硅和秸稈施用對水稻響應旱改水和砷脅迫的影響.pdf

1、水稻是我國最主要的糧食作物，水稻的收成直接影響農(nóng)戶的經(jīng)濟收入。江漢平原旱改水稻田經(jīng)常出現(xiàn)水稻穗部畸形病癥狀，表現(xiàn)為水稻穎花退化，內(nèi)外穎張開、扭曲、似老鷹嘴、空殼成為畸形穎殼。該病也稱旱青立病或直穗病。本研究針對旱改水及砷污染等土壤不利因素容易誘發(fā)水稻穗部畸形、不利于水稻生長的現(xiàn)狀，研究旱改水和砷處理條件下硅和秸稈對水稻生長發(fā)育狀況和產(chǎn)量的影響以及礦質(zhì)元素吸收和抗氧化系統(tǒng)的變化，同時通過室內(nèi)土壤培養(yǎng)，研究秸稈和紫云英對淹水條件下旱地和水稻

2、土壤理化性質(zhì)和微量元素形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響，探討硅和秸稈對不良土壤上水稻生長的改良作用及其機理，為控制水稻穗部畸形病發(fā)生，提高農(nóng)戶收成提供新的思路。本研究主要結(jié)果如下:
　　1.旱改水土壤上種植水稻，幼苗期水稻葉片發(fā)黃、矮小，而施加秸稈后，可以顯著改善這種狀況。旱地土上添加秸稈促進了水稻幼苗的生長，其幼苗生物量比對照高2.7倍，葉綠素值比對照高9.6％。添加秸稈后水稻幼苗地上部、地下部Fe含量分別比對照增加了48.0％和363.0％，C

3、u含量分別比對照減少了100.0％和93.7％，Zn含量分別減少了58.7％和60.2％。
　　2.旱改水土壤使得水稻的生育期延長、產(chǎn)量下降、空癟率提高。施加秸稈后，水稻約能提前一周抽穗，產(chǎn)量顯著提高，較對照增加了32.8％，有效穗增加了30.4％，每穗實粒重增加了12.3％，空殼率降低了17.0％。秸稈施加使得抽穗期水稻莖、葉中Mn含量分別比對照高45.1％和21.5％，Cu含量分別減少了55.8％和23.1％，Zn含量分別減少

4、了19.1％和3.4％。秸稈提高了成熟期水稻莖、葉和谷殼中砷的含量，但抑制了砷向糙米中的轉(zhuǎn)移。施加秸稈水稻成熟期莖、葉和谷殼中As含量較對照分別增加了17.3％、37.0％和6.1％，糙米中As含量減少了16.5％。
　　3.施加秸稈有利于加速土壤的還原狀態(tài)，改良旱改水土壤上對于水稻生長的障礙因子，其中，在淹水的第14天，旱改水施加水稻秸稈后其氧化還原電位值為-138.7，而未施加的僅為-48.4。秸稈有利于增加土壤有機質(zhì)和提高土

5、壤肥力，施加秸稈的處理有機質(zhì)比未施加處理高7.3％。秸稈的施加改變了土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，使土壤中的有效Fe、Mn含量分別增加了25.3和4.7倍，而有效Cu、Zn含量則分別減少了50.5％，32.8％。施加秸稈提高了旱地土壤中殘渣態(tài)Fe向鐵錳結(jié)合態(tài)和有機結(jié)合態(tài)的轉(zhuǎn)化。
　　4.硅肥有利于旱改水土壤上水稻的生長，使水稻葉片中POD和CAT酶活性顯著升高，MDA含量則略有降低，提高水稻的抗氧化脅迫的能力。抽穗期施用硅肥后縮短水稻生育期，使水

6、稻約提前十天左右抽穗，增加水稻的千粒重和有效穗，千粒重和有效穗分別比對照高8.7％和30.2％。無砷污染的土壤條件下，硅肥的施用促進了水稻對砷的吸收，但抑制了砷向糙米中的轉(zhuǎn)移。施硅處理水稻成熟期莖、葉和谷殼中As含量分別較對照增加了56.3％、34.7％和59.9％，而糙米中As含量則減少了7.7％。
　　5.在砷脅迫土壤下，苗期施加硅能在一定程度上緩解50mg/kgAs處理對水稻的毒害作用，顯著提高水稻的株高和干重，顯著降低水稻

7、中的MDA含量，降低了砷脅迫下膜脂過氧化的程度。50mg/kgAs處理條件下，50mg/kg硅處理使水稻的幼苗的株高和干重提高了28.0％和61.5％，MDA含量降低37.0％。
　　6.低砷處理(25mg/kgAs)條件下，施加硅提高了水稻的穗長、產(chǎn)量、千粒重、有效穗以及每穗實粒重，降低水稻的空殼率，抑制了砷向糙米中的轉(zhuǎn)移。25mg/kgAs處理條件下，施加25mg/kg和50mg/kg硅處理使水稻穗長、產(chǎn)量、千粒重、有效穗和每