低积累型水稻品种的筛选及其配套阻控技术初探

摘要

本论文从农田生产实际出发，以低积累型水稻品种的筛选及其配套阻控技术探究为研究目的，以30个不同品种水稻为材料，采用在铅(Pb)、镉(Cd)污染地区大田试验和网室盆栽试验相结合的研究方法，筛选重金属Pb、Cd低积累型水稻品种，探索海泡石、腐殖酸在Pb, Cd污染土壤的阻控效用，为土壤污染地区粮食安全输出提供科学理论与实用技术。主要研究结果如下:
　　(1)2012年在浙江省绍兴市上虞区东关镇担山村某Pb、Cd污染地区开展大田试验，种植秀水134、浙辐两优12、两优6326、Ⅱ优023、秀水03、Ⅱ优7954等共计30个品种水稻，通过比较不同品种水稻精米中重金属Pb、 Cd的含量，以大米中Pb、Cd限量指标(GB2762-2012)0.2 mg/kg为依据，初步筛选出5个低Pb、低Cd积累品种:嘉33、秀水128、秀水05、华两优164和T优227;3个较高Pb、Cd积累品种:秀水134、浙辐两优12及T优272。
　　(2)2013年大田试验以2012年筛选出的5个低Pb、低Cd积累品种和3个较高Pb, Cd积累品种为试验材料，通过分析各品种水稻精米中重金属Pb、Cd含量，进一步筛选出2个Pb、Cd低积累水稻品种:嘉33和华两优164。通过分析不同生育期不同品种水稻各植株器官重金属Pb、Cd的动态变化特征，结果表明，相同品种水稻不同器官重金属Pb、Cd积累存在差异，重金属Pb吸收分配规律为:分蘖期、育穗期根＞茎＞叶，成熟期根＞叶＞茎＞稻壳＞精米;重金属Cd吸收分配规律大致为:根＞茎＞叶＞精米＞稻壳。相同品种水稻不同生育期相同器官重金属Pb、Cd积累大致规律如下，根系Pb含量:分蘖期＞育穗期＞成熟期;茎Pb含量:分蘖期＜育穗期＜成熟期;叶片Pb含量:分蘖期＜育穗期＜成熟期;根系Cd含量:分蘖期＞育穗期＞成熟期;茎Cd含量在育穗期较大;叶Cd含量:分蘖期＜育穗期＜成熟期。
　　(3)2014年盆栽土培试验以低积累型水稻品种嘉33和高积累型水稻品种秀水134为供试材料，研究在Pb,Cd污染土壤中外源加入不同处理水平(0、0.8996、2.6988、4.4980、6.2972和8.9960g/kg)海泡石和不同处理水平(0、0.2999,0.8997,1.4995、2.0993和2.9990g/kg)腐殖酸后，其对植物吸收重金属Pb、Cd的阻控效果，结果表明:经海泡石处理的土壤，其pH值均随着土壤海泡石浓度的增大逐渐变大，阻控剂腐殖酸对供试土壤pH的影响不明显。两种阻控剂海泡石与腐殖酸都能降低土壤中有效态重金属Pb、Cd含量，在本研究的处理水平下，海泡石对土壤重金属Pb的阻控效果大于腐殖酸，腐殖酸对土壤重金属Cd的吸附效果胜过海泡石。阻控剂海泡石、腐殖酸的加入可以降低水稻品种秀水134、嘉33根、茎、叶、精米中重金属Pb、Cd含量。在本研究设计的阻控剂浓度梯度范围内，随着两种阻控剂在土壤中的浓度不断增大，水稻植株各器官对重金属Pb、Cd的积累量越来越小。水稻品种嘉33在海泡石、腐殖酸最大浓度处理条件下精米重金属Pb含量低于大米中铅(Pb)限量指标(GB2762-2012)0.2mg/kg;水稻品种秀水134在本研究两种阻控剂最大浓度处理条件下精米重金属Pb含量仍然显著超标，建议可以适当增大土壤中阻控剂浓度。水稻品种嘉33在没有添加阻控剂时，精米Cd含量已经低于大米中镉(Cd)限量指标(GB2762-2012)0.2mg/kg，加入两种阻控剂后，其精米Cd含量更低。水稻品种嘉33根表铁膜Fe含量大于秀水134根表铁膜Fe含量，两个阻控剂海泡石与腐殖酸都可以增加水稻根表铁膜Fe含量，增强铁膜对土壤重金属Pb、Cd的吸附、拦截作用，降低水稻植株吸收、积累重金属Pb、Cd的含量。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 文献综述

1．1 农业的重要性

1．2 我国耕地污染概况

1．3 土壤重金属污染

1．3．1 重金属定义

1．3．2 土壤重金属来源

1．3．3 土壤重金属危害

1．4 稻田和稻米重金属铅、镉污染

1．4．1 稻田和稻米重金属铅污染

1．4．2 稻田和稻米重金属镉污染

1．5 土壤重金属污染修复

1．5．1 物理法

1．5．2 化学法

1．5．3 生物法

1．6 低积累型农作物品种筛选

1．6．1 农作物积累重金属的差异性

1．6．2 低积累型农作物品种筛选研究进展

1．7 低积累型水稻品种筛选

1．7．1 水稻积累重金属的差异性

1．7．2 低积累型水稻品种筛选研究进展

1．8 海泡石在重金属污染治理领域的应用

1．9 腐殖酸在重金属污染治理领域的应用

1．10 研究目的、研究内容与技术路线

第二章 低积累型水稻品种筛选

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 仪器与设备

2．2．2 药品与试剂

2．2．3 试验材料与试验设计

2．2．4 样品采集与分析方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 初筛选试验地土壤重金属Pb、Cd分布差异性探究

2．3．2 重金属Pb、Cd低积累型水稻品种初筛选试验

2．3．3 重金属Pb、Cd低积累型水稻品种连续适应性研究

2．3．4 水稻植株不同器官重金属Pb、Cd含量动态变化

2．3．5 水稻植株不同生育期重金属Pb、Cd含量动态变化

2．4 结论

第三章 低积累型水稻品种配套阻控技术初探

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．2．1 仪器与设备

3．2．2 药品与试剂

3．2．3 试验材料与试验设计

3．2．4 样品采集与测定方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 阻控剂添加量对土壤pH的影响

3．3．2 阻控剂添加量对土壤养分的影响

3．3．3 阻控剂添加量对土壤有效态重金属Pb、Cd含量的影响

3．3．4 阻控剂添加量对水稻植株不同器官重金属Pb、Cd含量的影响

3．3．5 阻控剂添加量对水稻根表铁膜的影响

3．4 结论

第四章 全文总结

4．1 结论

4．1．1 低积累型水稻品种筛选

4．1．2 低积累型水稻品种配套阻控技术初探

4．2 研究展望

作者简介

参考文献