還原性鐵、錳對水稻生長影響及其在冷浸田中毒害的消減措施研究.pdf

1、冷浸田，是在淹水條件下形成的還原性水稻土，屬于江南地區(qū)水稻中低產(chǎn)地的主要類型。其面積3000萬畝以上，約占區(qū)域耕地面積的15％。因其土粒高度分散，土壤結(jié)構(gòu)不良，犁底層發(fā)育不全，耕整過后存在沉砂現(xiàn)象;還原性強，土壤中的還原性鐵、錳含量較高，不利于水稻生長，致使水稻產(chǎn)量下降。從產(chǎn)量上來說，冷浸田具有較大的增產(chǎn)潛力，只要采用適當?shù)霓r(nóng)藝技術(shù)加以改善和利用，單位面積水稻產(chǎn)量將顯著提高。因此開展冷浸田對水稻生長影響的研究，并摸索出冷浸田的消減措施，

2、發(fā)揮現(xiàn)有耕地的增產(chǎn)潛力，對于解決當前突顯的耕地面積有限與提高糧食總產(chǎn)的矛盾，以及保障我國糧食安全、增加農(nóng)民收入，有著重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實的意義。本研究采用水培試驗與田間試驗相結(jié)合的方法，研究了不同濃度還原性鐵、錳對水稻生長的影響，并利用不同方法作為消減措施，以期在實際生產(chǎn)中達到增產(chǎn)效果，為改良冷浸田提供參考。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、在高濃度鐵脅迫下，水稻根膜中的鐵含量有顯著增加，增幅為74.9％。鐵在根系上沉淀富集作用明顯，使

3、得根膜上的離子濃度顯著增加。過量鐵脅迫下MDA含量增高53.9％，質(zhì)膜透性增大，植株對鐵毒害的抵抗能力下降，SOD、POD和CAT含量分別下降21.0％、19.4％和8.9％。而由于鐵濃度的增加，造成葉綠素降低39.2％，水稻的Fv/Fm也出現(xiàn)明顯下降，說明PSⅡ反應中心已受到損害，抑制了光合作用的原初反應，阻礙了光合電子的傳遞。同時，葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)模糊，有一部分出現(xiàn)解體，驗證了光合效率以及胞間二氧化碳降低的情況，由于光能不能傳遞，

4、從而影響水稻最終對養(yǎng)分的吸收。
　　 2、在高濃度錳脅迫下，水稻的根系生長明顯減弱，總根長降低50.5％。根膜中的錳含量顯著增加，提高94％，鐵含量無明顯變化，說明根膜中錳的吸收與鐵無明顯聯(lián)系。在錳脅迫下，葉綠素含量下降58.4％，葉片光合速率減弱51.1％。電鏡觀察，葉片氣孔開合度出現(xiàn)差異，凈光合速率明顯下降，且在其葉綠體超微結(jié)構(gòu)中觀察到葉綠體明顯變形，說明葉綠體有一定的變形，根系內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞明顯，影響水稻的生長，造成養(yǎng)分吸收

5、能力減弱。
　　 3、石灰的施用在一定程度上影響了土壤中還原性物質(zhì)的含量，與秸稈混合施用之后，土壤氧化還原電位變化不明顯，盡管在水稻生長初期，還原物質(zhì)總量明顯增加，但后期還原性物質(zhì)總量、活性還原物質(zhì)、二價鐵以及二價錳含量上均有明顯下降的趨勢。而在推薦施肥的基礎(chǔ)上，采用秸稈與石灰混合施用的方法，不僅解決了前期由于冷浸田結(jié)構(gòu)松散使稻苗移栽后長期受冷水浸泡而產(chǎn)生危害的問題，同時解決了由于秸稈帶入過多的未分解物質(zhì)而使還原性物質(zhì)增多的問題

6、。
　　 4、推薦施肥可以使稻田增產(chǎn)26.2％，在一定程度上能夠提高水稻了產(chǎn)量，對養(yǎng)分的吸收有明顯的促進作用，但使得水稻體內(nèi)的鐵、錳積累量較大，容易產(chǎn)生毒害。由于離子半徑相近，石灰的施用使鈣、鎂含量增加，減少了水稻對鐵、錳的吸收。秸稈中的鉀能夠提高根系的氧化能力，降低土壤還原性物質(zhì)特別是還原性鐵、錳的含量，而且能夠增強根際的氧化還原能力，提高土壤中的Eh值。但由于秸稈和有機肥本身在淹水條件下分解速度較慢，使得其改良效果并不明顯。