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。     

水稻不同生育期重金属污染土壤中镉铅的形态分布

采用田间原位试验和Tessier连续提取方法,在水稻不同生育期研究了重金属复合污染高、中、低3个水平的土壤中镉铅的形态分布.结果表明:在水稻不同生育期中,土壤各种形态的镉铅含量均表现为高污染水平土壤>中等污染水平土壤>低污染水平土壤;土壤中镉在水稻整个生育期均以碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态为主,占镉总量50%以上;土壤中铅以铁锰氧化物结合态为主,占铅总量40%以上;土壤镉的活性大于铅;土壤中镉和铅各形态之间有很好的相关性,在水稻不同生育期其形态之间会相互转化.     

吉林省农田重金属含量及其在作物中的累积

为研究吉林省农田及相应农作物中重金属污染状况,采集了26个县(市)97个土壤样品及相对应的农作物样品进行检测。结果表明,大豆田土壤中有1个样品镉含量大于背景值,超标率为6.67%;玉米田中有1个样品铜含量、4个样品镉含量超过土壤环境背景值,超标率分别为1.39%和5.56%;水稻田中各重金属元素含量均低于相应pH条件下的土壤环境标准限制。农作物中,大豆中有4个样品镉含量超标,超标率达到26.7%;玉米中铜含量超标的有1个样品,镉、汞含量超标的各有3个样品,超标率均达到4.17%;水稻中各重金属元素含量均在标准值之内。土壤的污染等级属于"清洁"一级。     

中国土壤模式-作物系统重金属生物富集模型建立

针对土壤模式建立土壤和作物重金属含量关系模型,旨在消除土壤属性对作物重金属吸收量的影响。当作物类型或品种确定后,作物重金属吸收量只与土壤重金属含量有关。提出了农田作物重金属生物富集的"土壤重金属含量-作物特性-土壤属性"关系理论,定义了土壤模式、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型图谱等概念,确定了土壤模式的划分方法和使用方法,在此基础上以最近30年来中文期刊发表的土壤镉含量与水稻和小麦镉含量关系作为案例验证了以上方法。结果表明:水稻和小麦同一部位镉吸收量随土壤镉含量增加而增加,水稻和小麦吸收镉能力顺序为根>茎>叶>籽粒,水稻和小麦籽粒镉吸收量在同一范围内。     

不同水稻品种籽粒对土壤镉吸收差异性的初步研究

20个水稻品种在3个试验点开展的田间试验结果表明,水稻品种籽粒镉的积累能力与土壤镉含量具有正相关性。水稻对镉的积累和耐性具有明显的品种间差异,筛选水稻糙米镉含量低的品种,能有效解决镉污染稻田水稻安全生产问题。通过试验发现,在土壤中低度重金属污染下,水稻品种辐优21、B优840和金优284能较好地降低镉的吸附,水稻籽粒Cd含量不超标。     

水稻不同生育期镉吸收与积累特征研究

旨在为针对性地提出消减稻谷镉积累防控措施提供依据,选择镉轻污染和重污染两种土壤,采用盆栽方法分别栽培镉低吸收（‘秀水519’）和镉高吸收（‘浙优18’）两个水稻品种,在水稻不同生育期采集整株水稻,测量与分析水稻各器官干物质积累与镉的含量。结果表明,‘浙优18’的各器官镉含量明显高于‘秀水519’,镉积累由高至低依次为：根>茎>叶>谷;各生育期根部镉积累占整个植株总镉的比例在50%以上,且水稻前期高于后期;茎部占整个植株镉的比例在镉重污染土壤中高于镉轻污染土壤,镉高吸收水稻品种中高于镉低吸水稻品种。在镉轻污染土壤中,水稻对土壤镉的吸收主要发生在分蘖期和孕穗期,后期各器官中镉含量随生长呈现下降;而在镉重污染土壤中,从分蘖期至乳熟期水稻均对土壤镉有较强的吸收,多数器官镉积累随生长呈现增加。研究表明,分蘖期至灌浆期是控制水稻镉吸收的重要时期,而灌浆期至黄熟期是控制水稻植株内镉由茎叶向籽粒转移的关键时期。     

利用阻控技术的水稻镉、砷安全种植研究

为研究叶面施用有机硒、有机硅阻控剂对不同水稻品种富集重金属的影响,通过田间试验,在重金属污染严重地区开展筛选重金属低积累水稻品种和叶面阻控技术的研究,使水稻籽粒的重金属含量降低,从而达到粮食安全生产标准的要求。本研究选用6个广西当地主栽的晚稻品种,和市面上2种叶面阻控剂(一种硒类阻控剂,一种硅类阻控剂)作为研究对象,通过测定试验前后稻米样品中的重金属含量来开展对重金属污染土壤的安全利用技术研究。结果显示,6个水稻品种对重金属的吸附能力存在较大差异,其中,泰丰优208茎、叶的镉、砷含量均高于其他品种,泰丰优208稻米的镉含量最低,丝香1号稻米的砷含量最低。叶面施用硒类阻控剂、硅类阻控剂均可以有效降低稻米的镉含量,较CK分别下降了15.2%、17.1%;在叶面施用硒类阻控剂、硅类阻控剂也可以有效降低叶的镉含量及稻米的砷含量,叶的镉含量分别下降了12.7%、13.9%,稻米砷含量分别下降了15.9%、30.0%,同时硅类阻控剂还可以有效降低水稻叶砷含量。研究表明,施用硒类阻控剂、硅类阻控剂均可以减少砷、镉在稻米中的含量。     

广西稻田土壤重金属污染评价

[目的]了解广西稻田土壤重金属污染现状,为稻田重金属污染防治提供科学依据.[方法]采集广西水稻主产区农田50个0～20 cm耕层土壤样品,分析其重金属镉、铅、砷含量,分别采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对土壤环境质量和土壤潜在生态风险进行评价.[结果]广西稻田土壤中总镉、总铅、总砷的含量分别为0.941、26.46和10.16 mg/kg.有54.0％土壤样品中的镉含量、2.0％土壤样品中的砷含量高于国家土壤环境质量的二级标准值.稻田土壤中的镉为高生态风险.[结论]广西稻田土壤主要受重金属镉的污染.     

水分管理对不同水稻品种稻米镉含量的影响

为研究水分管理对于不同水稻品种间稻米Cd含量的影响,进而筛选出适宜本地区种植的Cd低积累水稻品种,同时为寻求降低稻米Cd含量的大田水分管理技术提供科学依据,利用大田试验研究不同水分管理方式对11个水稻品种稻米镉含量的影响。结果表明,不同水分管理模式下,生育期淹水能够极显著降低稻米镉含量,同时对产量的影响不显著,甬优15相对于其他10个品种属于镉高积累品种,生育期淹水处理对降低泰两优1413的镉含量吸收效果最为明显。     

桂西地区稻田土壤重金属污染现状调查及评价

[目的]了解桂西地区稻田土壤重金属污染现状,为稻田土壤重金属污染防治提供科学依据.[方法]采集桂西地区水稻主产区稻田50个0~20 cm耕层土壤样品,分析其重金属镉、铅、砷含量,分别采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对土壤环境质量和土壤潜在生态风险进行评价.[结果]桂西地区稻田土壤中总镉、总铅、总砷的含量分别为0.941、26.46和10.16 mg/kg.土壤样品中的镉、砷含量高于国家土壤环境质量的二级标准值分别占总样品54.0%和2.0%,稻田土壤中的镉为高生态风险.[结论]桂西地区稻田土壤主要受重金属镉的污染.     

土壤-水稻体系总镉含量的测定及其相关性研究

对韶关地区土壤及其水稻不同部位的镉含量进行了采样测定,分析了水稻中重金属镉含量与其土壤的关系,为土壤的使用、修复处理及水稻生长机制的研究提供了借鉴。     

南方某矿区土壤镉污染及作物健康风险研究

为了评估南方某县土壤镉污染情况、量化当地不同作物镉含量并对不同人群健康风险进行评估，从该县3个镇采集135份土壤样本，入户采集128份自产大米样本，种植区采集7份脐橙样本，对其中镉含量进行测定。结果表明，3镇采集土壤样品镉超标率分别为41.67%、28.81%和21.62%，地累积指数计算得到该县68.9%的土壤样本受到不同程度的镉污染，大米镉含量超标率分别为48.57%、34.48%、8.82%。而脐橙果肉样品中镉含量较低，远低于0.05 mg·kg^-1。计算不同作物的危害商数（HQ）可得，食用自产大米的危害商数（HQ）值普遍大于1，风险较高，而食用脐橙果肉产生的健康风险低。种植脐橙具有一定的经济效益，且当地具有脐橙适宜的生长条件，故考虑在重污染区种植脐橙取代种植水稻。     

磷对镉污染土壤中水稻吸收积累镉的影响

采用盆栽试验,研究水稻土中施磷对水稻吸收积累镉的影响。结果表明,施磷能够缓解镉对水稻的毒害作用,提高水稻的生物量。当镉浓度相同条件下,随着施磷浓度的增加,水稻根、茎叶和糙米中镉含量均呈显著下降趋势,其中施磷量为450mg·kg-1时效果最显著。植株体内镉主要集中在根部,其次是茎叶部。此外植株中镉含量与土壤环境中镉浓度呈极显著正相关。     

不同土壤质地条件下麦秸、铅对镉在水稻-土壤系统中迁移的影响

通过室外砂土和黏土的大型土柱栽培试验,研究了麦秸、铅对镉在水稻-土壤中迁移的影响。研究结果表明,在砂土和黏土中随着水稻的生长发育,水稻植株镉含量逐渐降低,添加铅和麦秸均促进了水稻对镉的吸收,增加了水稻植株镉的含量,且铅的促进效应大于麦秸处理。添加铅和麦秸有利于镉向籽粒的转运和提高水稻籽粒镉的富集系数,砂土中添加铅、麦秸的处理籽粒镉含量和富集系数比镉单一处理分别增加44.00%、36.00%和41.67%、50.00%;黏土中分别增加58.62%、43.00%和46.15%、61.54%。镉进入土壤后会随着水分流动向下迁移,在砂土中的迁移能力大于黏土。随着土壤深度的增加镉含量逐渐减少,黏土在40～60cm、砂土在60～80cm土层中镉含量与对照含量差异不显著。添加铅和麦秸可以降低镉在土壤中向下迁移的能力,降低幅度黏土大于砂土。     

土壤调理剂和复合微生物肥对农田土壤和水稻镉、铅的影响

以湖南省重金属污染耕地修复综合治理试点区中标土壤调理剂产品和复合微生物肥产品为试材,在长沙县和湘乡市典型稻区开展田间试验,研究土壤调理剂、复合微生物肥对农田土壤和水稻中镉、铅含量的影响。结果表明:施用土壤调理剂能明显提高土壤的pH值,复合微生物肥对土壤的pH值无明显影响;施用土壤调理剂和复合微生物肥均能降低土壤有效镉含量及稻米和稻草中总镉、总铅含量,但土壤调理剂的降低效果要明显优于复合微生物肥,二者对土壤总镉、总铅含量没有明显的影响。     

不同调理剂对富硒高镉农田水稻降镉增硒效果研究

为探讨不同修复措施对硒镉高背景区水稻的降镉增硒效果，在田间试验条件下，设置不同土壤调理剂处理进行效果对比，分析其对水稻产量、不同部位镉硒吸收转运、土壤pH、有效态镉含量及镉的化学形态等的影响。结果表明：除单施钙镁磷肥外，其余处理产量均较对照显著增加，增产范围在11.95%~25.98%。不同调理剂均较对照降低籽粒中镉含量以及提升硒含量，各处理下籽粒硒含量均达到《富硒稻谷》标准，除石灰处理外其余各调理剂处理籽粒镉含量均在食品安全国家标准（0.2 mg·kg^-1）以下，其中生物有机肥对水稻籽粒降镉增硒效果最好。相较对照，施用不同调理剂土壤pH值增加0.10~0.61个单位，从而降低了土壤有效态镉的含量，使土壤镉向残渣态转化。其中森美思处理下土壤镉的弱酸提取态降幅最大，达到17.59%；生物有机肥处理下土壤镉的可还原态降幅最大，为40.13%。钙镁磷肥＋硫酸钾、森美思和生物有机肥处理下投入产出比显著高于其余处理，分别为3.39、3.31和3.18。综合来看，在硒镉高背景土壤中安全生产富硒水稻时，施用生物有机肥可以有效降低土壤镉有效性，抑制水稻中镉的迁移转运并促进籽粒对硒的富集，且具有较高的经济效益和可操作性。     

调理剂及农艺措施对污染稻田中水稻吸收镉的影响

【目的】探究水分管理、调理剂措施和组合措施对污染稻田稻米降Cd效果,旨在探索出不显著降低水稻产量前提下,能更高效降低土壤Cd生物有效性和稻米中Cd含量的方法。【方法】在湖南省株洲市选择中度Cd污染稻田开展田间小区水稻试验。试验中水稻种植两季,早稻品种为中嘉早17,晚稻为泰优390。试验分为6组,分别为水分管理（T2）处理、施用硅肥（T3）处理、施用竹炭处理（T4）、施用硅肥结合水分管理（T5）处理、施用竹炭结合水分管理（T6）处理和1个试验对照（T1）,重复3次。【结果】试验各处理对稻田土壤有效态Cd含量均有降低,竹炭结合水分管理（T6）处理对两季水稻土壤均有显著降低,硅肥结合水分管理（T5）处理对晚稻土壤有效态Cd降低幅度最大。试验各处理对水稻各部位Cd含量均有降低效果,在糙米Cd含量方面,5个试验处理中对糙米Cd含量降低幅度以组合措施修复技术效果最好,即硅肥结合水分管理（T5）和竹炭结合水分管理（T6）处理。在水分管理修复技术(T2)中降Cd效果最高为29.23%;在施用调理剂修复技术中,硅肥处理（T3）和竹炭处理（T4）对稻壳和糙米中Cd含量均有显著降低（P＜0.05）作用,其中硅肥处理（T3）糙米最高降Cd幅度为49.23%,竹炭处理（T4）糙米最高降Cd幅度为47.69%;在组合措施中均能显著降低水稻糙米Cd含量,其中硅肥结合水分管理（T5）处理糙米降Cd幅度为60.34%—78.46%,竹炭结合水分管理（T6）糙米降Cd幅度为56.90%—67.69%。同时,本文对土壤有效态Cd含量与水稻各部位Cd含量相关性进行分析,发现水稻籽粒（稻壳与糙米）中Cd含量与土壤有效态Cd含量存在极显著正相关（P＜0.01）,且两个水稻品种规律一致。各处理对水稻各部位富集系数亦有降低效果,以硅肥结合水分管理（T5）处理和竹炭结合水分管理（T6）效果最好。对于水稻各部位向籽粒转运系数降低效果各部位规律不一致,但茎鞘和叶片两个部位向籽粒（稻壳和糙米）转运系数均显著降低,水分管理（T2）处理除外。在水稻产量方面,仅水分管理（T2）处理对中嘉早17有显著降低,其他处理降低幅度不显著,各处理对泰优390处理没有显著影响。【结论】组合措施优于单一水分管理或单一调理剂处理,且在水稻产量没有显著降低情况下对稻米Cd污染稻田稻米降Cd幅度最高达到78.46%,可以进一步确保Cd污染农田安全利用。     

叶面阻控剂与土壤调理剂对稻米降镉效果研究

以石灰、土壤调理剂、水溶硅肥为材料,在镉污染耕地上进行水稻种植试验。结果表明:通过提高土壤中p H值,可以有效地改变土壤中镉的存在形态,不易被植物吸收,施用石灰后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了73.4%和66%;通过喷施叶面阻控剂,可以使镉停留在植物根、茎基部,阻止其向稻米中传送,喷施后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了41.5%和25.3%;施用土壤调理剂后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了71.3%和69.3%。     

纳米硒和亚硒酸盐对镉污染土壤中水稻镉积累的影响

【目的】探究外源纳米硒和亚硒酸钠对镉污染土壤中水稻的镉吸收、转运和积累的影响,为镉污染农田水稻的安全生产提供参考。【方法】采用盆栽试验,以不添加外源硒为对照（CK）,设4个外源硒处理,分别为每千克土施用纳米硒0.5和2.5 mg/kg、亚硒酸钠（以硒计）0.5和2.5 mg/kg。于水稻灌浆期测定水稻剑叶叶绿素含量,收获前测定水稻光合指标,收获后测定水稻生物量、产量及水稻根、茎、叶、糙米中镉含量和土壤中镉的形态,计算镉在水稻各部位的分配率和水稻体内镉的迁移率。【结果】与CK相比,纳米硒和亚硒酸钠处理均显著提高收获期水稻剑叶的SPAD值和光合速率（P<0.05,下同）;除0.5 mg/kg纳米硒处理对水稻产量无显著性影响外（P>0.05）,其余处理的水稻产量均显著提高。外源纳米硒和亚硒酸钠处理均降低土壤中可溶可交换态镉的含量,0.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,可溶可交换态镉含量降低16.0%。外源纳米硒和亚硒酸钠处理能降低镉污染土壤中水稻对镉的吸收、运转和积累,2.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,水稻根镉含量降低26.8%,水稻糙米镉含量降低32.7%,镉从根到茎叶的转移率降低42.7%,差异均达显著水平。【结论】在镉污染土壤中施加适量纳米硒和亚硒酸钠可有效降低土壤中镉的有效性,减少水稻对镉的吸收、运转和积累。每千克土施用纳米硒2.5 mg/kg阻控水稻镉积累的效果较佳,可作为镉污染区水稻安全生产的推荐技术。