水稻對重金屬鎘和鉛的吸收和運轉及栽培環(huán)境的影響研究.pdf

1、重金屬污染對農業(yè)生產和生態(tài)環(huán)境的影響隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展愈加嚴重，很多地區(qū)已明顯影響到農產品的安全生產。本研究以我國最主要糧食作物的水稻為研究對象，通過不同類型水稻品種對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，進一步觀察栽培環(huán)境條件對水稻的重金屬吸收、積累和分配的影響，并對若干影響水稻植株重金屬吸收和分配的生理指標進行了探討，以期獲得對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知識，并得到栽培活動對水稻重金屬元素積累的影響的新認識。主要結果如下： 1.水稻不同品種(類型)對重金屬鎘和鉛的積累均可見很大的品種間差異。鎘積累強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>的土壤處理條件下，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的糙米中鎘濃度為指標，進行聚類分析的結果，供試材料可以劃分為4個類型，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>。聚類分析的結果，水稻鉛積累的類型也存在4種類型。 2.氮素施肥對重金屬的生物學效應以及水稻植株對重金屬的吸收和積累有顯著的影響。施肥水平對水稻三個生育時期的重金屬鎘在干物質生產方面的作用效應均有顯著影響，對重金屬的產量效應也存在顯著的作用。較高濃度鎘處理條件下，產量多有顯著下降，氮素施肥能夠減少這種產量的下降效應。觀察氮素施肥對水稻植株鎘的積累顯示，氮素施肥對水稻各生育期鎘的積累均可見顯著影響，高施肥水平對水稻全生育

5、期鎘的積累表現(xiàn)顯著促進和無顯著影響的兩種品種類型。氮素施肥對隔吸收的影響品種間差異較大，但表現(xiàn)促進各部分鎘的積累的品種較多，在谷粒中促進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.氮素施肥對水稻不同生育時期的重金屬鉛的生物學效應有顯著的影響，且這種影響因品種不同有顯著差異。從干物質總生產分析，施肥對水稻在鉛脅迫條件下的生長影響呈現(xiàn)(Ⅰ)生長修復型和(Ⅱ)反應遲鈍型的兩種類型。土壤鉛處理條件下，除日本晴和兩優(yōu)培九

6、外，其他7個品種產量都表現(xiàn)下降。氮素施肥對Pb處理下的各品種產量有較為明顯的增加，顯示出氮素施肥對重金屬鉛的傷害有明顯的修復效應。施肥對水稻植株鉛積累的影響因品種而有差異。主要表現(xiàn)促進其積累和無顯著變化兩種類型。高施肥水平促進其鉛吸收的品種中對莖和精米兩大部分也有同步促進和非同步促進的不同情況。 3．水分脅迫處理對重金屬鎘和鉛的生物效應表現(xiàn)顯著的影響，且因品種而有不同，總體上水分處理對大多數(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)加劇水稻產量在鎘和鉛脅迫條件下的下降或無顯著影響。水分處理對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、不變、抑制的品種均有存在。水分脅迫對精米中Pb的積累影響較小，但對糠層Pb的積累在較多品種中可見顯著的促進作用。 4．土壤在重金屬鎘