不同种植模式对稻田土壤重金属含量及晚稻稻米品质的影响

为了寻求消减土壤重金属的种植模式,确保食物安全,以6年定位试验,研究了5种不同种植模式对稻田土壤重金属Cd、Pb、Hg、As含量、晚稻植株重金属的积累与分配、稻米品质及产量的影响。结果表明,与冬闲-双季稻(CK)相比,黑麦草-双季稻(T1)、紫云英-双季稻(T2)、油菜-双季稻(T3)和马铃薯-双季稻(T4) 4种冬种模式对土壤重金属含量表现出明显差异,其中T1土壤As,T2土壤Cd、Hg、As,T3土壤Cd、Hg,T4土壤Pb、Hg含量均显著低于CK,但T1土壤Hg,T3土壤As,T4土壤Cd、As含量显著高于CK。不同种植模式晚稻植株重金属含量均为根>茎叶>糙米,冬种模式根重金属含量均低于CK,茎叶Cd含量均高于CK,茎叶Pb、Hg、As含量表现不稳定,糙米Cd、Pb含量除T4 Cd外,其余均显著低于CK。冬种模式均增加了稻米出糙率、整精米率、胶稠度和直链淀粉含量,降低了垩白米率和垩白大小。冬种模式增加了晚稻产量,其中T4比CK显著增产17.52%。上述结果说明,冬种模式有促进消减土壤部分重金属污染趋势,但其作用有限,并能一定程度降低糙米Cd、Pb含量,改善稻米品质和提高水稻产量。     

外源硒处理对优质地方水稻品种产量及稻米硒氮磷钾含量的影响

旨在研究外源硒处理对不同类型优质地方常规稻产量及硒氮磷钾含量的影响。以籼稻品种(‘泰选1号’)和粳稻品种(‘粳选1号’)为材料,采用完全随机设计,于较高海拔山区试验田(800 m以上)进行不同浓度硒处理试验。结果表明:施用外源硒处理后不会降低两个品种的稻谷产量;随外施硒浓度的提高,两个水稻品种精米及米糠硒含量均显著提高,粳稻品种在0~15 g/hm2外源硒浓度范围内随硒浓度的增加,精米中硒含量的增加率呈较高的线性模式增长;而高浓度硒处理下,粳稻精米率、整精米率显著降低;随外施硒浓度的增加,水稻精米中氮钾元素含量与硒含量从极显著正相关变为极显著负相关。在硒浓度较低的环境下,适当增加氮、钾肥的施用量能促进水稻对硒元素的吸收积累,高浓度反之。因此,对优质地方常规稻外施硒以提高品质与硒元素积累的研究是可行的。     

晚粳稻籽粒中As、Cd、Cr、Ni、Pb等重金属含量的基因型与环境效应及其稳定性

选择籽粒Cd、Cr、As、Ni和Pb等重金属含量差异较大的12个晚粳稻基因型，种植于浙江省晚粳稻主产区嘉兴、湖州、杭州、宁波、绍兴等市的6个试点，研究籽粒中5种重金属含量的基因型与环境变异及其稳定性、籽粒和土壤有效态（DTPA提取态）Cd、Cr、As、Ni和Pb等重金属含量之间及与Fe、Zn含量之间的关系，以及土壤pH对籽粒重金属积累的影响。结果表明，环境、基因型及其互作效应对籽粒重金属含量的效应均达极显著水平，表明筛选和选育籽粒重金属含量低的品种以及通过农艺措施减少籽粒重金属含量是可能的。同时，籽粒中这5种重金属含量的稳定性因环境、基因型而有较大差异，且亦因重金属种类而异。因此，为降低籽粒重金属含量，应针对特定重金属污染的环境进行基因型选择，并同时考虑基因型籽粒重金属含量的稳定性。土壤pH不仅影响土壤重金属有效性及水稻籽粒中重金属积累量，还影响籽粒重金属积累的基因型与环境互作效应（即积累稳定性）。此外，土壤中一些重金属常发生复合污染，如Cd和Cr、As或Ni，Cr和As，Pb和As间表现为协同消长，Cd含量较高的稻米往往As和Pb含量也高，Cr和Ni含量以及As和Pb含量之间也呈正相关。     

冬种黑麦草对6种水稻土重金属含量及晚稻不同器官重金属累积与分配的影响

研究双季稻区6种不同土壤类型冬季种植黑麦草对土壤重金属含量及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响, 可为水稻质量安全生产和产地安全适宜性评价提供重要参考。本文以7年定位试验为基础, 研究了南方双季稻区冬季种植黑麦草对6种不同水稻土耕层土壤重金属Cd、Pd、Hg和As含量的变化及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响。结果表明, 在6种不同土壤类型中, 灰泥田土壤Cd含量极显著高于其他土壤类型; 黄泥田土壤Pd含量极显著高于其他土壤类型; 土壤Hg含量以红黄泥田最高, 达0.029 mg kg^-1, 与其他土壤类型差异达极显著水平; 土壤As的含量以黄泥田最高, 为29.5 mg kg^-1, 极显著高于其他土壤类型。6种不同土壤类型晚稻植株Cd、Pb、As含量均为根>茎叶>糙米。在晚稻植株根系、茎叶和糙米的Cd含量以红黄泥田最高, 均极显著高于其他土壤类型; 植株根系Pb、As含量以黄泥田最高, 分别为33.0 mg kg^-1和119.5 mg kg^-1, 均极显著高于其他土壤类型; 河沙泥水稻植株茎叶的Hg、As含量均极显著高于其他土壤类型。说明黄泥田种植水稻有利于降低稻米中重金属含量, 改善稻米品质。     

苦荞重金属富集特征及低积累品种筛选

以贵州省威宁县7个当地主栽的苦荞品种(黔黑苦1号、黔苦2～7号)为材料,通过大田试验,研究不同苦荞品种对土壤中镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)等6种典型有害重金属的富集能力差异,采用内梅罗综合污染指数法评价苦荞受多种重金属污染情况,筛选重金属低积累的苦荞品种。结果表明,苦荞籽粒对重金属的富集能力因元素而异,总体表现出Cd>Zn>Cu>Ni>Pb>As的特征;7个苦荞品种籽粒严重受到Cd元素污染,单项污染指数(P_i)在2.19～3.8之间,污染等级均达高污染;苦荞产量主要受到籽粒Pb含量的影响,皮尔逊相关性系数为-0.665,达到强负相关关系,籽粒中Zn与Ni、Cu含量呈显著强正相关关系,皮尔逊相关系数分别为0.775和0.802;黔苦3号为苦荞Cd低积累品种,黔苦7号苦荞为As、Ni和Pb的低积累品种,黔苦5号苦荞为Cu低积累品种,黔苦4号苦荞为Zn低积累品种。     

重金属胁迫后效对玉米产量的影响

以不添加重金属的土壤为对照（CK）,5种重金属分别以2种梯度添加量1（Cd1、Pb1、Cr1、Hg1、As1）;2（ Cd2、Pb2、Cr2、Hg2、As2）添加到土壤中,研究在大田条件下经过小麦1季或小麦-玉米-小麦3季作物种植后,重金属胁迫后效对玉米产量的影响。结果表明,5种重金属处理的玉米穗轴质量、生物产量与CK持平或高于CK,其中Hg2、Cd2、Hg1、As2处理玉米穗轴质量显著高于CK;玉米穗轴质量、单穗籽粒质量、经济系数在同一重金属不同质量浓度间均表现为：高质量浓度＞低质量浓度;经过小麦1季种植后,重金属（ Cr1除外）处理玉米籽粒产量高于CK,其中Cd1、Pb1、Hg1处理玉米籽粒产量较高,分别达到了8276．7,8059．9,7879．5 kg/hm2,而且Cd1、Pb1处理显著高于CK （6675．5 kg/hm2）。     

镉对水稻植株生长和叶片生理活性的影响

以扬稻6号和武运粳7号为材料进行盆栽实验,研究了Cd胁迫对水稻植株生长的影响,结果表明:(1)Cd胁迫对水稻植株的分蘖力、株高、植株干物质的积累量、产量构成因素以及叶片的生理活性等都有显著的影响;(2)Cd胁迫对水稻植株的分蘖、株高和植株干物质的积累量的影响均为植株较幼嫩时影响较大,而对开花期的分蘖成穗率、株高和植株干物质的积累量影响不大,反映了水稻植株在开花期具有较好的耐镉性;(3)对产量构成因素的影响为每穗粒数受影响最大,说明Cd胁迫抑制了穗分化;(4)Cd处理使分蘖末期水稻叶片电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量都上升了,而叶片的光合速率下降了,反映了水稻叶片在分蘖末期受Cd胁迫后,膜系统受到了伤害,而脯氨酸含量的上升则反映了水稻叶片同时也表现出了一定的耐Cd性.     

镉胁迫下不同水稻品种镉的累积与产量差异比较

探讨在镉(Cd)胁迫下水稻植株内的镉含量,以及水稻不同部位镉累积情况,筛选出高耐镉性且高产的水稻品种。以不同粳稻和籼稻品种为研究对象,通过盆栽试验,在不加镉与镉胁迫2种处理下,探讨不同水稻品种收获期的Cd含量,Cd累积情况。2种处理下水稻体内镉含量大致都为根茎叶谷壳籽粒,且镉主要集中在根部;镉在不同水稻品种内的累积与分布存在差异,尤其是镉在籽粒中的累积差异较大,8个中稻品种中籽粒镉含量以品种‘春优84’的增加幅度最低,表现出较低的镉累积能力;同时也表明镉胁迫下粳稻镉累积量高于籼稻;在镉胁迫处理下籼稻产量显著减少,而粳稻产量均增加。‘春优84’籽粒镉含量增幅最低,表现出显著的耐镉性,虽其产量有所影响,但从镉安全性考虑,可作为湖南省镉污染区域推广品种选用。     

粳稻精米脂肪含量和组分对蒸煮品质的影响及其对氮素的响应

选用6个穗型不同的粳稻品种,采用7个氮肥处理,研究了精米中脂肪含量和组分对稻米直链淀粉含量和RVA特征值的影响及其对氮素的响应。结果表明,水稻精米中脂肪含量及组分存在显著的基因型差异。小穗型品种宁粳1号、早丰9号和武育粳3号精米中粗脂肪含量和淀粉脂(SL)含量分别大于或等于与之对应的大穗型品种宁粳2号、徐稻4号和9522; 精米中非淀粉脂(NSL)含量小穗型品种宁粳1号、早丰9号和武育粳3号均小于或相近于与之对应的大穗型品种宁粳2号、徐稻4号和9522。氮素对精米脂肪含量及组分的影响小于基因型,而且对于不同的基因型水稻氮素对脂肪的调控作用不同。精米中粗脂肪含量及各脂肪组分含量与直链淀粉含量(AC)及RVA特征值关系密切。精米中粗脂肪含量与脱脂前后的崩解值(BDV)呈极显著负相关,SL与直链淀粉含量(AC)、脱脂前后的消减值(SBV)和回复值(CSV)均呈显著或极显著负相关。从这些结果可以看出,精米中脂肪含量尤其是SL含量对稻米的蒸煮食味品质有显著影响,提高精米中SL含量能够提高稻米的蒸煮食味品质。     

镉胁迫对不同基因型大白菜苗期生长及镉积累的影响

利用实验室营养液水培法,研究了在不同浓度Cd胁迫下5个大白菜品种苗期生长和吸收积累镉的差异.结果表明,在不同浓度Cd胁迫下,各品种地上部鲜重均下降,且显著低于对照;50μmol/L CdCl2处理时,以浙白8号的生长抑制率最低(53.86％).短期较高浓度的Cd胁迫对大白菜地上部干物质积累有促进作用;在不同浓度Cd胁迫下,品种间大白菜地上部镉含量存在显著差异,其中,浙白8号大白菜地上部镉含量较低( 145.1 mg/kg DW,249.7 mg/kg DW).Cd胁迫下各品种大白菜叶绿素含量均下降,在不同Cd浓度下叶绿素a/b变化不同.