天然植物营养素对水稻生长发育及降镉效应研究

为探明天然植物营养素(水溶有机肥料)对水稻生长发育、稻米品质和降镉效应的影响,通过镉超标土壤盆栽试验开展研究。结果表明:喷施天然植物营养素对水稻株高及分蘖有一定的促进作用,提高水稻对氮、钾的吸收和稻谷产量,稻草氮、钾含量分别较对照提高2.2%~5.4%和15.4%~26.4%,稻谷产量提高5.7%;显著提高稻米粗蛋白和赖氨酸含量,粗蛋白含量提高6.1%~10.9%,赖氨酸含量提高50.0%~63.6%;增加稻根镉含量,阻止镉向地上部转移,茎叶镉含量较对照降低3.7%~9.6%;稻米镉含量0.07 mg/kg,低于国家食品卫生标准(0.2 mg/kg)。叶面喷施浓度以1∶900倍稀释液为宜。     

镉胁迫对圆叶决明幼苗生长及镉吸收的影响

为探明圆叶决明的耐镉性,笔者采用营养液培养试验的方法,研究了不同浓度镉胁迫对圆叶决明‘CIP86134’和‘ATF3248’幼苗生长发育、矿质养分吸收、Cd的吸收累积及其分布的影响。结果表明：镉胁迫抑制圆叶决明幼苗的生长,株高和出叶速度均低于对照;降低了圆叶决明生物产量和减少Ca、Mg、Cu、Zn 的吸收。‘CIP86134’和‘ATF3248’对Cd的忍耐浓度分别为33.4 mg/kg 和33.1 mg/kg,为非耐镉性植物。通过形态诊断、生物产量、Cd 的吸收累积量等指标的比较,‘CIP86134’的耐镉能力较‘ATF3248’强。对于Cd污染土壤的生态修复来说, ‘CIP86134’ 是更为适宜的品种。     

圆叶决明对镉胁迫的生理响应

圆叶决明是我国20世纪80年代从澳大利亚引进的豆科牧草,适合亚热带地区广泛种植。为探明圆叶决明的耐镉性,本文采用添加外源有效态镉的土壤盆栽试验方法,研究不同浓度(0,1,2,4,8 mg/kg)镉胁迫对圆叶决明CIP86134生长发育及其生理响应机制。结果表明,镉胁迫抑制圆叶决明的生长发育,降低其生物产量,且随镉浓度的升高,抑制作用加强。当镉处理浓度为4 mg/kg时,地下部、地上部生物产量与对照比显著下降,分别为对照的59.69%和63.77%。镉胁迫抑制圆叶决明叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的合成,镉浓度升高,叶绿素含量逐渐降低,处理之间达显著差异水平。镉处理浓度为12 mg/kg时,SOD、POD、CAT 3类保护酶协调一致,圆叶决明生长正常,地下部、地上部生物产量与对照比差异不显著;镉浓度升高至4 mg/kg,SOD酶活性降低,MDA含量升高,POD和CAT酶被诱导激活,缓解了镉胁迫对圆叶决明的伤害,生物产量虽显著下降,但未中毒死亡;镉浓度升高至8 mg/kg时,MDA含量显著增加,细胞保护酶系统失调,圆叶决明至收获时全部干枯死亡。圆叶决明吸收的镉主要积累在地下部,迁移系数仅为0.1520.234。在供试土壤添加外源有效态镉的条件下,圆叶决明能忍耐2 mg/kg以下的镉胁迫,可作为南方红壤地区矿山镉污染土壤的生态修复植物类型。     

不同供水负压对小白菜生长及主要生理指标的影响

为探明负压灌溉条件下小白菜生长发育的适宜负压和土壤含水量,采用土壤盆栽试验结合负压灌溉技术,研究2种土壤（潮菜园土、红菜园土）和3个供水负压（-5.0 kPa、-10.0 kPa、-15.0 kPa）对小白菜生长发育及生理指标的影响。结果表明,小白菜生物产量和根系活力在2种供试土壤条件下均以-5.0 kPa处理最高,随着供水负压值的降低,生物产量和根系活力显著下降;脯氨酸含量以-10.0 kPa处理最高,显著高于-5.0 kPa和-15.0 kPa处理;水分利用效率以-5.0 kPa处理最低,显著低于-10.0 kPa和-15.0 kPa处理。综合小白菜生物产量、水分利用效率及对不同供水负压的生理响应,2种供试土壤适宜小白菜生长发育的供水负压值为-5.0 kPa,土壤含水量潮菜园土为25%,红菜园土为19%。     

稀土微肥对烟草镉胁迫的缓解效应

采用添加外源有效态Cd的土壤盆栽试验方法,研究稀土微肥对烟草生长发育及Cd吸收的阻止效应。结果表明：Cd胁迫抑制烟草的生长发育,降低N、P、K、Ca、Mg、Zn的吸收,促进Cu的吸收。施用稀土微肥0.4 g/kg土（相当于900 kg/hm²）,可缓解Cd胁迫对烟草生长发育及养分吸收的抑制作用,降低烟叶Cd含量,当Cd添加浓度为1.2 mg/kg时,中下部烟叶Cd含量较未施用稀土微肥处理降低19.7%。供试土壤条件下（未添加Cd）,施用稀土微肥0.4 g/kg土,降低烟草对Cd、Zn、Cu的吸收,促进烟草对K的吸收,上部烟叶和中下部烟叶Cd含量分别较对照降低23.4%和7.84%,K含量提高14.1%和9.51%。Cd在烟草中的分布规律为中下部叶＞上部叶＞烟秆。     

水溶性有机肥料对水稻产量和镉吸收的影响

采用土壤盆栽试验研究水溶性有机肥料对水稻抗氧化酶活性及镉吸收的影响。结果表明:施用水溶性有机肥料可提高稻谷产量,显著降低水稻孕穗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、灌浆期超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性;降低稻米镉含量,降低率为2.9%~21.5%,提高稻草镉含量,提高率为26.8%~99.1%。以750倍稀释液喷施增产幅度最大,达43.1%,基施(0.16 m L·kg~(-1))配合喷施(750倍稀释液)处理稻米降镉率最高。