不同叶面肥对水稻产量及镉含量的影响

选用喷喷富、纳米硒、镉无忧、维谷康和兴万红5种叶面肥,在广东省清远市电子垃圾拆解区重金属镉(Cd)污染农田开展田间控镉试验,研究5种叶面肥对稻米产量及镉含量的影响。结果表明,与清水对照处理相比,除纳米硒外,施用其他4种叶面肥均可显著提高水稻产量,增产增收效果表现为兴万红>镉无忧>喷喷富>维谷康;施用5种叶面肥均可有效降低稻米镉含量,与清水对照相比,施用维谷康、镉无忧、纳米硒和喷喷富后稻米镉含量均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中糙米镉0.2 mg/kg的限量(降镉率依次为66.6%、62.8%、61.4%和42.5%),施用兴万红后降镉率为9.5%、但仍未达标。综合看来,镉无忧在降镉同时增产增收方面表现较优。     

不同配方含硒叶面肥对水稻富硒降镉的影响

[目的]探索不同配方含硒叶面肥对水稻的富硒降镉效应及适宜施用环境,为富硒降镉型叶面肥开发和利用提供参考.[方法]以喷施清水为对照(CK),配制4种配方的含硒叶面肥,分别在低硒中低度镉污染和富硒高镉污染的稻田中施用,水稻成熟后测定水稻精米中的硒含量和镉含量.[结果]在低硒中低度镉污染稻田中,不同配方含硒叶面肥对水稻精米均有富硒降镉效果,配方1~4处理水稻精米中的硒含量分别比CK增加57.3%、83.4%、27.1%和108.6%,镉含量分别比CK显著降低62.5%、88.6%、88.9%和86.1%(P<0.05,下同).在富硒高镉污染稻田中,配方1~4处理水稻精米中的硒含量分别比CK显著提高280.1%、422.1%、152.7%和503.2%,但不同配方含硒叶面肥处理水稻精米镉含量与CK无显著差异(P>0.05).[结论]在有氮、磷、钾营养元素存在且叶面肥呈酸性的条件下,含硒叶面肥对水稻精米的富硒效果最佳,而硫酸锌和硫酸镁的存在可能降低其富硒效率.在低硒中低度镉污染的稻田中施用含硒叶面肥能显著降低水稻精米中的镉含量,但在富硒高镉污染的稻田中施用并无降镉效果.     

不同水稻品种镉积累特性差异研究

以水稻品种昌丰B、中9B、协青早B和地谷B为材料,采用火焰原子吸收法和电感耦合等离子体发射光谱法,在不同镉胁迫浓度下对各水稻品种中镉的积累差异进行了研究。结果表明,在低、中等的镉处理浓度下,籽粒中镉含量表现为中9B昌丰B协青早B地谷B,中9B籽粒中镉含量随镉胁迫浓度的增加急剧降低;营养器官中镉含量表现为中9B地谷B昌丰B协青早B,品种间各营养器官的镉含量变化趋势存在差异。     

锌镉互作对水稻幼苗镉和矿物质积累的影响

研究分析了在浓度梯度的Zn×Cd胁迫下两个水稻品种黄华占和IR68144幼苗根部和地上部Cd和矿物质的积累特征.结果表明:(1)随着营养液Cd2+浓度的上升,黄华占和IR68144根部和地上部的Cd含量都大幅增加.中等浓度的Zn2+能有效地减少高浓度Cd胁迫时水稻根系对Cd的吸收,但低浓度Cd胁迫时表现为协同吸收,而高浓度Zn2+则主要促进Cd的吸收.中等浓度的Z2++在一定条件下也能有效减少水稻地上部的Cd积累量,但其作用与Cd2+浓度和水稻基因型都有关,而高浓度Zn2+则完全表现为促进Cd的积累.(2)黄华占和IR68144根部和地上部的Zn含量都随着营养液Zn2+浓度的提高而增加.Cd对水稻Zn积累的影响与Zn2+浓度和基因型都有关,但大多数情况下Cd胁迫明显降低了水稻对Zn的积累.(3)在正常Zn2+浓度(0μmol/L)营养液中,Cd2+浓度上升时,黄华占和IR68144根部Fe积累量都保持相对平稳,但两者地上部Fe积累量明显持续降低;两品种根部Mn含量都不断增加,但黄华占地上部Mn积累量持续下降,而IR68144中保持平稳.Zn×Cd互作对水稻Fe积累的影响在根部主要表现为促进作用,在地上部则主要显示出抑制作用,但两品种的Mn积累量表现出复杂的Cd2+、Zn2+浓度和基因型相关性.说明锌镉互作能有效调控水稻幼苗对镉的吸收与转运,但其互作效应与Zn2+和Cd2+浓度有关,且表现出明显的基因型差异;同时还改变了水稻幼苗中锌、铁、锰等的积累.     

叶面肥与不同类型钝化材料组合施用对水稻累积镉效应研究

为应对复杂的重金属污染来源与现状,采用叶面肥与钝化措施组合技术进行重金属污染农田的安全利用田间验证。结果表明,单独施用叶面肥对水稻各部位中Cd的累积效应无显著影响,而"改性钼矿""叶面肥+改性钼矿""叶面肥+石灰""叶面肥+羟基磷灰石"等组合修复技术在不影响水稻产量的前提下,均能显著降低水稻各部位中Cd的累积,其中根系Cd含量下降幅度为23.1%～47.9%,茎叶Cd含量下降幅度为37.5%～64.3%,籽粒Cd含量下降幅度为25.2%～48.8%。除单施叶面肥处理外所有修复处理后水稻籽粒Cd含量均低于国家食品安全标准限量值。改性钼矿的作用主要是通过降低土壤浸提态Cd含量及根系Cd含量,即通过减少Cd从土壤中向水稻体内的迁移过程来实现水稻籽粒降Cd的目的;而含有叶面硅肥的处理能够显著影响Cd在水稻体内的分配,其主要作用机理是减少Cd从水稻地下部位向地上部位的迁移。叶面肥+改性钼矿组合处理相比单施叶面肥处理表现出显著的应用优势,但是相比改性钼矿处理无显著差异,这可能与当地的低污染风险等级以及叶面肥的施用时期有关。研究表明,叶面肥+改性钼矿是一种适合于珠三角地区重金属Cd污染农田安全利用技术。     

镉胁迫下硅对不同品种水稻镉积累的影响

为明确施硅条件下不同品种水稻对镉的响应,在中和硅酸钠碱性和消除钠离子影响的基础上,通过盆栽试验研究镉胁迫下硅对两个品种水稻镉积累的影响。结果表明:水稻对镉毒害的响应存在明显的基因型差异,与对照相比,镉胁迫下"辽星19"和"辽粳9"的生物量和产量均极显著降低(p<0.01),生物量分别降低20.79%和24.94%,产量分别降低21.50%和34.31%;水稻糙米中镉含量极显著增加(p<0.01),分别是各自对照处理的46.94倍和35.27倍;"辽星19"镉的转移系数和富集系数也都高于"辽粳9"。镉胁迫下,施硅显著提高水稻的生物量和产量,降低糙米镉的含量和镉的转移系数与富集系数;其中"辽星19"生物量增加8.75%～10.00%、"辽粳9"增加4.40%～20.06%,"辽星19"和"辽粳9"稻米的转移系数分别降低30.17%～57.76%和45.25%～72.07%;富集系数分别降低24.63%～58.77%和40.11%～63.81%;当施硅量(以SiO₂计)大于100mg·kg^-1土时,"辽粳9"糙米中镉含量已能符合国家食品...     

不同稳定化材料对水稻吸收转运镉的影响

本研究选取4种不同稳定化材料对镉污染水稻田进行田间对比试验研究。结果表明,镉污染土壤中分别添加甲壳素、生物炭、石灰、土壤调理剂4种不同稳定化材料均能显著增加土壤pH与有机质含量,同时降低土壤中有效态Cd含量和水稻植株各部分Cd含量。本试验条件下,添加石灰处理组效果最佳,土壤pH与有机质含量分别比对照增加了1.56个单位与32.57 g·kg^-1,水稻根、茎、叶和籽粒中Cd含量分别比对照降低了3.20、1.23、0.34与0.23 mg·kg^-1,能有效降低土壤中的Cd由水稻根系转运至地上部。     

不同形态硫叶面喷施对水稻镉积累影响

为研究叶面喷施不同形态硫对水稻镉的阻控效果,以"湘早籼45号"为材料,采用盆栽试验及田间试验的方法,设计两种不同喷施次数(分蘖盛期喷施一次,分蘖盛期与孕穗期共喷施两次),3种不同形态硫元素(—SH形态的半胱氨酸、SO_4~(2-)形态的硫酸钾及S~(2-)形态的硫化钾)的叶面喷施试验。盆栽试验以叶面硅肥、硝酸钾(KNO_3)及自来水为对照,田间试验以自来水为对照。结果表明:3种形态的硫及硅较自来水对照对糙米降镉效果显著,降镉能力为半胱氨酸(Cys)硫化钾(K_2S)硅(Si)硫酸钾(K_2SO_4),其盆栽试验喷施两次叶面肥的糙米镉含量分别降低53.57%、46.43%、39.29%和28.57%,KNO_3对水稻无降镉效果。田间试验喷施两次叶面肥Cys、K_2S、K_2SO_4的糙米镉含量依次降低47.18%、39.49%和27.69%。喷施不同形态叶面硫肥及硅肥是通过降低茎部向叶部镉转运系数,进而降低糙米镉含量。研究表明,3种不同形态的硫对水稻糙米的降镉效果为CysK_2SK_2SO_4,喷施Cys和K_2S能使盆栽试验和田间试验糙米的镉含量在0.2 mg·kg~(-1)以下,且喷施两次效果更好。     

水稻镉积累的生理学和分子生物学机理研究进展

深入了解水稻镉积累的生理学和分子生物学机制,有助于为制订稻米镉污染防控技术提供理论参考。概述了水稻镉吸收的影响因素及镉在水稻中的分布特征,介绍了水稻根部和地上部不同部位镉积累的生理学机制,综述了水稻镉积累有关的基因、数量性状位点(QTL)和微小核糖核酸(miRNAs)的研究进展。指出通过培育和推广镉低积累特性的水稻品种,是降低大米镉含量最经济有效的方法;并就通过分子标记辅助选择技术培育镉低积累特性的水稻两用核不育系的途径和技术展开了讨论。     

镉锰互作对水稻幼苗镉和矿物质积累的影响

研究了镉(Cadmium,Cd)、锰(Manganese,Mn)互作对两个水稻品种‘黄华占’和‘IR68144’幼苗镉和矿物质积累的影响。结果表明:随着营养液Cd含量的上升,两个品种Cd积累量大幅提高;添加10μmol/L Mn明显促进水稻根系对Cd的吸收,但100μmol/L Mn的促进作用减弱,甚至转变为抑制作用;不同浓度的Mn对水稻地上部Cd的积累都表现为促进作用;两个品种的Mn积累量都随着营养液Mn浓度的提高而急剧升高;Cd对黄华占中Mn的积累在0~10μmol/L Mn条件下表现为促进作用,而在100μmol/L Mn下转变为抑制作用;Cd对IR68144中Mn的积累主要表现为抑制作用;营养液Cd或Mn浓度的增加都对水稻Fe和Zn的吸收和积累表现出强烈的抑制作用,但中等浓度(10μmol/L)Mn与Cd的互作能缓解对Fe积累的抑制作用,而Cd×Mn互作对Zn积累的抑制作用进一步加强。     

镉锰互作对水稻幼苗镉和矿物质积累的影响

研究了镉(Cadmium,Cd)、锰(Manganese,Mn)互作对两个水稻品种‘黄华占’和‘IR68144’幼苗镉和矿物质积累的影响。结果表明:随着营养液Cd含量的上升,两个品种Cd积累量大幅提高;添加10μmol/L Mn明显促进水稻根系对Cd的吸收,但100μmol/L Mn的促进作用减弱,甚至转变为抑制作用;不同浓度的Mn对水稻地上部Cd的积累都表现为促进作用;两个品种的Mn积累量都随着营养液Mn浓度的提高而急剧升高;Cd对黄华占中Mn的积累在0¹0μmol/L Mn条件下表现为促进作用,而在100μmol/L Mn下转变为抑制作用;Cd对IR68144中Mn的积累主要表现为抑制作用;营养液Cd或Mn浓度的增加都对水稻Fe和Zn的吸收和积累表现出强烈的抑制作用,但中等浓度(10μmol/L)Mn与Cd的互作能缓解对Fe积累的抑制作用,而Cd×Mn互作对Zn积累的抑制作用进一步加强。     

不同生育期施用硅肥对水稻吸收积累镉硅的影响

为探明硅肥对镉污染稻田降低稻米镉的作用机理,完善稻米镉消减的硅肥施用技术,采用田间试验,研究水稻不同生育期(基肥、分蘖期和孕穗期)施用硅肥对水稻吸收积累镉、硅的影响。结果表明:施用硅肥能够提高土壤0.160~0.290个pH单位,降低镉生物有效性,同时,显著增加土壤有效硅含量,增幅为295.3%~399.2%(P0.05);不同生育期施用硅肥中,基施硅肥能够显著增加9.7%的水稻产量,高于其他处理,基施硅肥显著降低了水稻茎秆、叶片、稻壳和稻米中的镉含量,降幅分别为31.9%(P0.05)、65.8%(P0.05)、46.1%(P0.05)和25.3%(P0.05),施硅降低了镉由茎秆向叶片和稻壳的转运,从而降低了稻米镉的积累,同时显著增加茎秆、叶片和稻壳硅含量,增加幅度分别为44.1%(P0.05)、71.5%(P0.05)和28.8%(P0.05)。综上表明,镉污染稻田基施硅肥能够显著增加水稻产量,降低土壤镉生物有效性,阻止镉的迁移转运,减少稻米镉积累,是镉污染稻田修复中推荐的硅肥施用技术。     

栽培条件对水稻镉积累的影响研究进展

综述了不同土壤、肥料与水分等生态栽培条件对水稻镉(Cd)积累的影响。认为土壤类型与土壤p H,有机肥与氮磷钾肥、硅肥、钙肥及其他微量元素肥,以及水分管理等均对水稻镉积累具有明显的影响;淹水是通过影响土壤的各种理化性质来影响土壤镉的生物有效性;合适的栽培方式能在保证水稻产量的同时,减少水稻对镉的吸收与积累。并提出了今后相关的研究方向。     

不同生育期施用叶面肥对水稻产量的影响

通过在水稻秧苗期及水稻生长后期喷施多种叶面肥多点试验,探讨各类叶面肥对水稻农艺性状和产量结构的影响。结果表明:全程喷施翠姆叶面肥有利于促进分蘖,增加有效穗,提高成穗率,从而实现增产,增产幅度在0.7%～2.3%;碧护增产途径主要是增加有效穗与千粒重,但实粒数略有降低,相对于对照,增产幅度在1.4%～3.2%;载能量营养液返青期喷施成穗率较低,最终未能实现增产;其余处理相对于对照,增产幅度在0.6%～2.9%。     

水稻品种镉积累特征及相关性研究

选取22个早稻和15个晚稻品种进行大田试验,研究了不同水稻品种对Cd的积累特征及相关性。结果表明:成熟期水稻不同部位Cd积累量大小依次为根系茎叶稻壳糙米,Cd主要集中在水稻的根部。水稻糙米Cd含量与稻壳的Cd含量相关性不显著,与根系、茎叶中的Cd含量相关性可能与水稻生长环境因素有关。与早稻相比,晚稻对环境Cd具有更强的吸收积累能力,且晚稻所有供试品种的糙米Cd含量均超过食品安全国家标准。     

不同叶面肥对水稻生长发育及光合特性的影响

为探究4种叶面肥对水稻生长发育及光合特性的影响,采用小区试验,研究不同叶面肥处理下水稻株高、颖花数、穗长、千粒重、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度的变化.结果表明,施用叶面肥有利于增加水稻株高、颖花数、叶片净光合速率、胞间CO2浓度.相关性分析表明,叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度与株高、千粒重、...     

镉低积累水稻品种选育研究进展

水稻（Oryza sativa L.）是我国主要粮食作物之一,稻米镉超标问题严重威胁人体健康。降低稻米镉污染风险,实现水稻安全生产迫在眉睫。镉低积累水稻品种选育是降低稻米镉污染风险经济有效的方法之一。从常规表型筛选到分子标记辅助筛选,从常规育种到分子标记辅助育种、基因工程育种、基因编辑和分子设计育种等分子育种技术,低镉水稻品种选育技术将会走向精准化、高效化与智能化,为水稻的安全生产提供了巨大推动力。综述了镉低积累水稻品种筛选与低镉水稻材料创制的研究进展,并对未来低镉水稻新一代分子育种技术的发展方向进行展望,旨在为保障我国粮食安全与居民健康提供科学支撑。     

外源硫化钠对土壤-水稻体系中镉迁移积累的影响

研究外源硫化钠对土壤-水稻系统中镉(Cd)形态变化及迁移积累影响,为硫素固定土壤活性Cd、降低稻米Cd积累的应用提供依据。本实验采用室内土壤培养和盆栽种植试验方法,研究不同硫化钠用量对水稻-土壤系统中Cd的迁移积累变化的影响。结果表明:施用0.1 g·kg~(-1)硫化钠,水稻根系及稻谷生物量相比空白对照组增加59%,同时有效降低水稻器官组织中Cd的积累;0.5g·kg~(-1)硫化钠处理下水稻根系、茎叶中Cd的积累分别下降76%、70%;稻谷中Cd的含量随着硫化钠施用量的增加呈现显著降低趋势,当施用量为0.3 g·kg~(-1)时,稻米Cd降幅最大(降低68%),继续增加硫化钠用量,稻米Cd降幅无显著差异;适量施用硫化钠能有效降低土壤中离子态Cd含量,最高降幅为55%;DTPA提取态Cd降幅约为17%。同时S~(2-)在土壤溶液中发生氧化还原反应,形成的硫酸盐在一定程度上缓解了土壤pH的增加。研究表明增施硫化钠0.3 g·kg~(-1)能提高作物产量和降低Cd在土壤-水稻系统中的迁移效率,有效降低籽粒中Cd的积累。     

水稻镉高积累材料不同生育期镉积累变化特征研究

为降低土壤Cd含量,以水稻Cd高积累材料Lu527-8和Lu17-9为研究对象,普通材料Lu527-4为对照,采用土培盆栽试验,分析其各生育期生物量、Cd积累量、Cd积累速率等指标,探讨水稻Cd高积累材料的Cd富集特性。结果表明:Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物量随生育期的延长呈上升趋势且差异显著,其在分蘖-拔节期上升幅度较小,而在拔节-成熟期急剧上升。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物富集量系数随生育期的延长显著上升且在灌浆期后差异不显著。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累速率随生育期的延长先升高后降低且在灌浆期达最大值,其地上部Cd积累速率分别为Lu527-4的2.43倍和2.24倍。整株Cd积累速率分别为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累量随生育期的延长呈上升趋势且在拔节-灌浆期显著上升,Lu527-8和Lu17-9地上部Cd积累量在灌浆期分别达359.28、331.22μg·株-1,为Lu527-4的2.44倍和2.25倍。整株Cd积累量在灌浆期分别达1 374.35、1 240.72μg·株-1,为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期显著高于其他生育阶段,其整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期分别占整个生育时期的15.30%、40.45%和39.70%、20.74%。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株净化率随生育期的延长显著上升且在灌浆期后趋于稳定,其地上部净化率在灌浆期时分别达0.82%和1.25%,其整株净化率分别达4.88%和4.39%,为Lu527-4的2.44倍和2.21倍。高Cd条件下,水稻Cd高积累材料对Cd具有较强的吸收和积累能力,是一种理想稳定的Cd富集材料,且灌浆期为水稻Cd高积累材料最佳收获时期。     

水稻品种镉积累特征及相关性研究

选取22个早稻和15个晚稻品种进行大田试验,研究了不同水稻品种对Cd的积累特征及相关性。结果表明:成熟期水稻不同部位Cd积累量大小依次为根系>茎叶>稻壳>糙米,Cd主要集中在水稻的根部。水稻糙米Cd含量与稻壳的Cd含量相关性不显著,与根系、茎叶中的Cd含量相关性可能与水稻生长环境因素有关。与早稻相比,晚稻对环境Cd具有更强的吸收积累能力,且晚稻所有供试品种的糙米Cd含量均超过食品安全国家标准。