鋅鉻復合污染對水稻根系生理生態(tài)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響.pdf

1、四川省是糧食生產(chǎn)的大省，而成都平原的水稻(Oryza sativa L．)生產(chǎn)在全省中具有舉足輕重的作用。據(jù)資料顯示，成都市城市土壤的Hg，Cd，As，Cr，Pb，Cu，zn等重金屬元素存在不同程度的污染。此外，城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村生活污水和垃圾對土壤的重金屬污染也十分嚴重。目前，重金屬影響水稻生長的研究大多集中在單元素上，或建立在營養(yǎng)液培養(yǎng)基礎(chǔ)上，對水稻生理生態(tài)的研究也僅局限于某一個生育期。由于農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的復雜性，以及水稻自身的抗逆性，使得重

2、金屬對水稻生理生態(tài)的影響尤為復雜。關(guān)于重金屬復合污染對水稻不同生育期生理生態(tài)的影響尚未見報道。鑒于此，本試驗根據(jù)四川成都平原水稻生產(chǎn)的狀況，以大田水稻生產(chǎn)為基礎(chǔ)，結(jié)合盆栽試驗，研究了鋅鉻復合污染對水稻不同生育期根系生理生態(tài)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，揭示其變化規(guī)律，以期為研究水稻安全生產(chǎn)提供一定的理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下： 1．在水稻分蘗期，土壤脲酶及轉(zhuǎn)化酶活性隨土壤中鋅、鉻濃度的增加而呈降低的趨勢；在孕穗期及灌漿結(jié)實期則兩種酶的活性則呈

3、升高的趨勢。同時，土壤過氧化氫酶的活性在水稻分蘗期、孕穗期及灌漿結(jié)實期，均隨土壤中鋅、鉻濃度的增加呈下降的趨勢。 2．在鋅鉻復合污染下，水稻根系保護酶(SOD、POD及CAT)活性并不隨鋅、鉻在土壤中濃度的增大而增強，而是呈現(xiàn)波狀起伏。即在分蘗期，水稻根系SOD活性隨鉻濃度的增加呈先降后增的態(tài)勢；當鉻濃度一定時，隨鋅濃度的增加，SOD活性呈升高的趨勢。在孕穗期，隨土壤中鋅、鉻濃度的增加，水稻根系SOD活性呈先降后增再降的趨勢，而

4、在灌漿結(jié)實期呈降低的趨勢。與SOD活性變化不同，水稻根系POD活性在分蘗期隨土壤中鋅、鉻濃度的增加呈升高的趨勢，在孕穗期及灌漿結(jié)實期則呈降低的趨勢。而水稻不同生育期根系CAT活性均隨土壤中鋅、鉻濃度的增大呈降低的趨勢。 3．在鋅鉻復合污染下，水稻在不同生育期根系可溶糖性含量均隨著土壤中鋅、鋅鉻復合污染對水稻根系生理生態(tài)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響鉻濃度的增加呈增加的趨勢。水稻根系全氮含量及可溶性蛋白含量隨鉻濃度的變化規(guī)律不明顯，而隨鋅濃度

5、的變化規(guī)律較為明顯。在鉻濃度一定時，水稻不同生育期根系全氮含量均隨鋅濃度的增加而呈先增后降的變化趨勢，且轉(zhuǎn)折濃度的鋅均為250mg·kg<'-1>；而可溶性蛋白含量在分蘗期隨鋅濃度的增大而增大，在孕穗期及灌漿結(jié)實期，隨鋅濃度的變化與全氮含量相同。 4．水稻不同生育期根系鋅含量隨土壤中鋅濃度的增加呈先增后降的變化，轉(zhuǎn)折濃度為250 mg·kg<'-1>；水稻不同生育期根系鉻含量隨土壤中鉻濃度的增加而增大。從整個生育期來看，各生育期

6、對鋅的吸收量大小為：分蘗期>灌漿結(jié)實期>孕穗期，對鉻的吸收量大小為：孕穗期>灌漿結(jié)實期>分蘗期。土壤中鋅、鉻濃度對水稻根系鋅、鉻含量均未產(chǎn)生復合效應(yīng)。 5．不同生育期的水稻根干重、地上部分干重均隨著鋅鉻濃度的增加呈降低的趨勢，而根冠比均呈升高的趨勢，水稻千粒重、單株產(chǎn)量均有下降的趨勢。同時，鋅、鉻對水稻千粒重及單株產(chǎn)量產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)，并且土壤中鋅、鉻濃度與水稻單株產(chǎn)量有極顯著的線性回歸關(guān)系。就鋅鉻的作用大小而言，鋅對水稻單株產(chǎn)量

7、的作用大于鉻。 6．鋅鉻復合污染對稻米的糙米率、精米率、整精米率、粒長、粒寬及長寬比的變化規(guī)律并不明顯，即對碾米品質(zhì)及粒形的影響規(guī)律不明顯。然而，稻米堊白米率隨土壤中鋅、鉻濃度的增大呈增大的趨勢。從稻米的蒸煮食味品質(zhì)及營養(yǎng)品質(zhì)來看，隨土壤中鋅、鉻濃度的增加，稻米直鏈淀粉含量的呈降低的趨勢，稻米蛋白質(zhì)含量均呈增大的趨勢。水稻籽粒中鋅含量隨土壤中鋅濃度的增加而呈增大的趨勢，與土壤中鉻濃度變化規(guī)律不明顯。水稻籽粒鉻含量隨土壤中鋅、鉻濃