叶面喷施锌离子对水稻各器官镉积累特性的影响

为了探讨锌离子对稻米镉(Cd)积累特性的影响,在水稻开花期喷施不同浓度的ZnSO_4,对成熟期水稻各器官的Cd含量及其他必需元素的变化进行了分析。研究结果表明:在相同的Cd污染农田中,不同处理间晚稻各器官中的Cd含量明显高于早稻。与对照相比,叶面喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)ZnSO_4能够显著降低晚稻和早稻籽粒和穗轴以及穗下节中的Cd含量,籽粒中的Cd含量和穗下节以及倒二节中的Cd含量还呈极显著正相关。此外,无论是对照还是各处理小区,晚稻和早稻穗下节中的Cd含量是穗轴和旗叶Cd含量的10倍左右,倒二节Cd含量是倒二节间中Cd含量的3倍左右。与此同时,喷施5 mmol·L~(-1)和10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4使晚稻籽粒中的Zn含量分别增加13.81%和44.60%,早稻籽粒中的Zn含量分别增加39.02%和47.88%,但对籽粒中的Mg含量无显著影响。此外,喷施10 mmol·L~(-1)的ZnSO_4显著降低了早稻和晚稻籽粒中的K、Ca、Mn含量。由此可见,叶面喷施ZnSO_4主要通过提高Zn向籽粒的转运效率来抑制Cd由营养器官向穗轴及籽粒的转运,从而产生降Cd增Zn的明显效果。     

叶面喷施苹果酸对水稻Cd积累特性的影响

为了探讨水稻开花期喷施苹果酸对稻米Cd积累特性的影响,对4个早稻品种各器官的Cd含量及其Ca、Fe、Mn、Zn和氨基酸含量的变化进行了分析。结果表明,喷施2~3次5 mmol·L^-1苹果酸能使稻米、穗颈、穗节和旗叶中的Cd含量显著下降,稻米中的Cd平均含量从0.26 mg·kg^-1分别下降至0.14 mg·kg^-1和0.09 mg·kg^-1,降幅分别为46.15%和65.38%。喷施3次苹果酸后,稻米中的甘氨酸和缬氨酸含量分别增加了46.45%和34.56%。穗节中的Cd含量是穗颈和旗叶Cd含量的2~10倍,喷施2~3次苹果酸显著抑制了Cd从旗叶向穗节的转移,使穗节中的Cd浓度分别下降35.00%和56.88%。与此同时,喷施苹果酸使水稻各器官中Ca的含量显著上升,Fe、Mn、Zn的含量显著下降;其中稻米中的Ca含量增加16.02%~26.60%,Fe含量下降30.54%~43.14%,Mn含量下降23.07%~28.55%,Zn含量下降11.31%~19.57%。由此可见,喷施苹果酸主要通过抑制Cd由营养器官向籽粒的转运来降低稻米中的Cd含量,同时还能促进Ca的转运和稻米中氨基酸的合成。     

叶面喷施二巯基丁二酸对晚稻籽粒镉及矿质元素含量的影响

通过考察在水稻开花期叶面喷施一次重金属螯合剂2,3-二巯基丁二酸(DMSA)调控Cd经水稻韧皮部向籽粒中转运,评估将DMSA作为降Cd叶面调理剂的可行性。田间试验过程中,以DMSA为研究对象,采用小区试验法研究了DMSA对Cd及部分矿质元素在水稻不同器官中分布的影响,探讨了DMSA阻控Cd向水稻籽粒迁移转运的机制。结果表明:在晚稻开花期叶面喷施一次DMSA,可使晚稻籽粒中Cd含量降低15.84%～46.09%,穗轴中Cd含量降低10.03%～41.41%,穗颈中Cd含量降低9.13%～28.46%,顶端第一节中Cd含量降低18.30%～38.32%,对其他器官中Cd含量无显著影响。水稻籽粒Cd含量与DMSA喷施浓度在一定范围内呈现出明显的剂量效应关系,但是当喷施浓度超过4 mmol·L-1时籽粒中Cd含量则不再持续降低。喷施DMSA降低了籽粒中Mn含量,但是对其他矿质元素如K、Mg、Ca、Fe、Zn的含量则无显著影响。喷施DMSA显著降低了水稻成熟期旗叶Cd向顶端第一节的转移系数,同时Cd由穗颈向穗轴中的转移系数也表现出降低趋势。据以上结果推测,在水稻开花期叶面喷施DMSA,主要是通过与水稻叶片等组织中的Cd2+形成螯合物来降低Cd向籽粒中的转运。喷施DMSA同时降低晚稻籽粒中Mn含量,是否表明影响了Cd、Mn公用转运基因Nramp5的表达仍有待进一步研究。     

叶面喷施氯化氨基乙酸对水稻镉转运特性的影响

为了探究水稻开花期喷施氯化氨基乙酸对水稻中Cd转运特性的影响，以湘早籼24号（X24）水稻为研究对象开展盆栽试验，对水稻籽粒及各器官中的Cd含量、水稻必需元素（K、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn）及水稻体内氨基酸含量的变化进行分析。结果表明：水稻开花期叶面喷施0.8 mmol·L^-1氯化氨基乙酸显著降低了稻米和穗轴中的Cd含量，稻米中的Cd含量从0.28 mg·kg^-1下降至0.17 mg·kg^-1，降幅为39.29%。通过对水稻体内各器官间Cd转移系数的分析发现，开花期水稻叶面喷施氯化氨基乙酸可以显著降低Cd离子从穗轴向籽粒、穗节向穗颈、倒二节间向倒一节间的转移系数，即倒二节间向上的转移效率降低导致了稻米中Cd含量显著下降。同时，叶面喷施氯化氨基乙酸降低了水稻籽粒和穗轴中Ca的含量，促进了K、Mg和Zn从倒一节向穗轴的转移。氨基酸分析结果显示，叶面喷施0.8 mmol·L^-1氯化氨基乙酸后，稻米中天冬氨酸和谷氨酸的含量分别增加了28.54%和22.96%，甘氨酸含量减少了51.92%。由此可见，水稻开花期叶面喷施氯化氨基乙酸有利于稻米中天冬氨酸和谷氨酸的合成，能促进K、Mg和Zn的转运，并通过抑制Cd由营养器官向籽粒的转运过程显著降低稻米中的Cd含量，该方法在我国南方Cd污染农田水稻生产过程中具有良好的应用前景。     

叶施谷胱甘肽对水稻镉和矿质元素含量的影响

为评估还原型谷胱甘肽（GSH）作为水稻降Cd叶面调理剂的可行性,本研究通过田间试验,检测开花期叶面喷施一次GSH对水稻各器官Cd和矿质元素含量的影响,并结合各元素在水稻不同器官中的分布情况,探究GSH抑制水稻体内Cd转运的作用机制。结果表明：开花期叶面喷施GSH可显著降低水稻籽粒中Cd含量,最高降幅可达76.5%,使稻米Cd含量由0.449 mg·kg^-1降至我国食品安全标准（0.2 mg·kg^-1）以内,并提高了稻米中K、Mg、Ca和Mn的含量。喷施GSH后水稻各营养器官的Cd含量均显著降低,降幅为68.8%~86.7%;同时,不同器官中K、Mg、Ca、Fe、Mn和Zn的含量也有不同程度的升高或降低。不同相邻器官之间的元素转移系数显示,叶面喷施GSH分别提高了Cd和Zn从第二节间到穗下节的转移系数,增幅可达46.2%和134.4%,降低了Cd和Zn从穗下节到旗叶的转移系数,降幅分别为44.5%和32.2%,并降低了Cd从穗下节继续向上到穗颈的转运系数,降幅可达31.4%。相关性分析发现,不同处理组水稻第二节及以上营养器官中,Zn含量与Cd含量相关系数最高,为0.809,为极强正相关（P<0.001）。由此可见,喷施GSH不但降低了水稻各器官中Cd含量,而且能够通过调控穗下节与其相连营养器官——穗颈、第二节间和旗叶之间的Cd转运,提高水稻自身主要Cd阻控器官——穗下节对Cd的拦截能力,进而抑制Cd向籽粒的转运和积累。同时,喷施GSH也提高了水稻穗下节对Zn的固定能力,改变了水稻不同营养器官中6种矿质元素的含量和分布,其中Zn与Cd的相关性最高,并最终提高了稻米中K、Mg、Ca和Mn的含量。     

叶面喷施不同浓度锌对水稻锌镉积累的影响

采用田间小区试验研究在水稻灌浆初期叶面喷施不同浓度锌(1~5 g·L-1Zn SO4)对水稻(株两优189)产量、各器官镉锌含量和镉转运的影响。结果表明:叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4对水稻产量无显著影响(P0.05)。叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4水稻各器官Cd含量降低、而Zn含量提高。糙米Cd含量降低9.0%~47.8%,Zn含量提高31.7%~55.6%。喷锌后根到第一节Cd转运系数(TF第一节/根)、旗叶向第一节Cd转运系数(TF第一节/旗叶)和穗轴到糙米Cd转运系数(TF糙米/穗轴)分别降低5.8%~43.7%、1.0%~30.3%和4.7%~26.7%。糙米Cd含量与TF第一节/根、TF糙米/穗轴和根Cd含量呈极显著正相关关系(P0.01)。研究结果表明,叶面喷锌降低糙米Cd含量主要是由于抑制根Cd吸收和降低根和旗叶向第一节及穗轴向糙米的转运引起的。喷施3~5 g·L-1Zn SO4显著降低糙米Cd含量,是叶面调控稻米Cd含量的适宜用量。     

叶面施肥对烟叶中K和Zn元素的吸收与转运的影响

[目的]研究缺K或缺Zn烟叶在叶面增施K或Zn肥后,烟叶对K或Zn元素的吸收以及在不同叶位间的转运和分配规律。[方法]采用水培试验,控制不同供K(0、1、2、3、6、12、24和48 mmol·L~(-1))或Zn(0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.77、3.08和6.16μmol·L~(-1))水平,研究烟叶合适的K或Zn含量及缺素临界值;对缺K或缺Zn烟株的中位叶(倒3叶)施用30 g·L~(-1)KNO_3或3 g·L~(-1)ZnSO_4溶液,分别于处理后0、0.04、0.17、0.5、1、2、4、7、14和21 d取样,测定中位叶及上位叶、下位叶的干质量和元素含量。利用扫描电子显微镜(SEM)与能谱分析(EDS)测定3个部位叶片主叶脉或叶柄不同组织K、Zn的相对含量。[结果]营养液供K水平低于4 mmol·L~(-1)或供Zn水平小于0.4μmol·L~(-1)时,会明显影响烟株生长;烟叶缺K或缺Zn的临界值分别为11.5%和14.2 mg·kg~(-1)。对缺K或缺Zn烟株中部叶片(倒3叶)施用K或Zn肥,K或Zn在不同叶片间的转运速度很快,0.04 d后即转运到上位叶或下位叶;上位叶K含量明显高于下位叶,说明K优先向上位叶转运;而下位叶Zn含量大于上位叶,Zn会大量积累在下位叶。能谱分析表明:K容易向幼嫩的分生组织转运;K可以同时通过韧皮部和木质部向上位叶及下位叶转运,但通过韧皮部转运较多;烟草叶片叶脉内K主要分布于薄壁组织,中位叶施K肥后,上位叶、中位叶、下位叶的近轴表皮、近轴薄壁组织、维管组织、远轴薄壁组织和远轴表皮的K相对含量均增加,薄壁组织增加较多。[结论]叶面施K肥后,K可以同时通过韧皮部和木质部快速向其他缺素叶片转运,K优先向上位叶转运。而叶面施Zn肥后,Zn能快速向上位叶、下位叶转运,且在下位叶有大量的积累。如果烟株严重缺K,建议每隔4 d重复叶面喷施30 g·L~(-1)KNO3溶液;对于缺Zn烟叶,喷施1次3 g·L~(-1)即可起到明显的补Zn效果。     

叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸对晚稻籽粒中铅含量的影响

通过研究叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸（SAC）对晚稻籽粒及根、茎营养器官中Pb含量的影响，评估SAC作为Pb叶面阻控剂的可行性。田间试验在广西水稻主产区Pb污染农田开展，选用当地主栽品种“百香139”作为试验材料，分别在晚稻孕穗期和开花期各喷施一次0.05~0.4 mmol·L^-1的SAC。结果表明：当SAC喷施浓度达到0.1 mmol·L^-1时，即可使晚稻籽粒中Pb含量显著降低34.04%，但是随着SAC喷施浓度增加，籽粒中Pb含量并未出现持续降低趋势。对籽粒中6种人体必需营养元素含量的分析结果显示，喷施SAC对K、Mg、Ca、Fe、Zn 5种矿质营养元素含量无显著影响，但是显著降低了Mn元素含量，最高降低幅度达21.93%。当SAC喷施浓度达到0.1 mmol·L^-1后，地上部所有营养器官中Pb含量与对照（不添加SAC处理）相比均出现显著降低，随着SAC喷施浓度升高，地上部各营养器官中Pb含量出现逐渐升高趋势，但是喷施SAC对水稻根系中Pb含量无显著影响。喷施0.1 mmol·L^-1SAC显著降低了Pb由根向第三节间的转移系数（TF_{第三节间/根}）和由第三节间向第二节的转移系数（TF_{第二节/第三节间}），最高降低幅度分别为29.77%和24.25%，但是显著增加了Pb由第一节间向穗轴的转移系数（TF_{穗轴/第一节间}）、穗轴向籽粒的转移系数（TF_{籽粒/穗轴}）和旗叶向籽粒的转移系数（TF_{籽粒/旗叶}），最高增加幅度分别为22.40%、25.35%、16.35%。研究推测，喷施低浓度SAC降低水稻籽粒中Pb含量可能与显著降低根系向水稻地上部营养器官转运Pb有关。     

外源H_2S对干旱胁迫下小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

为了探讨外源H2S供体Na HS能否在小麦生育后期提高其抗旱性,在大田盆栽条件下,以豫麦49-198为材料,于小麦挑旗期设置干旱处理,并在叶面喷施不同浓度(0、0.05、0.10 mmol/L)Na HS,测定不同处理下小麦旗叶叶绿素、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量及抗氧化酶活性和籽粒产量。结果表明,叶面喷施Na HS可以显著提高干旱胁迫下小麦旗叶叶绿素含量,降低旗叶MDA和H2O2含量,提高旗叶中SOD、POD、CAT活性,进而提高干旱胁迫下小麦单株有效穗数、百粒质量和籽粒产量。其中,干旱胁迫下叶面喷施0.05、0.10 mmol/L Na HS处理小麦籽粒产量分别较不喷施Na HS处理显著提高17.9%、21.4%。综上,外源H2S可以通过提高小麦旗叶的抗氧化酶活性降低MDA等有害物质积累,提高小麦植株的抗旱性,进而增加籽粒产量。     

喷施不同形态锰肥对叶用油菜镉累积及亚细胞分布的影响

为探明喷施锰肥对叶用油菜累积镉的调控作用,采用盆栽试验,研究喷施不同浓度的MnSO_4、Mn(CH_3COO)_2和EDTA·Na_2Mn对两种叶用油菜(Cd低积累品种华骏和普通品种寒绿)生物量以及Cd和Mn含量的影响,并通过分析Cd在叶用油菜体内的吸收转运规律以及亚细胞分布特征揭示其作用机理。结果表明,喷施3种形态Mn肥对Cd低积累叶用油菜地上部和根部生物量无显著影响,喷施高浓度Mn(CH_3COO)_2和EDTA·Na_2Mn显著降低普通叶用油菜地上部生物量。喷施MnSO_4和Mn(CH_3COO)_2处理降低叶用油菜Cd含量、提高Mn含量的效果明显优于EDTA·Na_2Mn处理,其中,0.4 g·L~(-1)Mn的MnSO_4和0.2 g·L~(-1)Mn的Mn(CH_3COO)_2处理降低Cd低积累叶用油菜地上部Cd含量的效果最佳,可使其分别降低29.2%和31.0%。喷施Mn肥显著降低叶用油菜总Cd累积量,使Cd转运系数显著升高,叶用油菜地上部Cd含量与总Cd累积量呈极显著的相关性(P0.01),而与Cd转运系数则无显著相关性。Cd和Mn在叶用油菜地上部主要分布在细胞可溶组分中,其次为细胞壁。喷施Mn肥后,Cd和Mn在细胞壁组分的分配比例降低,在可溶组分的分配比例升高。总之,喷施0.4 g·L~(-1)Mn的MnSO_4和0.2 g·L~(-1)Mn的Mn(CH_3COO)_2可以显著降低低积累叶用油菜地上部Cd含量,提高其Mn含量,同时不影响叶用油菜生长,是保障Cd低积累叶用油菜安全优质生产的较好措施。     

苹果酸-天冬氨酸代谢对水稻镉吸收转运特性的影响

为了探讨苹果酸-天冬氨酸代谢在水稻镉吸收转运过程中的作用,本研究采用根系添加和叶面喷施两种手段,在镉胁迫环境中外源施加不同浓度的苹果酸,对水稻各器官镉分布特征以及天冬氨酸和谷氨酸含量的变化进行分析。结果表明：添加0.5～1.5 mmol·L^-1的苹果酸能显著抑制镉在水稻幼苗根系及地上部的积累,与不添加苹果酸处理相比,根系和地上部细胞液组分中的镉含量分别下降23.8%～39.6%和29.5%～39.7%。同时,水稻根系及地上部谷胱甘肽、天冬氨酸和谷氨酸含量显著增加,而植物螯合肽(PC₂、PC₃和PC₄)的含量显著下降。水稻开花期叶面喷施5.0 mmol·L^-1的苹果酸3次后,灌浆期间发育籽粒中苹果酸脱氢酶和天冬氨酸氨基转移酶的活性分别提高63.0%～96.8%和14.6%～22.6%,营养器官和稻米中的天冬氨酸和谷氨酸含量显著增加,镉从茎基部向顶部营养器官以及稻米转运的效率大幅度下降,致使稻米镉含量下降37.5%～55.4%。研究表明,促进细胞内苹果酸向天冬氨酸以及谷氨酸的转化能...     

外源有机酸对土壤pH值、酶活性和Cd迁移转化的影响

为了筛选植物修复土壤Cd污染适宜的外源有机酸,采用盆栽试验,在温室内以油菜为试验材料,在模拟重度Cd污染的土壤(原土Cd含量为0.838 mg·kg~(-1),人工喷洒CdCl_2水溶液,制备成Cd含量为4.838 mg·kg~(-1)的试验土)中加入5种有机酸:乙酸、草酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸,设置6个浓度:1、2、3、4、5、6 mmol·kg~(-1),以不加有机酸为对照(CK),测定了油菜收获时的土壤pH值、酶活性和油菜干物质量以及Cd累积量,并分析了土壤理化指标与土壤Cd形态之间的关系。结果表明:1、3、4、5、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理,4、5、6 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理,3 mmol·kg~(-1)苹果酸处理,3、6 mmol·kg~(-1)酒石酸处理可显著增大土壤pH值(P0.05),草酸处理pH值与CK差异不显著;但施加有机酸对土壤酶活性的影响不明显。1、4、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理显著提高了油菜地上部干物质量,1、6 mmol·kg~(-1)乙酸处理根干物质量较CK增加了1倍以上,差异显著(P0.05),4、6 mmol·kg~(-1)苹果酸处理根干物质量较CK显著增加了77.13%和88.30%(P0.05),其余处理与CK差异不显著。1 mmol·kg~(-1)乙酸处理地上部Cd累积量较CK增加了51.52%,2mmol·kg~(-1)草酸处理根系Cd累积量较CK增加了1.58倍,1 mmol·kg~(-1)柠檬酸处理地上部+根系Cd吸收总量高于CK,差异均显著(P0.05);增加苹果酸量有利于提高根系Cd吸收总量,1、2 mmol·kg~(-1)酒石酸处理也提高了根系Cd累积量,但与CK差异均不显著(P0.05)。施加乙酸时,土壤pH值与铁锰氧化物结合态Cd和土壤总Cd显著负相关,施加柠檬酸时,土壤pH值与碳酸盐结合态Cd和试验结束时土壤中的总Cd量显著正相关,施加苹果酸时土壤pH值与可交换态Cd显著正相关,其余处理土壤pH值与Cd形态相关性不显著。在碱性土上种植油菜,施加5种有机酸均会增大收获时土壤的pH值,且不同有机酸施加量对土壤Cd形态的影响不同。5种有机酸中乙酸最有利于提高油菜干物质量和油菜Cd累积量。     

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

叶面喷施2，3-二巯基丁二酸降低水稻幼苗茎叶镉含量的机制

为探寻叶面喷施2，3-二巯基丁二酸（DMSA）降低水稻幼苗茎叶镉含量的潜在机制，在人工气候室内，采用水培实验方法研究了镉在幼苗不同部位的累积情况及喷施DMSA对镉胁迫的影响。结果表明：随着DMSA喷施浓度增加，茎基镉含量呈显著增加趋势，当DMSA喷施浓度达到1.0 mmol·L^-1时茎基镉含量与对照（不喷施DMSA）处理相比显著增加57.3%，同时镉由茎基向地上部的转移效率降低52.7%。在此基础上，探寻了镉在茎基细胞中的赋存形态及镉的亚细胞分布情况，结果表明茎基中难溶态镉含量与对照处理相比显著增加了80.8%，细胞壁中镉含量达到对照处理的2.1倍。进一步对细胞壁各组分镉含量进行测定发现，果胶组分中镉含量随着DMSA喷施浓度增加呈现出显著升高趋势，与对照处理相比最高增加99.5%。此外，喷施DMSA后茎基中总植物螯合素（PCs）和谷胱甘肽（GSH）含量均呈现出显著增加趋势，最高分别达到对照处理组的2.2倍和3.1倍。喷施DMSA显著缓解了镉胁迫，幼苗地上部超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别升至对照处理的3.0倍和2.7倍，荧光标记试验表明叶片中过氧化氢含量随DMSA喷施浓度增加呈现显著降低趋势。研究表明，喷施DMSA显著增加了水稻幼苗茎基巯基化合物含量，从而提高了对镉的拦截能力，降低了镉由茎基向幼苗地上部转运效率，使水稻幼苗地上部镉含量显著降低，同时喷施DMSA还可显著缓解幼苗镉胁迫。     

双季稻区镉污染稻田水稻改制玉米轮作对镉吸收的影响

为研究低镉(Cd)污染(Cd为0.35 mg·kg~(-1))稻田改制的农产品安全利用技术,通过双季稻区早-晚稻轮作,玉米-玉米轮作、水稻-玉米轮作和玉米-水稻轮作试验,研究不同轮作制度下土壤有效Cd、作物不同器官Cd含量,Cd富集系数、转移系数和土壤养分的变化。结果表明:不同轮作制度下,水稻根、茎叶和稻米中Cd的平均含量分别为3.66、1.30 mg·kg~(-1)和0.36 mg·kg~(-1);玉米根、茎叶和籽粒中Cd的含量分别为0.50、0.12 mg·kg~(-1)和0.03 mg·kg~(-1);水稻根系、茎叶和籽粒的富集系数平均分别为11.96、4.27和1.19,玉米的分别为1.73、0.50和0.13;水稻的根系向茎叶和茎叶向籽粒转运的转运系数分别为0.36和0.28,玉米的为0.24和0.20;晚稻籽粒Cd含量高于早稻,秋玉米Cd含量高于春玉米;土壤中的碱解氮、有效磷和速效钾不影响作物对Cd的吸收;种植玉米比同季水稻略有增产。研究表明,在Cd轻度污染地区,晚稻改种玉米能保障粮食作物安全,是一种值得推荐的种植制度。