不同玉米(Zea mays)品种对镉锌积累与转运的差异研究

选取20个玉米(Zea mays)品种作试验材料,通过田间试验研究了镉-锌(Cd-Zn)复合胁迫下玉米的生长发育及其积累和转运Cd、Zn的差异,以期筛选出Cd、Zn低积累的玉米品种。结果表明,Cd-Zn复合胁迫下,玉米的株高、叶面积、生物量、产量以及玉米根、茎叶和籽粒中Cd、Zn含量在品种间均表现出显著差异。有2个品种籽粒的Cd含量超过国家食品卫生标准(≤0.2 mg·kg-1),13个品种茎叶的Cd含量超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg-1),所有品种籽粒和茎叶的Zn含量均符合国家食品卫生标准(≤50mg·kg-1);有7个品种的Cd富集系数1,13个品种茎叶转运系数1,所有品种籽粒转运系数均1;20个玉米品种Zn的富集系数均1,有18个品种茎叶转运系数1,6个品种籽粒转运系数1。根据玉米生物量、产量、籽粒Cd和Zn含量、富集系数、转运系数等指标进行评价,认为红单6号、红育1号、云优78、平单2号、屏单2号5个品种可作为Cd低积累玉米品种,雅玉98可作为Zn低积累玉米品种,可分别在个旧地区Cd、Zn中、轻度污染土壤上推广种植。     

不同玉米品种对土壤镉富集和转运的差异性

为进一步验证前期筛选出的6个镉(Cadmium, Cd)高、低积累玉米品种对土壤Cd富集和转运的差异性,通过田间试验,研究了6个不同玉米(Zea mays)品种对重金属Cd富集系数(Bio-concentration coefficient, BCF)和转运系数(Transfer coefficient, TF)的差异。结果表明:6个玉米品种在抽丝期和成熟期的根部及地上部生物量、根部、茎叶及籽粒Cd含量、富集系数、积累量和总富集量均存在显著的种间差异(P0.05)。华彩糯3号和广红糯8号的成熟期茎叶Cd含量分别为16.38 mg·kg~(-1)和13.64 mg·kg~(-1),茎叶Cd富集系数分别为7.45和6.20,Cd转运系数分别为1.88和3.02;籽粒Cd含量分别为0.65 mg·kg~(-1)和0.63 mg·kg~(-1),超过了食品安全国家标准(GB 2762—2017)和饲料卫生标准(GB 13078—2017)限值。粤彩糯2号、华玉8号和广紫糯6号茎叶富集系数分别为2.07、1.39和1.85,籽粒Cd含量分别为0.19、0.17 mg·kg~(-1)和0.15 mg·kg~(-1),高于GB 2762—2017但低于GB 13078—2017限值。仲糯1号茎叶和籽粒富集系数分别为1.85和0.032,玉米籽粒Cd含量为0.07 mg·kg~(-1),符合GB 2762—2017。华彩糯3号和广红糯8号可作为Cd高富集玉米品种,不可用作粮食或饲料;仲糯1号可作为Cd低累积玉米品种,可用作粮食或饲料。     

铅锌矿区周边农田Cd、Pb低累积玉米品种筛选

【目的】筛选适合在兰坪白族普米族自治县官坪村种植的Cd、Pb低累积玉米品种。【方法】选取42个玉米品种,通过大田试验,研究Cd、Pb胁迫下玉米的生长情况、产量以及不同玉米品种Cd、Pb的累积与转运差异。【结果】42个玉米品种产量为5 675.28～11 263.65 kg/hm2,16个玉米品种籽粒Cd、Pb含量均低于GB 2762—2017《食品安全国家标准》的规定[w (Cd)≤0.1 mg/kg,w (Pb)≤0.2 mg/kg],42个玉米品种Cd富集系数为0.063～0.727,Pb富集系数为0.019～0.078,籽粒Cd转运系数为0.007～0.089,籽粒Pb转运系数为0.010～0.312。【结论】根据玉米生物量、产量、籽粒Cd、Pb含量、富集系数、转运系数等指标进行综合评价,认为西单8号、路单2号、路单6号、秋硕玉6号和宣黄单5号5个品种可作为Cd、Pb低积累玉米品种在兰坪白族普米族自治县官坪村推广种植。     

不同玉米品种对镉积累和转运差异研究

为探讨玉米对Cd积累和转运的种间差异,本研究以50个玉米品种为材料开展田间试验。通过聚类分析法筛选籽粒Cd高、中、低积累的品种,选择代表性品种分析植株各器官对Cd的富集和转运系数。结果表明： 50个玉米品种籽粒Cd含量范围为0.09~0.85 mg·kg^-1,均符合国家饲料卫生标准,所有品种籽粒对Cd的富集系数均小于1。籽粒Cd高、中、低积累3类玉米品种分别占供试品种的8%（4个）、34%（17个）和58%（29个）。高、中、低积累代表品种根、茎叶、芯、籽粒对土壤中Cd的富集系数均小于1,高、中、低积累代表品种茎叶和籽粒对Cd的转运系数分别为1.17~1.31和0.60~0.76、0.90~0.96和0.26~0.27、0.84~0.87和0.08~0.10。高、中和低积累代表品种对土壤中Cd富集能力较强的部位分别为茎叶、根和根,且茎叶和籽粒对Cd转运能力依次降低。研究表明,50个玉米品种均可在严格管控类耕地种植生产饲料玉米,其中新单58、美加303等29个籽粒Cd低积累优势品种可在优先保护类和安全利用类耕地试种,生产安全可食用玉米。     

酸性土壤背景下不同品种水稻对镉的吸收差异分析

以池州市贵池区某一矿山周围遭受到镉（Cd）污染的酸性土壤为背景，选用24种水稻进行大田试验，比较分析不同品种水稻对Cd吸收累积的差异，以期筛选出适合当地种植的Cd低积累水稻品种，为农用地安全利用提供品种依据。结果表明：1）不同水稻之间的根部、茎叶和籽粒的Cd含量差异显著，但每个品种的Cd含量分布均呈现出根部>茎叶>籽粒的规律；2）运用系统聚类分析发现荆占一号、隆稻3号、鄂中6号、荃早优406和梦两优丝苗这5种水稻与其他水稻相比，对Cd的吸收能力最弱；通过内梅罗综合污染指数分析发现，梦两优丝苗的污染指数显著低于其他品种，位于农产品安全警戒线内，对Cd的累积能力最弱；3）通过比较24种水稻对Cd的富集系数、转运系数和相关性分析发现，水稻籽粒Cd含量与籽粒富集系数、茎叶向籽粒转运系数显著正相关，与根部向地上部转运系数相关性不显著，梦两优丝苗的茎叶向籽粒的Cd转运系数以及籽粒富集系数均显著低于其他品种，呈现出Cd积累特性。综上，发现籼型两系杂交水稻梦两优丝苗可以作为本区域Cd低积累水稻品种进行种植。     

镉污染农田甜（糯）玉米品种对镉的积累特性

通过田间试验筛选籽粒镉（Cd）低积累玉米品种，为Cd污染农田安全利用提供技术指导。本试验研究22个玉米品种对Cd的富集和转运特征，并探讨了玉米不同器官和籽粒Cd含量的相关性。结果表明，供试玉米品种产量和籽粒Cd含量存在显著差异，综合这两个因素考虑，推荐种植的鲜食糯玉米品种为：黑甜糯168、浙糯玉14、浙糯玉16、浙甜糯86，鲜食甜玉米品种为：浙泰甜928、承玉19。供试玉米品种籽粒、茎秆、叶片、棒和壳的Cd含量的变化范围分别为0.03~0.51、0.18~1.69、1.24~4.96、0.29~2.54、0.14~1.26 mg·kg^-1，不同品种玉米Cd积累能力差异最大的器官是籽粒，植株各部位富集能力为叶片>壳≈茎秆>棒>籽粒，说明与Cd吸收能力相比，Cd转运能力对籽粒Cd积累的影响更大。通过对籽粒Cd含量聚类将22个玉米品种分为低镉含量组、中镉含量组、高镉含量组。高镉含量组植株各部位的Cd富集系数和各部位-籽粒Cd转运系数均高于其他两组，说明高镉含量组玉米品种同时具有较高的Cd吸收能力和Cd转运能力。低镉含量组棒（r²=0.469^**）、壳（r²=0.258^**）、叶片（r²=0.151^*）Cd含量与籽粒Cd含量呈显著正相关（P<0.05），低镉含量组玉米各部位Cd含量与籽粒Cd含量的相关系数高于其他两组，说明低镉含量组不同部位向籽粒的转运能力对籽粒Cd含量的影响更大。     

不同浓度Cd胁迫对玉米幼苗生理特性及镉累积的影响

【目的】为了探明土壤中镉含量与低累积玉米品种(会单4号)富集镉间的关系。【方法】以玉米为试验材料,设置不同浓度Cd处理的土壤盆栽试验,幼苗生长一个月后采集玉米地上部和地下部,测定玉米生物量、根系形态、叶片渗透率、脯氨酸积累量及镉富集特征。研究镉胁迫对玉米生理特性及其镉累积的影响。【结果】结果表明：当土壤中镉浓度为2 mg/kg时,玉米的地上部生物量显著增加了8.79%,浓度增加到12 mg/kg时,玉米地上部与地下部的生物量分别显著下降了55.65%、58.92%;对玉米幼根生长的抑制作用逐渐增大;叶片渗透率和脯氨酸含量与镉浓度呈正相关;玉米体内的镉含量明显增加,并且地下部含量明显高于地上部含量;随着镉浓度增加,富集系数和转运系数都小于1,这说明玉米累积镉含量不随土壤镉含量增加,但对玉米植株的毒害越来越严重。【结论】2 mg/kg的镉促进玉米生物量的增加,大与4 mg/kg时抑制玉米生物量的增加,会单4号是低富集品种,富集系数与转运系数不会随镉浓度的增加而增加,但会使玉米受到的毒害越来越严重。     

不同燕麦品种籽粒镉富集特征及安全风险评价

为揭示影响燕麦籽粒镉（Cd）含量的关键因素，以18个燕麦品种为研究对象，分别于2020年和2021年开展连续2期大田试验，研究燕麦不同器官间Cd富集转运对籽粒Cd含量的影响，并通过聚类分析、THQ值进行低Cd积累品种筛选和安全风险评价；通过相关性分析和主成分分析评估影响籽粒Cd含量的关键器官和关键过程。结果表明：坝燕7号、201229-1-1、200919-7-1、坝莜14号、坝燕6号、白燕9号等13个品种为籽粒Cd低积累型品种，坝燕4号、燕科2号、蒙燕2号、白燕17号为籽粒Cd高积累型品种，分别占供试品种的72.22%和22.22%；燕麦籽粒Cd含量与茎中Cd富集系数及Cd从根到籽粒、茎到籽粒、叶到籽粒的转运系数呈极显著正相关；在主成分分析中，茎中Cd的富集系数及Cd从根到籽粒、茎到籽粒、叶到籽粒的转运系数对区分高、低Cd积累燕麦品种贡献较大。因此，茎是影响燕麦籽粒Cd含量差异的关键器官，Cd从根到籽粒、茎到籽粒、叶到籽粒的转运过程是造成燕麦籽粒Cd含量差异的关键转运过程。     

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。     

镉污染农田不同水稻品种对镉的积累特性

在大田试验环境下筛选籽粒镉（Cd）低积累水稻品种，为Cd污染农田安全利用提供技术指导。本试验研究14个水稻品种对Cd的富集、转运特征，并探讨了水稻不同生育时期的Cd积累规律。结果表明，供试水稻品种产量和籽粒Cd含量存在显著差异，综合这两个因素考虑，推荐种植的水稻品种为：甬优538、浙粳优6153、浙粳99、浙辐粳83、秀水121。供试水稻品种籽粒、秸秆的Cd含量的变化范围分别0.13~0.95 mg·kg^-1、1.39~3.84 mg·kg^-1，籽粒Cd的变差大于秸秆Cd，且秸秆的Cd富集能力大于籽粒，说明与Cd吸收能力相比Cd转运能力对籽粒Cd积累的影响更大。通过对籽粒Cd含量聚类将14个水稻品种分为低镉含量组、中镉含量组、高镉含量组。低镉含量组各部位的Cd富集系数和Cd转运系数均低于其他两组，说明低镉含量组水稻品种同时具有较低的Cd吸收能力和Cd转运能力。随着生育时期的推进，植株Cd含量不断提高。并且，齐穗期-成熟期不同类型水稻品种植株Cd含量差异较大，说明齐穗期-成熟期是植株Cd快速积累时期和影响籽粒Cd积累的关键时期。     

不同玉米品种对镉的富集和转运特性

通过室外盆栽试验,研究了18个玉米品种在土壤外加全镉含量为5.0 mg·kg~(-1)条件下对镉的富集和转运差异,并探讨土壤镉形态与玉米吸收镉之间的关系。结果表明:供试玉米品种的生物量和产量以及根、茎、叶、籽粒积累和转运镉的能力存在显著差异,其中9个玉米品种籽粒镉含量未超过国家食品安全卫生标准(GB 2762—2012),3个玉米品种的茎镉含量和2个玉米品种的叶镉含量均未超过国家饲料卫生标准(GB 13078—2001);根、茎、叶、籽粒部位镉的富集系数范围分别为1.076~1.991、0.093~0.430、0.068~0.902和0.004~0.081。茎叶和籽粒镉的转运系数范围分别为0.19~0.83和0.03~0.44,表明土壤镉从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。玉米吸收镉与土壤中可交换态镉有一定的正相关关系,与残渣态镉有一定的负相关关系。经综合评价,新东单16、东单60、沈禾118和富友9可作为镉中轻度污染土壤上种植玉米的优先选择品种。     

土壤中铅镉的作物效应研究

研究了有效铅、镉与玉米根、茎、叶的吸收相关性,及有效镉与水稻生长发育和产量的相关性,通过玉米根、茎、叶的伤流、蒸腾等试验,探讨了玉米对铅、镉的吸收和运输机制。水稻体内对镉的积累与分布规律为根＞茎叶＞籽粒,当镉质量比为３２ｍｇ／ｋｇ时,水稻糙米里镉质量比超标,测出了褐土有效镉临界质量比：水稻为５９４ｍｇ／ｋｇ。     

不同玉米杂交种对花期高温、干旱复合胁迫的响应

为了筛选和评价耐高温、干旱能力强的玉米杂交种,利用人工控水坑栽和高温设施进行干旱和高温处理,研究了花期高温、干旱复合胁迫对6个审定杂交玉米品种生长及产量的影响,并对6个玉米杂交种花期抗高温、干旱的特性进行了综合评价。结果表明,高温、干旱及其复合胁迫均延长了玉米雌雄间隔期,降低了比叶重和叶绿素相对含量,玉米果穗穗粒数明显减少,百粒质量及籽粒产量明显下降,且干旱+高温复合胁迫对玉米穗粒数、百粒质量和籽粒产量的影响高于单一胁迫。不同基因型玉米对高温和干旱胁迫的响应存在明显差异,且玉米品种的抗高温能力与抗干旱能力间有一定的正相关关系。综合不同玉米品种各性状耐高温、干旱及其复合胁迫的系数和隶属函数值分析,浚单20、郑单958、郑单538花期抗高温、干旱的能力强,迪卡653中等,农华101、先玉335最弱。     

玉米主要品种对粗缩病的田间抗性评价

玉米粗缩病是安徽省玉米产区重要病害,选育和应用抗病品种是唯一经济高效的防治措施。于2009年,对安徽省33个玉米品种进行粗缩病田间鉴定。根据相对抗病指数,将品种分为高抗(HR,0～0.20)、抗病(R,0.21～0.39)、中抗(MR,0.40～0.59)、感病(S,0.60～0.79)、高感(HS,0.80～1.00)5类。鉴定结果表明:高感粗缩病的品种有13个(病指在52.1～100),分别是鲁宁202、雅玉12、弘大8号、滑玉13、苏玉20、郑单23、浚单18、中科11、益丰29、郑单958、申源213、蠡玉13和济单8号;感粗缩病的品种有8个(病指在41.0～52.0),分别是隆平206、浚单20、先玉335、金赛29、鲁单661、中农大236、鲁单981和金赛6850;中抗粗缩病的品种有5个(病指在31～40),分别是齐单1号、中农大311、利民15、皖玉17和东单80;抗粗缩病的品种有5个(病指在14.1～30.0),分别是中科4号、宿单9号、蠡玉35、鲁单6018和蠡玉16;高抗粗缩病的品种有2个(病指在0～14.0)分别是登海3号和农大108。     

不同品种玉米施用液体配方肥产量差异分析

为深入探究不同品种玉米产量的差异,本试验以MC670、农华101、农华5号和农华106为试验材料,对其产量及产量构成因素进行分析。结果表明:农华5号表现最好,亩穗数最多出苗率最高,分别为5188个和98.5 %,较其他均增加1.3 % ~ 2.67 %;籽粒含水量最低,为24.33 %,较其他减少1.14 % ~ 3.07 %;穗籽粒干重为199 g,较其他增加3.1 % ~ 12.6 %;穗粒数为563粒,较农华101增加9.7 %;百粒重为35.3 g,较其他增加2.4 % ~ 17.4 %;亩产量最高,为1031.5 kg,较其他增加5.8 % ~ 14.6 %。因此,农华5号可作为高产品种在当地推广种植。     

氯离子对玉米累积镉的影响

[目的]氯离子能与土壤中的金属镉离子产生络合反应。土壤络合作用抑制镉在作物体内的毒害效应。研究镉胁迫下不同浓度的Cl-对玉米生长和累积镉能力的有效性。[方法]模拟镉污染土壤盆栽玉米,当玉米长至2片真叶时,添加不同浓度的Cl-,培养2个月后收获,测定玉米形态、生物量和镉氯含量指标。[结果]不同Cl-浓度处理后,玉米数量性状、生物量和镉的累积差异较显著,当Cl-浓度为200 mg/kg时,玉米株高和根长与对照相比分别从67.00和20.26 cm增加到81.33和31.67 cm,地上部与地下部生物量分别从38.39和7.38 mg/kg增加到69.10和25.17 mg/kg,玉米地上部和地下部累积镉的含量分别从30.47和20.57 mg/kg下降到22.50和7.11 mg/kg,累积Cl-含量分别从1.24和1.23 mg/kg下降到0.72和0.04 mg/kg,玉米地下部体内Cl-与Cd含量的相关系数达到0.893（P〈0.05）。[结论]在土培试验条件下,一定浓度范围内的Cl-与镉的配合作用可以降低玉米对镉的吸收。     

适于赤峰地区机械化种植的玉米新品种筛选

[目的]对4个供试玉米(Zea mays L.)新品种的农艺性状进行测定和分析,筛选适宜赤峰地区机械化种植的玉米新品种。[方法]4个玉米品种分别为先玉335、农华101、KX4574和NK718,种植面积分别为0.187、0.133、0.187、0.213 hm2,行距50.0 cm,株距26.7cm,理论种植密度75 000株/hm2。[结果]4个玉米新品种都比较适合在赤峰市松山区种植。各品种生长发育良好,抗逆性强。先玉335产量最高,平均为14 875.5 kg/hm2,表现为穗粒数最多,出子率最高;NK718平均产量为13 758.0 kg/hm2,表现为单位面积穗数最多,百粒重最重;KX4574平均产量为12 985.5 kg/hm2,表现为穗长最长,秃尖最小,穗粒重最重;农华101平均产量为12 192.0 kg/hm2,其中穗粒数、百粒重和出子率均较低,这是影响其产量的主要因素。[结论]该研究可为提高赤峰地区玉米机械化利用率,切实实现增产、增效、增收入提供参考。     

超高产玉米叶面积及地上部干物质积累与分配

以超高产玉米先玉335及郑单958和普通玉米长城799为试验材料,在自然条件下,研究了不同生育时期叶面积及干物质积累与分配.结果表明,玉米植株干物质积累与生育进程的关系呈S型生长曲线;在群体干物质积累速率和最终积累量都表现出先玉335高于郑单958及长城799的趋势.苞叶和茎鞘中干物质向籽粒运转率较高,茎鞘中积累的干物质对玉米籽粒的贡献率最大.在功能上,高产玉米先玉335叶片长成以后叶片的光合作用和持续时间均高于长城799,长城799大,这对乳熟期获取较大的生物产量和提高籽粒产量有很大的作用.