兩個水稻品種對旱改水和砷脅迫響應(yīng)的研究.pdf

1、水稻是我國最重要的糧食作物之一。近年來長江中下游旱改水稻田相繼發(fā)生水稻穗部畸形癥狀，表現(xiàn)為:內(nèi)外穎張開成為空殼，穎殼畸形扭曲呈新月形，成熟期時穗青綠且保持直立，國內(nèi)外也稱之為“青立病”、“直穗病”。目前有關(guān)該病發(fā)生的原因和機理尚不清楚，有學(xué)者認(rèn)為可能與水稻砷毒害有關(guān)。因此系統(tǒng)研究旱改水條件下土壤理化性質(zhì)變化和水稻生長發(fā)育狀況，以及穗部畸形不同抗性水稻品種對砷脅迫的響應(yīng)，對于探討水稻穗部畸形病的發(fā)病原因及防控具有十分重要意義。本論文以水稻

2、穗部畸形病敏感品種豐兩優(yōu)香一號和抗性品種珍糯為研究材料，研究了旱改水及砷污染脅迫下兩個水稻品種生長及產(chǎn)量狀況、抗氧化系統(tǒng)和光合作用變化、礦質(zhì)營養(yǎng)含量及對砷的吸收與遷移，同時調(diào)查了土壤理化性質(zhì)及砷形態(tài)變化，探討兩個水稻品種對旱改水和砷脅迫響應(yīng)的差異，旨在為水稻穗部畸形病防控提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.旱改水水稻苗期實驗表明:棉田土旱改水后氧化還原電位顯著高于老水稻土，添加秸稈后可有效地降低氧化還原電位。與老水稻田土相比，棉

3、田土旱改水后的土壤中有效鐵含量顯著低于水稻土處理，有效銅含量顯著高于水稻土處理;豐兩優(yōu)香一號和珍糯植株中Fe的含量顯著下降，Cu、Zn含量顯著增加，使水稻幼苗生物量顯著減少，生長矮小、葉片變黃軟弱，呈現(xiàn)出鐵缺乏和銅毒害的癥狀。添加秸稈后可以有效地改善棉田土旱改水引起的Fe缺乏和Cu過量對水稻的脅迫，使葉綠素含量顯著增加，緩解了水稻幼苗因缺鐵導(dǎo)致的葉色發(fā)黃的癥狀。棉田土旱改水處理水稻植株幼苗地上部和根中As含量顯著低于水稻土處理，添加秸稈

4、顯著提高了水稻根和葉中As的含量，豐兩優(yōu)香一號幼苗較珍糯具有更強的吸收累積砷的能力。
　　2.旱改水水稻全生育期實驗表明:棉田土旱改水使豐兩優(yōu)香一號和珍糯的產(chǎn)量、穗長均顯著低于水稻土處理(p＜0.05)，而添加秸稈后可有效地提高珍糯的產(chǎn)量，對豐兩優(yōu)香一號產(chǎn)量無顯著影響。同時，棉田土旱改水后土壤中非專性吸附態(tài)砷含量高于水稻土處理;水稻根膜中鐵錳含量高于水稻土處理，As含量顯著低于水稻土處理，而且珍糯鐵膜中As含量顯著低于豐兩優(yōu)香一號

5、。添加秸稈使旱改水土壤狀態(tài)向著適合水稻生長的方向改善。旱改水條件下豐兩優(yōu)香一號較珍糯具有更強的吸收累積As的能力，秸稈還田進一步促進了豐兩優(yōu)香一號地上部As的積累。
　　3.水稻砷脅迫實驗表明:≥50mg/kgAs處理抑制了水稻的生長，使水稻幼苗植株矮小、分蘗減少，葉綠素含量下降、葉片膜脂過氧化產(chǎn)物MDA含量增加;同時還顯著降低了孕穗期水稻劍葉光合作用，推遲水稻的生殖生長，抑制水稻正常抽穗，最終導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。隨著添加As濃度的增加

6、，土壤中易被植物吸收非專性吸附態(tài)砷、易釋放的專性吸附態(tài)砷和無定型弱結(jié)晶態(tài)砷占總砷的比例均增大?！?0mg/kgAs處理條件下，豐兩優(yōu)香一號根際土壤中總As含量高于非根際土壤中;而珍糯則與此相反，根際土壤中總As含量低于非根際土壤;珍糯根膜中As的含量顯著低于豐兩優(yōu)香一號。低砷處理條件下(≤25mg/kgAs)珍糯較豐兩優(yōu)香一號具有更弱的吸收累積砷的能力，珍糯莖、葉和穎殼中砷的含量均顯著低于豐兩優(yōu)香一號。隨著As濃度的增加，在較高砷污染條