镉和铅对水稻产量和品质的影响及其在植株内的分配

摘要

镉(Cd)和铅(Pb)是农田土壤的污染物质。随着工业的发展，Cd和Pb污染日趋严重，对人类健康和农业生产构成了严重威胁。本研究以3个当地高产水稻品种扬稻6号(籼稻)、武运粳7号和扬粳9538(粳稻)为材料，探讨了在不同Cd、Pb浓度、不同土壤水分和不同施氮量下Cd、Pb对水稻产量与品质的影响及其在植株内的吸收和分配特点。主要结果如下： 1.扬稻6号在低浓度Cd处理下，产量比对照(未加Cd处理)增加，而在高浓度条件下，产量比对照下降。武运粳7号和扬粳9538随着Cd浓度的上升，产量表现为下降趋势。扬稻6号在低浓度Pb处理下，产量比对照下降2.65％，在高浓度下比对照下降3.92％；武运粳7号和扬粳9538的产量在Pb处理下均比对照下降。Cd、Pb处理降低了稻米淀粉谱的崩解值，增加了消减值，表明Cd和Pb降低了稻米的食味品质。Cd、Pb在水稻植株中各器官的浓度和积累量分布很不均匀，总的趋势表现为高浓度处理＞低浓度处理、根＞茎鞘＞叶＞穗。高浓度Cd处理显著提高了谷粒各部位的Cd浓度和积累量。高浓度Pb处理显著提高了扬稻6号谷粒各部位的Pb浓度和颖壳中Pb的积累量，但对扬粳9538的影响不大。2.在无Cd处理下，轻—干湿交替灌溉(MD)的产量较水层灌溉(WW)和重—干湿交替灌溉(SD)显著增加。Cd和Pb处理后，MD和SD的产量均较WW降低，且处理间达显著差异。在MD和SD条件下，Cd处理使扬粳9538的崩解值显著比对照升高，消减值显著比对照下降；Pb处理使扬粳9538的崩解值比对照显著上升，消减值与对照相比变化不大。说明在干湿交替灌溉条件下，Cd、Pb能提高稻米的食味品质。随着土壤水分的降低，水稻各器官中Cd、Pb的浓度与积累量均增加。说明低土壤水分促进了水稻对Cd、Pb的吸收。干湿交替灌溉降低了颖壳和糠层Cd的积累量，显著增加了精米中的Cd积累量，表明低土壤水分能促进Cd向籽粒运送。 3.在相同重金属处理条件下，水稻产量随着施N量的增加而增加。在同一N素水平下，Cd或Pb处理均使产量较对照下降。Cd处理后，随着施N量的增加，崩解值减小，消减值增大；Pb处理后，在中氮(MN)水平下，崩解值显著增加，而消减值显著降低，而在HN下结果则相反。随着施氮量的增加，水稻植株各器官中的Cd、Pb浓度和积累量均明显增加。 4.高浓度Cd或低浓度和高浓度Pb处理均能诱导水稻叶片中新的过氧化氢酶(CAT)同工酶的表达。在不同土壤水分或不同施氮量条件下，Cd和Pb处理能抑制超氧化物歧化酶(SOD)或过氧化物酶(POD)或CAT部分同工酶的表达，同时增强部分同工酶的表达，抑制或增强的酶带类型及程度因Cd或Pb处理浓度、土壤水分状况或施氮量的不同而异。

目录

摘要

1.引言

2材料与方法

3结果与分析

4小结与讨论

参考文献

读硕士学位期间发表的论文

致谢