污染土壤种植水稻中镉的分布及其积累控制的研究

摘要

随着工业的发展及农业的现代化，我国土壤重金属污染日益严重，其中重金属镉污染问题相对突出。水稻种植在污染土壤上会吸收积累土壤中的镉，造成粮食重金属超标，已严重威胁到人类生命安全。因此，对污染土壤种植水稻中镉的减量化控制成为了备受人们关注的焦点。
　　本文采用SRXRF同步辐射X射线方法研究水稻在污染土壤种植下，水稻籽粒中Cd及其他元素的分布特征，并以此为依据，通过改变水分管理方式、添加不同形态Se，研究其对水稻镉积累的影响，为有效控制水稻镉积累提供理论依据和技术支撑。通过上述研究可得到以下结论：
　　①污染土壤种植下的水稻，Cd主要分布在水稻籽粒的外表面，即糠部和谷壳部分，且糠部部分中Cd的含量较高，胚乳部分分布较少。Cd、K、Ca在水稻籽粒中的分布存在一定相似性。Cd在水稻籽粒中分布情况与As和Se的分布情况差异较大，存在明显的分布竞争作用，且As和Se的含量都低于Cd的含量，表明水稻籽粒中Cd与As和Se两种元素存在拮抗作用。
　　②在Cd污染农田中种植水稻，采用全生育期淹水处理，可使水稻秸秆、谷壳、米糠和精米中Cd浓度均显著降低。采用后期淹水，对水稻吸收Cd没有显著影响。供试水稻秸秆中Cd含量均显著高于谷壳、米糠、精米部分。对于水稻籽粒，Cd主要分布在米糠上，在选择食用大米时应考虑选择精米。
　　③在Cd污染的胁迫下，Se(VI)会一定程度地抑制水稻生长并引起毒性反应；水稻茎叶对Se(VI)的富集能力明显大于 Se(IV)，而根系对Se(IV)的富集能力大于Se(VI)。在2mg/kg Cd胁迫下，Se(VI)能提高水稻茎叶对Cd的吸收，降低水稻根系对Cd的吸收积累。而加入 Se(IV)的浓度达到2mg/kg后，会降低水稻茎叶和根系对Cd的吸收。Se(VI)能提高水稻根系中Cd转运进入茎叶的能力，而Se(VI)会降低Cd从水稻根系向茎叶的转运能力。说明仅Se(IV)能够降低水稻积累Cd。

目录

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 水稻Cd污染及其对人体的危害

1.3 水稻中Cd的吸收、转运过程及元素相关性

1.4 水稻Cd污染控制研究进展

1.5 课题研究意义

1.6 研究内容及技术路线

2 污染土壤种植水稻中Cd的分布

2.1 实验材料

2.2 试验设置与分析方法

2.3 污染土壤种植水稻中Cd及其他元素分布特征

2.4 讨论和小结

3 水分管理方式对水稻中Cd含量的影响

3.1 实验材料

3.2 试验设置与分析方法

3.3 水分管理对水稻不同部分Cd含量的影响

3.4 水分管理对水稻Cd相关元素及产量的影响

3.5 讨论和小结

4 不同形态Se对水稻中Cd含量的影响

4.1 实验材料

4.2 试验设置与分析方法

4.3 不同形态Se对水稻生长和毒性的影响

4.4 不同形态Se对水稻吸收积累Se的影响

4.5 不同形态Se对水稻吸收积累Cd的影响

4.6 讨论和小结

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献