土壤Cd、As、Pb在水稻植株中的吸收分布特征

通过对浙江宁绍水网平原区的银山、鲤鱼山、蓬里3个地点的土壤与水稻植株中As、Cd、Pb含量研究,结果表明,水稻植株对土壤重金属元素的吸收量,随土壤重金属元素含量的增加而明显增加,水稻对As、Cd有较强的吸收性,对Pb的吸收性相对较弱。土壤重金属元素进入水稻植物体后,大约有97%残存于水稻非食用部位,整体表现为由稻根>茎、叶>籽实的富集特征。     

广西鹿寨水稻及其种植土壤中硒含量分布特征分析

【目的】研究广西鹿寨水稻及其种植土壤硒含量的分布特征,为广西富硒有机稻的产业化、规模化和科学化生产提供理论依据。【方法】采集广西鹿寨具有代表性的28套水稻植株及其对应的根系土样品,采用氢化物原子荧光光谱法分析水稻植株各部位的硒含量,并与其对应根系土中的硒含量进行对比,考查水稻生长过程中的富硒能力。【结果】28个水稻根系土样品的足硒率、富硒率及硒中毒率分别占样品总数的3.57%、92.86%和3.57%;28个水稻籽实样品中有26个样品达富硒标准值,富硒率达92.86%,剩余的2个样品硒含量低于标准值(占7.14%)。水稻植株不同部位及对应根系土硒含量的分布规律为:根系土>根须>茎叶>籽实;水稻籽实、茎叶、根须硒含量与对应根系土硒含量间均存在极显著正相关(P<0.01),且随着根须、茎叶、籽实与对应根系土距离的增加,其相关性随之依次减弱。【结论】广西鹿寨水稻田土壤富硒率高,其平均值(1.002 mg/kg)远高于全国平均水平(0.29 mg/kg),产出的水稻有92.86%达国家富硒水稻标准,具备生产天然富硒水稻的条件。     

亚硒酸盐/硒酸盐及相互作用对水稻吸收及转运硒的影响

采用分根装置及营养液水培方法研究了硒酸盐(Na2SeO4)和亚硒酸盐(Na2SeO3)及其在植物体内相互作用对水稻吸收及转运硒的影响,以及水稻根系对硒酸盐和亚硒酸盐的吸收动力学。分根装置中水稻根系左右两侧都供给亚硒酸盐或硒酸盐时,水稻根系硒含量分别为117.8 mg·kg-1和9.85mg·kg-1,地上部硒含量分别为1.39mg·kg-1和6.14mg·kg-1,硒向植株地上部的转移系数分别为0.01和0.69;分根装置中右侧供给Na2SeO3的水稻根系硒含量为103.1 mg·kg-1,左侧供给Na2SeO4的水稻根系硒含量为18.9mg·kg-1,地上部硒含量为6.26 mg·kg-1,转移系数为0.10。亚硒酸盐的供给促进了水稻根系对硒酸盐的吸收,而硒酸盐对水稻吸收亚硒酸盐的影响不显著。吸收动力学结果显示,水稻根系对SeO2-3的最大吸收速率是SeO2-4的13倍,但是水稻根系对SeO2-3的亲和力低于对SeO2-4的亲和力。     

江汉平原水稻中重金属元素累积效应及迁移运转特征

以江汉平原潜江市、天门市、钟祥市、仙桃市调查区水稻根系、茎叶、稻米及其配套根系土为研究对象,分析了研究区水稻中重金属元素的累积效应和不同部位的迁移运转规律。结果表明,重金属元素在水稻中的富集程度差异较大,Zn、Cd、Cu在水稻中明显富集;稻米中Cd与Zn、Ni对水稻籽实吸收重金属的影响较大;土壤pH与水稻Cd、Zn、Ni的富集有一定的负相关关系。水稻重金属元素均在根系中最富集,茎叶次之,籽实最低,其中Zn元素在根系、茎叶、籽实中含量最为稳定,而As元素在水稻各部位中变差最大。大米中Cd元素从茎叶内吸收的比例超过100%,水稻的根系在吸收过程中As和Cd容易迁移到体内,在其根部富集,出现根部重金属含量超富集的现象,表明As、Cd等元素在研究区内是影响水稻安全的主要因素。     

重金属铊胁迫下水稻（Oryza sativa L.）根系草酸含量与铊吸收的关系

铊（Tl）作为一种非必需、高毒性重金属元素,会干扰植物的正常发育,并在食物链中引起严重的毒性积累。根系分泌有机酸在抗重金属污染中起着重要作用。为研究铊胁迫下的植物根系有机酸分泌特征与重金属吸收的关系,利用水培法对Tl胁迫下水稻（Oryza sativa L.）植株草酸分泌和Tl分布特征进行检测和分析,研究不同抑制剂对水稻草酸含量及Tl含量的影响,并分析水稻内部草酸含量与Tl吸收及分布的相关性。结果显示,Tl胁迫浓度从10 μmol·L^-1提高到25 μmol·L^-1,水稻根系外分泌的草酸量呈上升趋势;但随着铊胁迫时间的延长,草酸分泌量又逐渐减少。阴离子通道抑制剂苯基乙二醛（PG）和尼氟酸（NIF）显著抑制根系外泌草酸含量,NIF的抑制作用强于PG。根比叶积累更多的Tl,其中根细胞质是储存Tl的主要部位。水稻根系内草酸含量与植株Tl含量呈极显著正相关（r=0.923,P<0.01),表明水稻根系内部草酸含量对水稻植株耐受Tl具有重要作用。     

田间环境下土壤-水稻系统重金属的迁移特征

为阐明土壤重金属(Cd、Pb、Cr、As、Hg)对水稻的迁移转化,采集福建闽西地区的水稻主产区土壤、水稻植株样品,对土壤-水稻系统中重金属含量特征、水稻对土壤重金属的富集性、重金属在土壤-水稻系统中的迁移转化特性及其与土壤理化性质的关系进行了分析。结果表明:水稻籽粒中5种重金属均在不同程度上超过国家食品安全标准,污染排序为PbCdAsCrHg,土壤中5种重金属的污染排序为HgCdPbCrAs;水稻籽粒对土壤中5种重金属的富集能力基本为CdAsCrHgPb,5种元素在水稻植株各器官的迁移特征一般呈现根部茎叶籽粒的现象,其中Cd元素最容易向水稻植株迁移,Pb元素最不易迁移。土壤理化性质均不同程度影响水稻的迁移系数,其中土壤pH的作用相对明显,低pH可促进重金属在土壤-水稻中的迁移吸收。     

叶面喷施硒肥对水稻植株中镉、硒含量分布的影响

在大田生产条件下对镉污染水稻喷施叶面硒肥,研究了外源硒对水稻植株不同部位中镉、硒含量分布的影响。结果表明,喷施叶面硒肥均能有效降低水稻根系、秸秆和籽粒中镉含量,分别较对照降低11.99%~19.85%、33.95%~70.78%和25.93%~47.06%;施用硒肥的处理显著增加了水稻各组织器官中硒含量,水稻根系、秸秆和籽粒中硒含量分别较对照增加150%~300%、366%~450%和162.5%~225%。     

重庆江津区土壤-稻米中硒和重金属的积累及迁移特征

【目的】为了解重庆江津区土壤-稻米系统中硒和重金属的含量及迁移特征,明确土壤硒与重金属元素的相互关系。【方法】选择江津区水稻生产规模较大4个镇,于水稻收获季节布点采集水稻及根系表层土壤,测定土壤-稻米中硒和重金属的含量。【结果】江津区受试区域88.9%土壤硒含量达足硒和富硒水平,59.3%稻米达到富硒大米的标准。土壤与稻米中的Se和重金属Cd、Pb、Cr、As、Hg的相关系数分别为0.045、-0.118、0.132、0.102、0.371~(**)(P0.01)、0.102,土壤中As与稻米中As含量成极显著正相关关系。稻米对硒和重金属富集能力为:Cd SeHgAs CrPb。【结论】江津区具有开发富硒稻米的潜力,但研究区内水稻对Cd和Se的富集能力较强,存在潜在重金属污染,要充分利用研究区土壤硒资源,生产安全且富硒的稻米,需要解决Cd超标的问题,同时要密切关注土壤As的污染情况。     

稻田镉砷污染阻控原理与技术应用

我国农田土壤重金属污染治理已成为重大国家需求;水稻是重金属超标最为严重的粮食作物;镉/砷污染稻田是农田重金属污染治理的重点与难点。以农产品安全为目标,以定向调控重金属的活性、阻隔其转移的阻控技术,是农田重金属污染治理的新思路,对解决稻田重金属污染治理难题具有重大意义。铁是稻田中最为重要的活性元素,稻田铁循环是连接养分循环与镉/砷行为的枢纽;调控铁与碳/氮循环的耦合过程,可降低土壤中镉/砷向水稻根系迁移的活性,从而减少水稻植株吸收积累镉/砷。硅与硒等营养元素与水稻镉/砷吸收转运密切相关,外源施加硅/硒养分可降低水稻吸收、转运镉/砷的功能基因表达,提高其解毒功能基因表达,从而抑制镉/砷从水稻根系向籽粒的转运。基于以上原理研发了硅/硒营养调控的生理阻隔技术、铁循环调控的钝化技术,并研制了相应的产品。大田试验结果表明,生理阻隔和土壤钝化技术单独应用或组合应用,均可有效降低稻米中镉/砷含量,从而提高稻米的安全性,具有广阔的应用前景。     

水茄对土壤中重金属的富集与转运研究

[目的]研究水茄（Solanum torvum Swartz.）对土壤重金属的吸收富集特征,保证中药材的安全使用。[方法]从水茄主要分布区采集植株,测定植物根、茎及其生境土壤中8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）的含量,分析比较各重金属元素在不同采集地点水茄和生境土壤中的分布规律及不同采集地点水茄对重金属元素的吸收富集和转运能力。[结果]不同地区水茄和土壤中重金属元素含量存在着显著差异,根中Cu、Pb、As含量超标;水茄对重金属的吸收存在着明显的相互作用;根对重金属元素的富集程度不同,富集系数最大的是Cu,其次为Ni;茎中未出现明显的富集现象,其对重金属的转运系数较小。[结论]重金属主要富集于水茄根中,建议以其茎作为主要药用部位。     

糙米与水稻植株中镉含量的关系

[目的]研究糙米中重金属镉含量与水稻植株中镉积累的关系。[方法]以6个水稻品种为试材,设置5个土壤镉浓度处理的盆栽试验,对水稻糙米中重金属镉的积累与水稻植株间的相关性进行了研究。[结果]水稻糙米与水稻植株分蘖期的重金属镉含量的相关系数没有达到显著相关;出穗期,只有水稻茎秆中的镉含量与糙米的相关系数为显著相关;在水稻的成熟期,水稻糙米与水稻植株镉含量的相关系数在土壤镉含量较低时都为显著相关,而在较高浓度时,只有水稻的茎秆与糙米镉含量的相关系数达到显著相关。[结论]水稻糙米中的镉含量只与水稻植株中的茎秆的镉含量有关联。选择茎镉含量低的水稻品种,可得到糙米对重金属镉低积累的水稻品种。     

外源施硒措施对水稻产量品质及植株硒分布的影响

[目的]探究土壤和叶面施硒肥对水稻产量品质及硒在稻株中分布的影响,为富硒水稻栽培提供参考.[方法]以博Ⅲ优、三香628为试验材料,采用土壤和叶面施用亚硒酸钠的不同施肥方式,分别测定两个水稻品种的产量、品质及植株中硒的含量分布特征.[结果]通过土壤和叶面施用亚硒酸钠对水稻生物量、产量及收获指数均无显著影响(p0.05),但可提高水稻籽粒蛋白质含量,平均增幅分别为1.57%和2.36%,存在品种差异.经土壤和叶面施用硒肥均能显著提高水稻籽粒中的硒含量(P<0.05),与对照相比,分别增加5.48和10.84倍,且采用叶面施硒时博Ⅲ优、三香628籽粒的硒含量均高于土壤施硒的方式和对照.从水稻植株各部位硒的分配比例看,采用土壤施硒,三香628中硒滞留在根中的比例高于博Ⅲ优,但三香628中硒在茎、叶、籽粒的分布比例低于博Ⅲ优;采用叶面喷施,三香628中硒滞留在叶片的比例高于博Ⅲ优,但三香628中硒在根、茎、籽粒的分布比例低于博Ⅲ优.硒在两种水稻品种的籽粒和其他部位分配比例的不同是造成籽粒硒含量差异的一个重要原因.[结论]通过土壤和叶面施硒肥的农艺措施可在一定程度上调控水稻籽粒硒积累,改善稻米主食区居民的硒营养状况.     

6个水稻品种对Cr、As、Zn、Pb和Cu吸收积累的差异性

以6个水稻品种为研究对象,通过在复合污染土壤中进行盆栽试验,并采用ICP-MS、ICP-OES和原子荧光法,探讨不同水稻品种对重金属Cr、As、Zn、Pb、Cu元素富集能力的差异性,旨在筛选出对不同重金属元素低积累或高富集的水稻品种。结果表明,6个水稻品种对5种重金属元素吸收积累的能力是ZnPbCrCuAs;水稻根系重金属含量是地上部茎叶含量的1.23~43.76倍;株两优173、中早35、隆平006、陆两优996分别对重金属Cr、As、Zn、Cu元素的转运系数最小,可作为其低积累水尹稻品种进一步研究;金优463、Y两优85、陆两优996、Y两优85分别对重金属Cr、As、Zn、Cu元素的富集能力最强,可作为其高富集水稻品种进一步研究;隆平006根系和茎叶对重金属Pb元素的富集系数同时达到最大,转运系数却最小,因此其作为重金属Pb元素低积累还是高富集品种筛选有待进一步探索;植株生长的顺序是中早35﹥陆两优996﹥株两优173﹥隆平006﹥金优463﹥Y两优85,茎叶As和Cu含量是影响水稻植株生长的主要因素。本研究结果可为进一步研究低积累水稻品种的遗传机理差异性,以及在江西省不同地区实际推广应用和安全种植提供参考。     

灌浆期喷施叶面富硒剂对水稻茎、籽粒富硒及氮磷钾吸收的影响

以南粳46为试验材料,研究灌浆期喷施叶面富硒剂后,外源硒在水稻茎、籽粒中的含量变化及其对茎和籽粒中氮磷钾含量的影响。结果表明,施用叶面富硒剂后的水稻茎中含硒量前期显著增加,随后快速下降;籽粒含硒量与茎相比,抽穗后5~35 d的变化基本一致,先增加后下降,但抽穗后35 d至成熟期,含硒量基本保持不变。施用叶面富硒剂后,籽粒中氮、钾的含量与对照基本一致;在灌浆前期,茎中氮的含量与对照相比不降反升,茎中钾的含量对照则增加,施硒处理后下降;茎中磷的含量与对照基本一致;在灌浆中期,籽粒磷元素含量降低,对照则增加。     

连云港市郊区稻田土壤与水稻重金属镉含量分析

以取自连云港市郊区的24个水稻样品和24个对应土壤样品为研究对象,分析重金属元素镉的含量。结果表明:连云港市郊区稻田土壤重金属镉含量未见明显不同;水稻不同器官镉含量分布规律是根茎叶稻壳糙米;生育期短的水稻品种植株中镉含量高于生育期长的品种。     

河北曹妃甸不同类型农田土壤重金属含量、分布及其相关性研究

以河北曹妃甸3种类型农田土壤(黏质水稻土、壤质水稻土、滨海风沙土)为研究对象,研究土壤中Zn、Cu、Pb、Cd含量,分布及其相关性,并对其进行污染评价,以期为今后土地整理的实施和土壤重金属污染的修复提供可靠依据。结果表明,在3类农田土壤中,Zn、Cu、Pb、Cd的全量和有效态含量均表现为在黏质水稻土和壤质水稻土中较高,在滨海风沙土中最低;4种重金属元素均存在积累问题,其中Cd和Cu的积累程度相近且较大,Zn次之,Pb最小;4种重金属单因子污染指数均表现为PbCuZnCd,其中黏质水稻土中存在Pb污染;重金属的综合污染指数表现为黏质水稻土壤质水稻土滨海风沙土,其中滨海风沙土处于安全等级,黏质水稻土和壤质水稻土处于警戒线等级。在3类土壤中,同种元素的全量与有效态含量大多存在正相关;总体上,Cd元素的全量和有效态含量与其他元素含量之间的相关性较强,其他元素含量之间的相关性不是很明显;4种重金属全量总体上均与土壤p H值呈显著或极显著正相关。     

紫云英不同还田量下土壤硒释放特征及水稻富硒规律

[目的]分析紫云英不同还田量下土壤有效硒的释放特征及水稻植株各部位对硒元素的富集规律,为利用紫云英建立富硒水稻的安全生产模式提供理论依据。[方法]设置6个紫云英还田量(13 500、16 500、19 500、21 000、22 500和24 000 kg/hm~2)处理(CT1～CT6),以无紫云英翻压还田为对照(CK),测定各处理在水稻移栽当天、返青期、分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期的土壤有效硒含量及水稻根、茎、叶的全硒含量;收获后测定稻米的全硒含量。[结果]紫云英还田可促进土壤有效态硒释放,各还田处理的土壤有效硒含量均呈先升高后降低的变化趋势,并在分蘖期达峰值,其中CT1～CT6处理的土壤有效硒含量分别为0.437、0.448、0.567、0.604、0.729和0.747 mg/kg,极显著高于CK(P0.01,下同)。紫云英还田对水稻植株的富硒效应也非常明显,试验期间水稻根、茎和叶的全硒含量均表现出先升后降的变化规律;从返青期开始,各还田处理同期内水稻根、茎和叶的硒含量排序均为CT6 CT5 CT4 CT3 CT2 CT1,且均极显著高于CK。相关性分析结果显示,紫云英还田量与稻米硒含量呈显著正相关(P0.05,R~2为0.7886);当紫云英还田量增大到22 500 kg/hm~2时,稻米硒含量达GB/T 2499-2008《富硒稻谷》规定的标准。[结论]紫云英翻压还田可促进土壤有效硒释放和水稻植株对硒元素的富集,并大幅提高稻米的硒含量,且还田量越大,对稻米的富硒效果越佳。其中紫云英还田量为22 500 kg/hm~2时,可生产出符合国家标准的富硒大米。     

安康地区水稻和玉米硒含量与土壤硒相关性研究

以陕西安康地区主要农作物水稻、玉米及其根系土为研究对象,检测根系土pH、总硒和各形态硒含量及农作物硒含量等,比较水稻和玉米根系土各形态硒的比例差异,并进行相关性及主成分分析。结果表明,研究区土壤总硒含量较高,有效硒含量较低,残渣态硒、腐殖酸结合态硒和强有机结合态硒是研究区土壤硒的主要形态。水稻和玉米均达到食品安全标准,水稻的富硒能力强于玉米。水稻根系土pH、总硒和各形态硒含量之间均存在不同程度的相关性,玉米根系土总硒仅与残渣态硒含量呈显著正相关(P<0.001)。     

华西雨屏区常绿阔叶林4种重金属的空间分布特征

【目的】探讨自然群落中常见重金属分布格局,为环境治理功能型常绿阔叶林的构建奠定理论基础。【方法】以华西雨屏区典型常绿阔叶林不同生活型的5个优势乔木物种、3个灌木物种和3个草本物种为研究对象,分析其器官(叶、根、皮、枝和茎)常见重金属Cu、Zn、Cr和Pb的含量。【结果】①从生活型来看,草本叶片中Cu、Zn和Cr含量均显著高于乔木和灌木,且草本根系中Cu和Zn含量也显著高于乔木及灌木;Pb含量在不同生活型叶片和根系中均无显著差异。②相对于其他物种,水麻(Debregeasia orientalis)叶、皮、枝和茎中Cu含量相对较高,丛枝蓼(Polygonum posumbu)叶和根系中Zn含量相对较高,灯台(Bothrocaryum controversum)各器官Cu和Zn含量相对较低,而在灯台根系及皮中Cr和Pb含量相对较高,但喜树(Camptotheca acuminata)各个器官中Cr和Pb含量相对较低。【结论】同一群落中不同物种表现出对不同重金属富集或排异等不同的适应对策,在功能型常绿阔叶林的构建过程中可根据污染源类型选择合适物种进行配置,研究为环境治理功能型常绿阔叶林的植物配置提供了新的思路。     

水稻对外源硒的吸收利用研究

硒是人体必需的微量营养元素,食物是人体硒的主要来源,外源硒调控是生产富硒农产品的重要手段之一。通过盆栽试验,研究外源硒添加条件下水稻对硒的吸收利用问题。结果表明,土壤添加外源硒为0.2~0.6 mg Se·kg^-1土的条件下,对水稻的生长性状没有显著影响,但能显著增加水稻各部位的全硒含量。硒在水稻体内各部位的含量大小关系为：稻根 > 茎叶 > 糙米 > 精米 > 谷壳;但在各主要部位的总累积大小为：茎叶 > 糙米 > 精米 > 稻根 > 谷壳。在自然土壤上硒相对更多地富集于水稻根系,而外源添加四价硒处理,水稻吸收的硒相对更容易转移至地上部位,甚至更容易在糙米和精米中富集。水稻植株对外源硒的吸收利用率为2.87%~3.75%,地上部和籽粒累积外源硒的量占添加外源硒总量分别为2.60%~3.45%和0.94%~1.32%。