水稻鎘積累的錳、氮調(diào)控研究.pdf

1、近年來，由于工業(yè)“三廢”的不合理排放、固體廢棄物(尤其是城市垃圾)處理不善、污水灌溉、污泥農(nóng)用以及施用含有重金屬元素的肥料等，導(dǎo)致了土壤中重金屬鎘含量急劇增加。鎘是一種對動植物有毒害作用的痕量重金屬元素，鎘具有高的移動性和低的中毒濃度，半衰期長，不能被土壤中的微生物降解，極易被植物吸收并累積，其污染為不可逆的過程，超過一定限度后會影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。當(dāng)水稻生長在鎘污染的土壤中時，鎘在其根、莖、葉以及籽粒中大量積累，嚴重影響水稻的生長發(fā)

2、育和稻米品質(zhì)，經(jīng)食物鏈富集危害動物和人類健康。為了降低鎘對水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影響，本文開展了錳、氮調(diào)控對水稻生長和鎘積累的研究。 ㈠水稻苗期生長和鎘積累的錳調(diào)控研究。在水培條件下，設(shè)置不同水平錳、鎘處理，研究了錳、鎘處理對水稻苗期生長及植株鎘積累的影響。結(jié)果表明，在正常錳處理(0.4882~0.5005 mg/L)下，錳可顯著緩解鎘對水稻生長的抑制，在株高、根長、葉綠素(a、b)以及類胡蘿卜素含量等均優(yōu)于低錳處理(0.03

3、97～0.0441mg/L)：但在高錳處理(4.995~5.137 mg/L)下，錳在一定程度上強化了鎘的毒害作用。在相同錳處理水平下，隨著鎘處理水平的提高，水稻根系與地上部的鎘濃度隨之增加，但在同一鎘處理水平下，植株地上部與根系鎘積累因培養(yǎng)液中錳水平不同而異。隨著錳處理水平的增加，水稻根系中的鎘濃度隨之減少，表現(xiàn)出了強烈的拈抗作用，而地上部則隨之顯著增加，表現(xiàn)出協(xié)同關(guān)系，地上部和根系兩者間表現(xiàn)出完全相反的趨勢。水稻地上部和根系的錳濃度

4、和錳積累量均隨著錳處理水平的提高而顯著增加，卻隨著鎘處理水平的提高而顯著下降，表現(xiàn)出明顯的錳.鎘拮抗作用。同時，低水平鎘處理(0.1μmol/L)對植株(地上部和根系)鐵、鋅的吸收均有一定的抑制作用，但不顯著；而高鎘處理則導(dǎo)致植株鐵、鋅含量顯著下降，表現(xiàn)出了鎘對植株鐵、鋅吸收與積累的拮抗作用。同時，隨著錳處理水平的提高，植株鐵、鋅含量亦大幅度下降，同樣表現(xiàn)出了錳對植株鐵、鋅吸收的拮抗作用。 ㈡水稻植株和籽粒鎘積累的錳肥調(diào)控研究。

5、通過土培試驗，研究了不同形態(tài)錳肥、不同施用方式對水稻植株和稻米鎘積累的影響。結(jié)果表明，向鎘污染土壤中施用MnSO4和EDTA二鈉錳(EDTA.Na2Mn)以及水稻葉面噴施MnSO4和EDTA.Na2Mn，對土壤pH和DTPA提取態(tài)鎘含量有影響，但不顯著。土施EDTANa2Mn處理后，土壤DTPA提取態(tài)錳顯著增加，而其它處理引起土壤DTPA提取態(tài)錳微量增加，與對照相比不顯著。同時，四種錳肥處理方式對水稻生長和產(chǎn)量性狀并沒有產(chǎn)生不利影響。但

6、土施EDTA.Na2Mn顯著降低了水稻根系、地上部以及稻米(糙米和精米)中的鎘含量，并且兩基因型水稻精米中的鎘含量遠低于0.2mg/kg的國家限制標準。土施MnSO4與葉面噴施MnSO4和EDTA.Na2Mn處理均顯著增加了根系、地上部的鎘含量，但對稻米(糙米和精米)中的鎘含量有抑制作用，沒有達到顯著水平?？梢姡潦〦DTA.Na2Mn等絡(luò)合物錳肥，能維持土壤中較高的有效態(tài)錳含量，是控制稻米鎘積累的一條新型有效途徑。 ㈢水稻生長

7、及鎘積累的氮調(diào)控研究。通過水培實驗，研究了不同氮肥處理對水稻材料密陽46和珍汕97B的生長及鎘積累的影響。結(jié)果表明，適當(dāng)增施氮肥促進了水稻株高、分蘗數(shù)、葉綠素含量等，但抑制根系伸長；隨著氮處理水平的提高，水稻植株地上部鐵和銅含量增加，錳和鋅含量減少，而在水稻植株根系中，鐵、錳和鋅的含量減少，銅含量卻出現(xiàn)上升的趨勢。鎘對水稻株高、根長、分蘗數(shù)、葉綠素含量等都有低促高抑的作用；低濃度鎘處理對水稻吸收鐵、錳、銅和鋅等二價離子有微小的促進作用，

8、隨著鎘濃度的增大，對這些二價離子表現(xiàn)出拮抗作用，而且濃度越大拮抗作用越強。增施氮肥不僅提高了水稻的耐鎘能力，也提高了根系的鎘含量，同時減少了地上部的鎘含量，有利于降低水稻籽粒對鎘的吸收，進而降低稻米鎘含量。但是，隨著氮肥施用量的提高，水稻根系中鎘含量不斷增加，鎘對水稻根系的毒害作用不斷增強。因此，在利用增施氮肥降低稻米鎘含量時也要保證鎘的毒害作用在水稻根系的耐受范圍內(nèi)。由此可以認為，針對不同地區(qū)、不同鎘污染程度的稻田，適當(dāng)增施氮肥可以促