KCl和K2SO4處理?xiàng)l件下的鎘毒害水稻根系及地上部干重均呈下降的趨勢，以KCl處理時(shí)更為明顯;其10倍常規(guī)施鉀時(shí)根系及地上部干重分別降低了對照的33.53％、56.74％。KN

3、O3處理?xiàng)l件下的鎘毒害水稻根系及地上部干重隨施鉀水平的提高無明顯變化(P＜0.05)，其根系及地上部干重顯著高于KCl和K2SO4處理。KCl處理?xiàng)l件下的鎘毒害水稻根系及地上部Cd含量隨施鉀水平的提高呈逐漸上升的趨勢;KNO3和K2SO4處理?xiàng)l件下的鎘毒害水稻根系Cd含量隨施鉀水平的提高有小幅下降的趨勢。隨著施鉀水平的不斷提高，不同鉀肥處理?xiàng)l件下的鎘毒害水稻根系及地上部N、P、K含量均呈不斷上升的趨勢，以K含量上升幅度最大，最大增幅達(dá)4

4、6.57％。KCl處理?xiàng)l件下的鎘毒害水稻根系及地上部SOD、POD、CAT活性均呈先升高后降低的趨勢;以SOD高鉀時(shí)下降趨勢更為明顯。KNO3處理?xiàng)l件下的鎘毒害水稻地上部SOD、CAT有明顯的上升趨勢。
　　(2)土培條件下:隨著KCl水平的提高，鎘毒害水稻植株株高、分蘗數(shù)和植株干重均呈先升高后降低的趨勢;高鉀處理時(shí)成熟期植株干重表現(xiàn)最為明顯，高鉀處理時(shí)降低了對照的23.53％。各部位鎘含量隨施鉀水平的提高呈逐漸上升的趨勢(P＜0

5、.05);其中，高鉀處理時(shí)，低積水稻品種川農(nóng)優(yōu)527莖中的Cd含量上升了13.50％，高積水稻品種Ⅱ優(yōu)838莖中的Cd含量上升了24.67％。兩水稻植株根莖葉中的K素、P素和微量元素(Fe Mn Cu Zn)含量均呈逐漸上升的趨勢，N素含量呈先升高后降低。糙米和谷殼中的Cu、Fe、Zn含量逐漸下降;其中，F(xiàn)e含量下降最為明顯，降幅最高達(dá)32.24％。兩水稻植株P(guān)n、Gs和Tr先升高后降低。隨著施鉀水平的提高，兩水稻品種根莖葉的SOD、P

6、OD、CAT活性均呈先上升后降低的趨勢，以高鉀處理?xiàng)l件下的活性最低。
　　綜上所述:在鎘污染農(nóng)田適當(dāng)增加鉀肥的施用促進(jìn)了水稻的生長;過量的鉀肥施用不僅影響了水稻植株的光合作用;降低了水稻植株各部位的SOD、POD和CAT活性;還增大了水稻植株各部位的Cd積累量，尤其是籽粒中的Cd積累量，并且籽粒中的Cu、Fe、Zn含量顯著降低，營養(yǎng)價(jià)值減少。同時(shí)，過量的鉀肥施用還促進(jìn)了植株對Cd的積累，尤其是糙米中的Cd積累量，食用風(fēng)險(xiǎn)增大。因此