水稻鎘污染防控鈍化劑和葉面阻控劑的研究與應(yīng)用.pdf

1、礦區(qū)的過度開采、工業(yè)廢渣的長期堆積，含鎘污水灌溉農(nóng)田以及不合格化肥農(nóng)藥的大量使用等使得我國農(nóng)田鎘污染日益嚴(yán)重，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及安全堪憂。水稻作為我國第一大糧食作物，年種植面積非常大，保證其安全生產(chǎn)是十分重要和迫切的任務(wù)。市場上“鎘米”的輸出對人類健康造成了重大威脅，控制水稻（Oryza sativaL.）鎘污染，降低大米鎘含量刻不容緩。為了將稻米鎘含量控制在國家食品衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)限定值以內(nèi)，本研究篩選出了幾種重金屬鈍化劑，開發(fā)了幾種葉面阻控劑

2、，并通過盆栽實驗和大田試驗探究其對土壤有效鎘、糙米鎘積累及水稻產(chǎn)量的調(diào)控效果。主要結(jié)果如下:
　　1.在土壤盆栽條件下，研究了兩種類型的土壤（棕紅壤和灰潮土）上施用不同鈍化劑對水稻吸收積累鎘的影響。篩選出的四種土壤鈍化劑（Si鈍化劑，SG鈍化劑，F(xiàn)A鈍化劑，F(xiàn)M鈍化劑）都起到了降低盆栽水稻糙米鎘含量和積累量的作用，但其作用效果因土壤類型和水稻品種的不同而異。低量（0.15％～0.30％）四種鈍化劑使棕紅壤和灰潮土上早稻糙米鎘含量分

3、別降低26.75％～63.81％和41.68％～53.38％，鎘積累量分別降低36.50％～65.60％和30.77％～52.52％;但早稻糙米中鎘含量還不能達(dá)到國家食品安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。中量（0.50％～1.00％）的鈍化劑Si、SG和FA能使棕紅壤上晚稻糙米鎘含量分別降低74.33％、55.85％、31.78％，積累量分別降低73.83％、40.37％、23.74％;灰潮土上晚稻糙米鎘含量分別降低72.25％、49.05％、27.38％

4、，積累量分別降低71.71％、44.16％、16.53％;以上三種鈍化劑處理的晚稻糙米鎘含量均滿足國家食品衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)。四種鈍化劑對糙米鎘含量的降低效果均為:Si鈍化劑＞SG鈍化劑＞FA鈍化劑＞FM鈍化劑。
　　2.研究了施用鈍化劑降低水稻鎘積累的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，土壤重金屬鈍化機(jī)制是降低土壤中鎘的生物有效性。主要是通過將土壤中可交換態(tài)鎘轉(zhuǎn)化為殘渣態(tài)來降低土壤中有效態(tài)鎘的含量，從而使得由土壤向水稻轉(zhuǎn)移的鎘變少。鈍化劑影響水稻鎘積累的

5、機(jī)制可能為提高水稻抗氧化脅迫能力與降低脂質(zhì)過氧化程度。Si、SG和FA鈍化劑能緩解低鎘污染下棕紅壤上水稻的脂質(zhì)過氧化程度。Si和FM鈍化劑能提高灰潮土上水稻抗氧化系統(tǒng)酶活性。在這兩種土壤上施加Si鈍化劑處理后，可溶性蛋白含量都要高于對照。
　　3.研究了不同葉面阻控劑降低大米鎘含量的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本實驗所有的葉面阻控劑都能降低糙米鎘含量，但不同的葉面阻控劑在同一水稻品種上的效果存在極顯著差異，同一種葉面阻控劑在不同水稻品種上也存

6、在差異。經(jīng)葉面噴施處理的早稻糙米鎘含量和積累量分別降低24.34％～58.21％和28.43％～65.59％;晚稻糙米鎘含量和積累量的分別降低9.61％～88.72％和7.27％～88.30％。晚稻盆栽試驗中，除CK2（對照）和ACNP處理的糙米鎘含量大于0.20mg/kg外，其余處理的晚稻糙米鎘含量都低于國家食品安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限定值。葉面阻控劑SS1、SS2和SS3在兩種水稻上都表現(xiàn)出較好的效果。
　　4.研究了葉面阻控劑降低大米

7、鎘含量的機(jī)制。結(jié)果表明，所研發(fā)的葉面阻控劑大多數(shù)能有效的緩解低鎘環(huán)境下水稻的脂質(zhì)過氧化程度。棕紅壤盆栽除XPN和ACNP處理外，其余處理水稻劍葉MDA和GSH含量均低于對照;MDA下降量達(dá)到對照的3.35％～29.81％，GSH下降量達(dá)到對照的0.50％～28.94％;所有處理中除CK2外，其他處理SOD活性均高于對照。
　　5.本研究所篩選和開發(fā)的鈍化劑和葉面阻控劑均未對水稻產(chǎn)量產(chǎn)生不良影響，其中鈍化劑Si、SG、FA施用后對水

8、稻產(chǎn)量的增加有促進(jìn)作用，葉面阻控劑SS3和CK3明顯提高了水稻產(chǎn)量。
　　6.大田晚稻試驗結(jié)果表明，基肥或葉面肥施用能使水稻糙米鎘含量下降24.58％～62.07％。兩倍劑量的葉面阻控劑SP1一次噴施效果好于分兩次噴施，這兩者的效果都要好于一次噴施1倍劑量SP1;葉面阻控劑SZSP2不如葉面阻控劑SP1和葉面阻控劑SZSP3有效;固體肥料的基施和葉面噴施共同作用能達(dá)到更好的調(diào)控效果。
　　7.大田早稻試驗結(jié)果表明，葉面阻控劑