砷和草甘膦復(fù)合污染對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響及其機(jī)理研究.pdf

1、水稻是我國(guó)主要的糧食作物。水稻對(duì)砷具有比其他作物更強(qiáng)的吸收能力，砷在水稻中的富集不僅會(huì)導(dǎo)致水稻的減產(chǎn)，而且砷在水稻秸稈和籽粒中的積累會(huì)通過(guò)食物鏈傳遞，對(duì)人和牲畜造成健康風(fēng)險(xiǎn)。草甘膦是目前使用廣泛的除草劑，草甘膦在土壤中的殘留以及對(duì)作物的危害一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的熱點(diǎn)問(wèn)題。探討砷和草甘膦復(fù)合污染條件下水稻的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，對(duì)于了解重金屬和除草劑污染和殘留對(duì)水稻種植的影響有十分重要的意義。本論文研究了不同濃度砷和草甘膦單獨(dú)及聯(lián)合處理?xiàng)l件下，水稻的

2、種子萌發(fā)、幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育和碳代謝、產(chǎn)量構(gòu)成、礦質(zhì)元素累積以及砷的富集和遷移變化，探討了砷和草甘膦單一及復(fù)合污染對(duì)水稻生長(zhǎng)生育的影響，旨在為掌握重金屬和除草劑復(fù)合污染對(duì)水稻毒害作用提供參考。主要研究結(jié)論如下:
　　1.研究了砷(0-20mg/L)和草甘膦處理（0-20mg/L）單一及聯(lián)合處理對(duì)水稻種子萌發(fā)的影響，結(jié)果表明:砷和草甘膦處理顯著抑制了水稻的萌發(fā)，降低了水稻種子的發(fā)芽率和種子活力、根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)、種子鮮重以及淀粉酶活性和貯藏物

3、質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率。砷處理對(duì)水稻種子萌發(fā)率及胚根生長(zhǎng)的抑制程度要大于草甘膦，而對(duì)胚芽的生長(zhǎng)影響小于草甘膦處理。草甘膦和砷復(fù)合污染具有協(xié)同抑制作用，進(jìn)一步降低了水稻萌發(fā)率、根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的生長(zhǎng)及淀粉酶活性。
　　2.采用溶液培養(yǎng)方法，研究了砷處理（0-5mg/L）和草甘膦處理(0-5mg/L)單一和聯(lián)合處理對(duì)水稻幼苗生物量、抗氧化系統(tǒng)、碳代謝及砷吸收的影響。結(jié)果表明:砷和草甘膦都顯著抑制了水稻幼苗的生長(zhǎng)，降低了水稻株高、葉綠素SPAD值、地上和根

4、的鮮重以及根系活力。砷脅迫降低了水稻幼苗抗氧化脅迫的能力，使MDA含量增加;然而低濃度草甘膦處理提高了水稻抗氧化脅迫的能力、使MDA含量下降，高濃度草甘膦處理則提高了MDA含量。砷和草甘膦聯(lián)合處理對(duì)水稻MDA含量無(wú)明顯的交互作用。單一處理?xiàng)l件下，1mg/LAs處理降低了、5mg/LAs處理則提高了水稻莖葉中可溶性糖和蔗糖的含量;而草甘膦處理除低濃度(1mg/L)降低了蔗糖含量外，顯著提高了水稻莖和葉中可溶性糖和蔗糖的含量。砷和草甘膦處理

5、對(duì)水稻SPS酶活性均無(wú)顯著影響，但高濃度砷和草甘膦處理顯著提高了SS酶活性。砷和草甘膦處理對(duì)可溶性糖含量和SPS酶活性存在顯著交互作用，兩者聯(lián)合處理顯著提高了可溶性糖含量、降低了SPS酶活性。高濃度草甘膦(5mg/L)降低了水稻莖葉和根中As的含量。1mg/L As及5mg/L As處理?xiàng)l件下，5mg/L草甘膦處理水稻根和莖葉中砷的含量分別為不施草甘膦處理的55.1％、89.6％（根）和77.5％、84.3％（地上部）。
　　3.

6、采用土壤培養(yǎng)方法，研究了砷處理（0-80mg/L）和草甘膦處理(0-16mg/L)單一及聯(lián)合處理對(duì)水稻生育期進(jìn)程、產(chǎn)量、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量及砷的吸收和累積的影響。結(jié)果表明:砷和草甘膦處理顯著地抑制了水稻的生長(zhǎng)，降低了水稻株高和葉綠素含量，推遲了水稻生育期。砷脅迫降低了水稻產(chǎn)量，砷和草甘膦處理具有協(xié)同作用，使水稻產(chǎn)量進(jìn)一步降低。砷脅迫顯著降低了水稻植株莖和葉中N、P和K的含量，砷和草甘膦復(fù)合污染對(duì)分蘗期水稻根和莖中N、P和K的含量有顯著交互

7、作用、使分蘗期水稻根和莖中N、P和K的含量進(jìn)一步下降，但對(duì)成熟期水稻植株N、P和K的含量交互作用不顯著。砷處理顯著提高了成熟期水稻莖葉、谷殼和糙米中Fe和Mn的含量，但降低了Cu和Zn的含量。草甘膦處理則顯著降低了成熟期水稻莖葉、谷殼和糙米中Fe和Mn的含量，提高了Zn的含量。砷和草甘膦復(fù)合污染對(duì)成熟期水稻Fe、Mn、Cu和Zn的含量均存在顯著的交互作用。砷處理顯著提高了水稻各部分的砷含量。草甘膦促進(jìn)了分蘗期水稻對(duì)砷的吸收，但對(duì)抽穗期和