硅对水稻生长的影响及其缓解镉毒害机理研究进展

为研发高效硅肥和防治农田镉污染提供借鉴资料,本文综述了施加硅肥对水稻生长发育的影响,包括提高水稻产量和品质,增强抗倒伏、抗病虫害及干旱等逆境的能力,尤其是增强抗镉毒害等能力。并从生理学机制和土壤学机制两方面重点分析了施加硅肥对缓解镉毒害作用的可能机理。生理学机制方面：硅通过参与水稻的生理代谢活动,使水稻抗氧化系统酶的活性和清除自由基的能力增强;抑制镉的吸收及其在水稻体内的运输;硅与镉在水稻体内的螯合和区隔作用。土壤学机制方面：硅肥改变土壤理化性质,降低土壤中有效态镉的含量;硅镉吸附沉淀作用,减少水稻对镉吸收。最后针对硅肥的开发利用及技术推广提出展望。     

硅对水稻生长的影响及其缓解镉毒害机理研究进展

为研发高效硅肥和防治农田镉污染提供借鉴资料，本文综述了施加硅肥对水稻生长发育的影响，包括提高水稻产量和品质，增强抗倒伏、抗病虫害及干旱等逆境的能力，尤其是增强抗镉毒害等能力。并从生理学机制和土壤学机制两方面重点分析阐述了施加硅肥对缓解镉毒害作用的可能机理。生理学机制方面，硅通过参与水稻的生理代谢活动，使水稻抗氧化系统酶的活性和清除自由基的能力增强;抑制镉的吸收及其在水稻体内的运输;硅与镉在水稻体内的螯合和区隔作用. 土壤学机制方面，硅肥改变土壤理化性质，降低土壤中有效态镉的含量；硅镉吸附沉淀作用，减少水稻对镉吸收。最后针对硅肥的开发利用及技术推广提出展望。     

镉胁迫对烟草种子萌发和烟苗生长发育的影响

为探讨不同镉（Cd）胁迫对不同烟草品种种子萌发、幼苗生长的生理生态效应的影响,以吉烟9号、吉烟10号、延晒六号3个烟草品种为材料,研究了不同浓度的Cd溶液对烟草种子萌发以及烟苗生长发育的影响。结果表明,Cd胁迫下烟草种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、苗高均受到抑制;烟苗叶绿素含量降低,根冠比变小,生长受到抑制,CAT活性、SOD活性、可溶性糖含量随Cd浓度的增加呈先增后降的趋势,POD活性、MDA含量、Pro含量、Cd含量均随Cd浓度的增加而增加。可见Cd胁迫能不同程度地影响烟草种子萌发和烟苗生长发育,烟苗体内的抗氧化酶系统被破坏,多种酶活性不协调,生理生化过程紊乱,最终导致烟苗受害。     

石灰、硅酸钠和羟基磷灰石对烟草吸收镉的影响

为了探讨施用不同钝化剂对烟草吸收富集镉的效果,采用盆栽试验研究了石灰、硅酸钠和羟基磷灰石对Pb-Cd复合污染土壤上的烟草镉吸收富集的影响。结果表明,土壤pH值均随3种钝化剂用量的增大而升高,而土壤有效镉(DTPA-提取)含量则随之降低。土壤有效镉的最大降幅分别为:32 g/kg羟基磷灰石处理(52.4%)16 g/kg石灰处理(37.0%)12.5 g/kg硅酸钠处理(14.1%)。3种钝化剂都降低了烟株各部位镉的含量,其对烟叶镉含量的平均最大降幅分别为87%(16 g/kg石灰处理),74.7%(12.5 g/kg硅酸钠处理)和82.2%(32 g/kg羟基磷灰石处理)。石灰和羟基磷灰石对镉在根-茎之间的转移无显著影响,而硅酸钠则显著降低了镉在根-茎之间的转移。综上,镉污染的植烟土壤可以施用这些钝化剂以降低烟叶中镉的含量。     

茶园土壤-茶树-茶叶-茶汤中镉转移规律及安全性评价

为论证镉污染土壤种植茶树的安全性与可行性,通过盆钵茶园试验研究了湖南9个主栽茶树品种在不同镉含量土壤中对镉的吸收积累特性和茶汤中镉元素的浸出率。结果表明,在pH值4.1的土壤中,通过根系吸收的镉元素从根系到主干,再到侧枝枝干和茶树叶片的转运过程中,各器官的镉含量依次递减,茶树嫩芽(叶)中镉的富集系数仅0.13~0.24;茶树种植在土壤镉含量低于3.0 mg/kg的土壤中,茶叶没有出现镉超标现象;镉元素在茶汤中的平均浸出率为9.87%,利用膳食暴露风险评估模型对茶叶和茶汤中的镉含量进行风险评估,表明供试茶叶样品中的镉不会对人体健康产生威胁。     

混栽水生植物对稻田土壤和稻米镉含量的影响

[目的]研究稻田混栽水生植物对土壤和糙米镉含量的影响。[方法]以早稻和黑藻、水葱、菖蒲等3种水生植物为试验材料,研究了稻田混栽水生植物后对土壤和糙米镉含量的影响。[结果]混栽3种水生植物后,其土壤的全镉和有效镉含量与对照比较,均没有显著差异,但稻田混栽黑藻的土壤全镉含量显著高于混栽水葱和菖蒲;混栽黑藻和水葱后,糙米镉含量显著高于对照,混栽菖蒲的糙米镉含量与对照没有显著差异。[结论]该研究为探索稻田植物降镉技术的有效途径提供了参考。     

不同品种和地区对稻米镉含量与品质的耦合影响

为了研究不同水稻品种在不同种植地区的稻米镉含量及其与品质的关系,以分别种植在湖南长沙和广东惠州的‘齐丰占’、‘湘直粳’、‘玉香油占’等46个不同遗传背景的水稻品种(系)为研究对象,采用原子吸光光谱法测定稻米镉含量和FOSS全自动流动注射仪测定米质各性状指标。结果表明:(1)不同基因型水稻品种的镉积累存在极显著水平的品种间差异,在长沙地区种植稻米平均镉含量大约是惠州地区的两倍。(2)不同水稻品种(系)在惠州地区种植的稻米品质明显优于长沙地区。(3)不同水稻品种(系)在长沙地区种植的精米镉含量与胶稠度、蛋白质含量间具显著相关性;而在惠州地区主要与糙米率、精米率呈显著水平的负相关;与其他米质性状的相关性均未达显著水平。惠州地区稻田环境更利于种植水稻,‘湘晚12选32’、‘湘晚籼12号’、‘湘晚6选31’等为低镉积累品种,可推广;‘佳福占’、‘9311选’、‘R云育90’等镉含量已超过国标,不可作为生产推广品种。     

镉对小麦幼苗的生长和生理生化反应的影响

镉对小麦幼苗和根系生长有抑制作用,尤以对根系的抑制更为显著,但镉浓度为5ppm时,有刺激生长的作用.幼苗的脯氨酸和可溶性蛋白质含量随镉浓度的增加而增加,尤其在高浓度镉下脯氨酸含量剧增,电解质外渗率也明显增大.镉使胚乳中的α-淀粉酶活性降低,这种效应随镉浓度增高而加强,随幼苗的生长却趋于减弱.镉诱导根的正、负极向过氧化物酶同工酶产生新谱带,并使原有的一些谱带活性增强.上述结果显示出镉使小麦幼苗的细胞结构和功能受到损害,而小麦幼苗对镉害也表现出一定的适应性保护反应.     

一氧化氮对铜、镉胁迫下平邑甜茶幼苗活性氧代谢的影响

利用一氧化氮供体硝普纳（sodium nitroprusside,SNP）,研究了一氧化氮对铜、镉胁迫下平邑甜茶幼苗的活性氧代谢的影响。结果表明：在200μM的CuCl2或CdCl2处理下,25～200uM的SNP能够提高平邑甜茶幼苗根系和叶片的SOD,POD活性,降低根系和叶片的超氧阴离子（O-2）产生速率及丙二醛（MDA）含量,表明适当浓度的一氧化氮可以通过提高部分抗氧化酶活性来缓解铜、镉胁迫对平邑甜茶幼苗的伤害。     

镉在厚皮甜瓜植株中的分布及低积累品种筛选

为了研究镉在厚皮甜瓜植株体内的分布规律,筛选适合中度以下重金属污染区种植的甜瓜品种,通过大田镉污染土壤栽培,对厚皮甜瓜不同部位的镉含量和果实品质进行分析。结果表明,参试的10个不同类型的厚皮甜瓜果实镉质量分数均低于GB 2762—2017(食品安全国家标准食品)中污染物限量规定的镉质量分数0.05 mg·kg^-1,其中‘IVF-117’果实镉质量分数最低,仅为0.003 mg·kg^-1。镉在厚皮甜瓜植株体内分布的规律为基部茎叶>根>上部茎叶>果实,综合果实镉含量和品质性状,筛选出‘IVF-117’等适于重金属污染区种植的厚皮甜瓜品种。