水稻對(duì)重金屬鎘和鉛的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)及栽培環(huán)境的影響研究.pdf

1、重金屬污染對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的影響隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展愈加嚴(yán)重，很多地區(qū)已明顯影響到農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)。本研究以我國最主要糧食作物的水稻為研究對(duì)象，通過不同類型水稻品種對(duì)重金屬鎘和鉛的積累特征的觀察，分析水稻品種的重金屬鎘和鉛的積累和分配特征的差異類型。選擇不同吸收特性的代表性品種材料，進(jìn)一步觀察栽培環(huán)境條件對(duì)水稻的重金屬吸收、積累和分配的影響，并對(duì)若干影響水稻植株重金屬吸收和分配的生理指標(biāo)進(jìn)行了探討，以期獲得對(duì)土壤重金屬污染條件下水稻吸

2、收和積累重金屬元素鎘和鉛的品種間差異的基礎(chǔ)知識(shí)，并得到栽培活動(dòng)對(duì)水稻重金屬元素積累的影響的新認(rèn)識(shí)。主要結(jié)果如下： 1.水稻不同品種(類型)對(duì)重金屬鎘和鉛的積累均可見很大的品種間差異。鎘積累強(qiáng)度的平均水平秈稻超過雜交稻，雜交稻超過粳稻。常規(guī)秈粳品種中均存在對(duì)鎘吸收和分配的豐富的基因類型。在糙米中也存在同樣表現(xiàn)。但品種的分布偏于低積累類型，在100 μg.g<'-1>的土壤處理?xiàng)l件下，供試品種中有84％的品種糙米鎘含量低于1.0 μ

3、g.g<'-1>，顯示在選擇低糙米鎘積累的遺傳資源上可有較大的空間。以莖鞘中鎘濃度及其相應(yīng)的糙米中鎘濃度為指標(biāo)，進(jìn)行聚類分析的結(jié)果，供試材料可以劃分為4個(gè)類型，第Ⅰ類基因型稱之為糙米富積累型，第Ⅱ類稱之為糙米低積累型，第Ⅲ類稱之為拒吸型，第Ⅳ類稱之為富集型。對(duì)于重金屬鉛的積累，同樣可見豐富的品種類型。秈型品種的積累高于粳型品種，雜交稻稍高于粳稻。1000 μg.g<'-1>的土壤處理濃度下有80％的品種糙米鉛濃度在0.1-0.9μg.g

4、<'-1>。聚類分析的結(jié)果，水稻鉛積累的類型也存在4種類型。 2.氮素施肥對(duì)重金屬的生物學(xué)效應(yīng)以及水稻植株對(duì)重金屬的吸收和積累有顯著的影響。施肥水平對(duì)水稻三個(gè)生育時(shí)期的重金屬鎘在干物質(zhì)生產(chǎn)方面的作用效應(yīng)均有顯著影響，對(duì)重金屬的產(chǎn)量效應(yīng)也存在顯著的作用。較高濃度鎘處理?xiàng)l件下，產(chǎn)量多有顯著下降，氮素施肥能夠減少這種產(chǎn)量的下降效應(yīng)。觀察氮素施肥對(duì)水稻植株鎘的積累顯示，氮素施肥對(duì)水稻各生育期鎘的積累均可見顯著影響，高施肥水平對(duì)水稻全生育

5、期鎘的積累表現(xiàn)顯著促進(jìn)和無顯著影響的兩種品種類型。氮素施肥對(duì)隔吸收的影響品種間差異較大，但表現(xiàn)促進(jìn)各部分鎘的積累的品種較多，在谷粒中促進(jìn)糠層中的增加一般較精米為明顯。在鉛的積累方面，亦可看到同樣的表現(xiàn)趨勢(shì).氮素施肥對(duì)水稻不同生育時(shí)期的重金屬鉛的生物學(xué)效應(yīng)有顯著的影響，且這種影響因品種不同有顯著差異。從干物質(zhì)總生產(chǎn)分析，施肥對(duì)水稻在鉛脅迫條件下的生長(zhǎng)影響呈現(xiàn)(Ⅰ)生長(zhǎng)修復(fù)型和(Ⅱ)反應(yīng)遲鈍型的兩種類型。土壤鉛處理?xiàng)l件下，除日本晴和兩優(yōu)培九

6、外，其他7個(gè)品種產(chǎn)量都表現(xiàn)下降。氮素施肥對(duì)Pb處理下的各品種產(chǎn)量有較為明顯的增加，顯示出氮素施肥對(duì)重金屬鉛的傷害有明顯的修復(fù)效應(yīng)。施肥對(duì)水稻植株鉛積累的影響因品種而有差異。主要表現(xiàn)促進(jìn)其積累和無顯著變化兩種類型。高施肥水平促進(jìn)其鉛吸收的品種中對(duì)莖和精米兩大部分也有同步促進(jìn)和非同步促進(jìn)的不同情況。 3．水分脅迫處理對(duì)重金屬鎘和鉛的生物效應(yīng)表現(xiàn)顯著的影響，且因品種而有不同，總體上水分處理對(duì)大多數(shù)品種重金屬鎘和鉛脅迫下的干物重有顯著的

7、抑制作用。水分脅迫多表現(xiàn)加劇水稻產(chǎn)量在鎘和鉛脅迫條件下的下降或無顯著影響。水分處理對(duì)水稻全生育期各部分鎘和鉛的積累表現(xiàn)顯著作用，在鎘的積累中，水分脅迫多促進(jìn)水稻植株和籽粒鎘的積累，但品種間差異較大，也出現(xiàn)少數(shù)表現(xiàn)抑制的品種材料。水分處理對(duì)水稻植株以及谷粒中鉛的濃度也有顯著影響，但類型較多，表現(xiàn)促進(jìn)、不變、抑制的品種均有存在。水分脅迫對(duì)精米中Pb的積累影響較小，但對(duì)糠層Pb的積累在較多品種中可見顯著的促進(jìn)作用。 4．土壤在重金屬鎘