轻度镉胁迫下不同水稻品种籽粒镉富集及产质量差异研究

通过大田试验,研究了轻度镉胁迫下23个不同水稻品种间籽粒产量、籽粒镉含量及镉富集系数的差异变化。结果表明,不同水稻品种产量、籽粒镉含量及富集系数存在较大差异,其变幅分别为484.1～624.8kg/667m~2、0.081～0.474mg/kg、0.19～1.13,产量与籽粒镉富集能力不存在显著相关性。通过聚类分析,初步筛选出产量较高、籽粒镉富集能力较弱品种1个(川作优1727),产量中上、富集能力较弱品种3个(德香4103、川作优6203、蓉18优447)和产量中等、富集能力较弱品种3个(宜香优4245、蜀优217、冈优725),可用于轻度镉污染区种植参考。     

轻度镉污染土壤上不同水稻品种间稻米镉富集及产量差异研究

通过大田试验,研究轻度镉污染土壤上21个不同水稻品种间产量、稻米镉含量及镉富集系数的差异变化。结果表明,不同品种水稻单产、稻米镉含量及富集系数存在较大差异,其变幅分别为555.6～627.5kg/667m~2、0.078～0.789mg/kg、0.181～1.835,最高值比最低值分别相差12.39%、911.54%、913.81%。依据水稻单产和稻米镉含量及生育期进行分析,初步筛选出稻米产量较高、稻米镉富集能力较弱的早熟品种1个(川作优1727),迟熟品种6个(蜀优217、旌优127、川优6203、德香4103、千优531和F优498),可用于轻度镉污染区水稻安全种植生产。     

地质高背景区镉污染稻田中低累积水稻品种筛选

【目的】探究地质高背景区镉（Cd）污染稻田水稻对Cd的富集转运特征,筛选适用于稻田安全生产的Cd低累积水稻品种,为该地区的水稻安全生产提供参考。【方法】以贵州开阳县10个主栽水稻品种为材料,采用田间小区试验的方法,测定土壤、水稻不同组织部位Cd含量,对比不同水稻品种对Cd的富集和转运特征,并结合水稻产量和聚类分析,筛选Cd低累积水稻品种。【结果】参试水稻品种的稻田土壤pH为5.88~6.37、全Cd含量为0.89~1.30 mg/kg、有效态Cd含量为0.40~0.58 mg/kg,不同品种间土壤pH及Cd含量无显著差异（P>0.05,下同）。水稻不同组织部位间的Cd含量以茎部和根部积累较高。相对于根际土,Cd在水稻茎、根中呈明显的富集特征,富集系数均超过1.00,但多数品种谷壳、糙米对Cd的富集系数小于1.00。Cd转运系数以糙米/谷壳、茎/根转运系数较高,其中,水稻体内Cd从根向茎、谷壳向糙米的转运能力相对较强,接近或超过1.00。在水稻品种间产量无显著差异的前提下,结合聚类分析可将10个水稻品种划分为三类:第Ⅰ类（较低值类）包括成优1479和天优1177;第Ⅱ类（中间值类）包括C两U华占、黑糯80、川华优320、红优2号、C两优华占和泸香优110;第Ⅲ类（较高值类）包括金优2017和宜香优2115。【结论】10个参试水稻品种中,本地主栽水稻品种各部位相对易于富集Cd,其中,金优2017和宜香优2115糙米Cd含量严重超标,不建议在Cd污染稻田中种植;成优1479和天优1177的糙米Cd含量较低,可作为Cd低累积水稻品种推广种植。     

基于多指标的镉低积累水稻品种筛选

为筛选高产且镉低积累水稻品种,选择江西省新余市主推的10个早稻和12个晚稻品种为材料,采用田间小区试验,比较不同水稻品种在轻度镉污染农田对镉吸收、积累和富集的差异,测定不同水稻品种的产量、糙米镉含量、富集系数和转运系数等指标。结果表明,不同水稻品种的糙米镉含量差异较大(P<0.05),早稻品种糙米中镉含量为0.11～0.25 mg·kg^-1,晚稻品种糙米中镉含量为0.05～0.21 mg·kg^-1,其中启两优1639、陵两优171和兴安香占等水稻品种糙米的镉含量超过国家限量标准值(0.20 mg·kg^-1)。早稻品种糙米对土壤镉的富集系数为0.26～0.57,晚稻为0.17～0.73;早稻品种谷壳-糙米转运系数为1.12～2.62,晚稻为0.26～2.75;糙米镉含量与富集系数、转运系数相一致。不同品种水稻产量为6.30～11.69 t·hm^-2,早晚稻产量较高的分别是启两优1639和甬优4949。通过多目标的聚类分析,兼顾水稻产量与糙米镉累积情况,筛选出早稻品种陵两优47、晚稻品种甬优494...     

不同水稻品种稻谷对土壤中铅的积累特性及其安全风险评估

为了探明当前漳州市种植的水稻品种稻谷对铅的富集特性及其质量安全,以当地15个水稻主栽的品种为试材,采用添加铅源的盆栽试验及大田试验,考察稻谷对铅积累特性及评价其质量安全风险。结果表明,在弱酸性(5.5P<0.01)。不同品种稻谷对铅的富集能力有明显的差异(P<0.05),盆栽试验和大田试验的富集系数分别为0.059%~0.296%和0.060%~0.261%;聚类分析得出有4个品种为高富集、6个品种为中富集和5个品种为低富集。依据GB2762—2017规定的稻谷中铅含量限量标准(0.2 mg/kg),低富集、中富集和高富集水稻品种,水田土壤(5.5相似文献   

铅胁迫对大白菜苗期生长及铅积累的影响

用水培法研究在不同浓度铅胁迫下5个大白菜品种苗期生长和吸收积累铅的差异.结果表明,在不同浓度铅胁迫下,各品种地上部鲜重均下降,且显著低于对照(除浙白8号外).短期较低浓度的铅胁迫对大白菜地上部干物质积累有促进作用;在不同浓度铅胁迫下,品种和处理间大白菜地上部铅含量均存在显著差异.铅胁迫下各品种大白菜叶绿素含量和叶绿素a/b值变化趋势不同,低浓度的铅胁迫有利于叶绿素a/b值的提高.地上部鲜重和铅含量可以作为高耐低富集品种筛选的辅助鉴定指标.     

外源铅胁迫对青稞生长及铅积累的影响

采用盆栽试验研究外源铅对青稞生长的影响及青稞不同部位铅积累富集规律。结果表明:随外源铅浓度的增加,青稞株高、茎粗、穗长、穗粒数、千粒重、生物量都呈下降趋势,青稞可以耐受400 mg/kg以下铅胁迫产量及产量构成因素不减少,铅处理水平超过800 mg/kg时,青稞地上生物量较对照处理显著下降14. 1%;不同铅处理水平下青稞各器官铅含量为根茎叶籽粒,随土壤铅浓度升高,青稞根、茎、叶、籽粒中的铅含量显著升高。当外源铅浓度超过400 mg/kg时,青稞的生长发育受到显著抑制;通过青稞籽粒铅含量与土壤铅含量回归方程,计算出土壤铅毒性临界值为346. 17 mg/kg;青稞根富集系数大于1,青稞籽粒、茎、叶铅富集系数均小于1。     

不同类型水稻镉富集与转运能力的差异分析

选取84个水稻品种在镉(Cd)中轻度污染农田上进行原位小区试验,通过统计分析水稻Cd富集系数及转运系数,探索具有相似产量与Cd富集能力的水稻品种各器官Cd的富集及Cd在土壤-水稻系统中转移特征,比较不同类型水稻Cd富集与转运的差异。结果表明:水稻糙米Cd富集系数范围为0.10~0.78,小区产量范围为8.20~11.50 kg(以小区面积3.5 m×3.5 m计),不同水稻品种产量与糙米Cd富集能力不存在显著相关性。以产量和糙米Cd富集系数为指标将所有水稻品种进行聚类分为高产高Cd(组1)、低产高Cd(组2)、高产低Cd(组3)和低产低Cd(组4)四组。水稻各器官Cd富集规律均为根系茎叶糙米,Cd由根系向上传递过程中,含量越来越低。不同产量和富集能力的水稻类型的差异,主要在于茎和叶的富集与转移。高产或高Cd品种有较强的将Cd从根转运到茎和从茎、叶转运到米的能力。低Cd水稻无论产量高低,对各器官的Cd转运能力无显著影响。筛选、培育适合在中轻度污染区种植的高产低Cd水稻品种是可行的。在种植过程中控制茎的吸收与转运将对保障粮食安全生产具有重要意义。     

广西某铅锌矿区土壤镉、铅、砷形态分布对水稻重金属的影响

【目的】探讨铅锌矿区周边土壤镉、铅和砷形态分布对水稻重金属影响,为当地土壤重金属修复治理提供参考。【方法】采集广西某铅锌矿区周边农田土壤和水稻根、茎、叶、籽粒等样品,分析土壤镉、铅和砷的全量和形态分布水稻重金属含量,通过单因素污染指数方法评价土壤重金属污染状况,通过富集系数评价水稻根、茎、叶、糙米对土壤重金属富集能力。【结果】水稻田土壤镉、铅和砷污染严重,土壤镉含量变化为0.42~2.68 mg/kg,平均值为1.52 mg/kg;铅含量变化为118~1180 mg/kg,平均值为472.59 mg/kg;砷含量为11.6~351.0 mg/kg,平均值为109.81 mg/kg。其中土壤镉主要以交换态和碳酸盐结合态为主;土壤铅以铁锰氧化结合态和有机物结合态为主;土壤砷以残余晶格态为主。土壤重金属的主要富集水稻根部位,其中水稻根富集土壤镉系数均大于1、富集铅系数介于0.38~3.53、富集砷系数均小于1,糙米镉和铅含量超标,砷未超标。【结论】铅锌矿区的周边土壤镉、铅、砷含量严重超标;水稻田土壤镉对农作物有一定风险;铅对农作物铅超标存在潜在危害;土壤砷主要残余晶格态为主;水稻籽粒镉全部超标、铅部分超标、砷不超标。     

水稻铅积累基因型差异及其对铅胁迫的反应

对40份来源不同杂交组合的高代水稻品系进行同田种植,收获后测定其糙米的铅含量。结果表明,铅含量变异幅度为0.086~0.357 mg/kg,且不同品系存在差异。从中筛选出铅积累差异极端的6个品系,在2、4 mM 2个铅水平胁迫条件下,对其农艺性状、抽穗期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量进行了调查测定,结果表明,2种铅胁迫条件下,株高、单株穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量与对照相比均受到一定的抑制,不同品系受抑制程度不一,同一品系不同胁迫条件下反应也不同,高铅水平胁迫下抑制更为明显。抗氧化酶的测定表明:胁迫条件下材料SOD、CAT、POD、MDA都发生了变化,SOD、CAT、MDA的变化与积累类型关联;低胁迫水平下低积累类型品系SOD活性升高幅度大,高胁迫水平下降低幅度小;2种胁迫条件下高积累类型品系CAT活性提高,而低积累类型品系降低;高水平胁迫时,所有品系叶片MDA含量都增加,低积累型品系增加幅度大。     

铅胁迫下添加硫对小花南芥土壤微生物数量及植株铅累积特性的影响

为探明在铅胁迫下,外源添加不同硫浓度是否会影响小花南芥（Arabis alpina L. var. parviflora Franch）土壤微生物数量及植株铅累积特性,采用盆栽试验种植野生小花南芥,通过测定土壤pH、S、Pb含量,土壤微生物数量以及植株铅含量,揭示铅胁迫下,外源添加不同硫浓度对超富集植物小花南芥土壤微生物数量及植株铅累积特性的影响。结果表明：铅胁迫下,外源添加不同硫浓度①使土壤pH从6.87下降到6.17;②对土壤Pb含量有极显著影响,土壤铅含量可达2 100.22 mg/kg;③对细菌、真菌、放线菌无显著影响;④显著增加了地上部和地下部对铅的吸收,其中,地上部铅含量可达2 524.01 mg/kg,地下部铅含量可达1 672.94 mg/kg,富集系数、转运系数和转运量系数最高分别可达4.04、1.73和9.84。研究发现,铅胁迫下,外源添加不同硫浓度可促进小花南芥对铅的吸收,土壤中微生物的数量也发生变化。     

不同苎麻品种对土壤中镉、铅富集的差异

本研究以种植于临湘镉、铅复合污染农田中的7个苎麻栽培品种为材料,研究不同苎麻品种在污染农田中的生长情况和重金属富集差异。结果表明,7个苎麻品种均生长良好,其中中苎一号单季生物产量和原麻产量均显著高于其他品种,分别为6 903.45 kg/hm2和820.43 kg/hm2。镉在苎麻不同器官的分布表现为麻壳、麻骨和根中的镉含量较高,原麻中的镉含量较低,铅在苎麻各个器官的分配表现为麻壳、根和叶中的铅含量较高,麻骨和原麻中的铅含量较低。各品种地上部镉、铅含量存在显著差异,中苎一号地上部镉含量为19.89 mg/kg,石阡竹根麻地上部铅含量为9.41 mg/kg,均高于其他品种。中苎一号地上部对镉的提取效率为2.95%,显著高于其他品种,各品种对铅的提取效率差异不显著。因此采用苎麻修复临湘镉、铅复合污染土壤,种植中苎一号可获得最佳的土壤修复效果及经济效益。     

6个适合广西种植的水稻品种对镉的累积差异

水稻对镉的富集存在显著的品种差异。在土壤镉高背景值区,如果盲目种植容易引起健康风险。采用盆栽试验研究广西常见的6个水稻品种(丰源优219、深优957、宜香305、桂丝粘、中广香1号、百香139)对镉的累积差异。结果表明,在高镉(0.43 mg/kg)背景值土壤中,6个品种的水稻糙米镉累积水平差异显著,糙米镉浓度大小依次为中广香1号深优957丰源优219百香139桂丝粘宜香305。其中,桂丝粘、宜香305糙米镉浓度是国家食品标准临界值的2.35、2.50倍,存在较大的健康风险。中广香1号糙米对镉的累积最低,为(0.16±0.03)mg/kg,且显著低于其他品种(P0.05),按推算该品种糙米镉浓度满足食品安全要求不影响人体身体健康。由于中广香1号与其他5个品种比较,产量无显著差异,糙米对土壤镉的富集系数最低。可见,中广香1号是比较适合广西镉高背景值区种植的低累积品种。     

不同基因型烤烟对镉、铅富集特征评价

重金属镉、铅易在烟叶中富集,影响烟株生长,并通过抽吸过程进入人体,危害人类健康。为探讨豫西地区不同基因型烟草对重金属镉、铅的富集特征,筛选出烟叶原料安全的优良品种,以豫西烟区15个基因型烤烟为材料,采用水培试验研究不同水平镉(0、5、10、20 mg/L)、铅(0、20、50、100 mg/L)胁迫下不同基因型烤烟生物量、重金属含量、耐性指数、重金属积累量及转运系数的差异。结果表明:(1)重金属镉、铅胁迫对不同基因型烟株的生长均表现为低浓度促进,高浓度抑制的现象。(2)不同基因型烤烟对重金属镉、铅污染的响应不同。不同基因型烤烟对镉的积累分配主要在地上部,而对铅的积累分配主要在根部,且对重金属镉的富集和转运能力高于重金属铅。(3)不同烤烟品种对重金属镉、铅的吸收积累能力存在基因型差异。在高镉、铅水平下G15对重金属镉的积累量和转运系数较高,G5对重金属铅的积累量、耐性指数较高,适合作为土壤重金属镉、铅污染的植物修复材料。G2、G10在低镉水平下,镉的积累量较低,适宜在土壤轻度镉污染条件下进行烟叶安全生产。G4、G12在低铅水平下,铅积累量和地上部分铅含量较低,属于铅低积累基因型,可用于轻度铅污染条件下的烟叶安全生产。     

镉铅胁迫对桑树种子萌发和幼苗生长以及重金属累积的影响

[目的]研究重金属胁迫对桑树种子萌发及幼苗生长的影响,分析桑树幼苗对重金属的吸收和累积规律。[方法]以冀桑3号和鲁杂1号2个品种桑树种子和幼苗为材料,采用滤纸萌发法分析重金属镉、铅对2个品种桑树种子萌发的影响,采用土培盆栽法分析镉和铅对2个品种桑树幼苗生物量的影响及幼苗对镉和铅的吸收转运规律。[结果]桑树种子萌发受到镉、铅的抑制作用,并且镉和铅对胚根毒害作用更强。镉和铅元素对桑树种子胚根生长有显著抑制作用的浓度分别为114、331 mg/L;2个品种幼苗的生物量随着镉和铅处理浓度的升高而降低,冀桑3号幼苗能耐受20 mg/kg的镉胁迫和500 mg/kg的铅胁迫而不降低其生物量。2个品种桑树幼苗对镉和铅的吸收水平均随着镉、铅处理浓度的升高而升高;幼苗对镉的富集系数和转移系数分别为0.53～3.58和0.41～0.84,对铅的富集指数和转移系数分别为0.02～0.58和0.11～0.78。从2个品种的富集系数和转移系数的对比来看,冀桑3号幼苗与鲁杂1号幼苗对镉、铅的耐受能力、富集能力存在一定程度的差异,且2个品种幼苗均不能有效地将镉和铅转运至植株地上部分。[结论]该研究可为植物修复重金属污染提供一定依据,为进一步利用桑树进行土壤修复奠定一定的理论基础。     

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(p0.01),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(p0.01),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SiO_2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污染物限量标准安全要求。施硅不能改变不同品种水稻对镉胁迫响应的差异,但可在一定程度上抑制水稻对隔的积累;选用镉低积累品种,施用适量硅的情况下,可实现镉污染稻田水稻的安全生产。     

铅胁迫对水稻中铅和矿质元素含量的影响

为了探明铅胁迫对水稻中铅和矿质元素含量的影响,以湘早籼24和八两优100为材料,通过盆栽试验,采用ICP法研究了不同浓度铅处理下水稻根、叶和籽粒中铅、钾、钙、镁含量.结果表明,水稻根、叶和籽粒中铅含量与铅处理浓度呈显著正相关,水稻体内铅含量顺序为根>叶>籽粒.水稻根、叶和籽粒中钾、钙、镁含量与铅处理浓度均呈负相关.可见铅污染能被水稻根系吸收富集,并能在水稻植株内移动,还能影响水稻对矿质元素的吸收.     

重庆市再生稻产区主导品种筛选

为筛选优质、高产及稳产再生稻品种,满足重庆地区对再生稻种植的需求,选用12个品质较优的杂交水稻品种,在重庆市各再生稻产区开展多点试验,筛选再生萌芽期耐热性好、再生能力强、产量高的再生稻品种。结果表明:中稻再生稻两季综合,宜香优1108、深两优5814、德香4103和川农优528品种的产量优于对照(准两优527),适宜在重庆再生稻产区推广应用。其中,宜香优1108在5个试验点的2季平均产量为13 173.3kg/hm~2,较对照增产7.79%;深两优5814平均产量12 879kg/hm~2较对照增产5.38%。     

铅胁迫对不同基因型烟草铅吸收、运转及积累的影响

以10个不同基因型烟草品种为试材,通过盆栽方式,研究铅胁迫下不同基因型烟草的铅吸收、运转及积累特性,以筛选出铅低集聚型烟草用于烤烟的安全生产及铅高富集型烟草用于铅污染土壤的改良。结果表明：随着外源铅浓度的增加,烟草铅含量表现为上升趋势,不同浓度铅胁迫下不同基因型烟草的生物量、铅含量、铅积累量、耐性指数、转运系数存在显著差异。在0、500、1 000 mg·kg^-1铅浓度胁迫下烟草品种K326(G10)叶片铅含量比云烟87(G3)分别高33%、61%、104%,比LY1306(G7)分别高33%、43%、50%;G7根系铅含量比G3分别高84%、109%、220%,比G10分别高21%、18%、167%;G7整株平均铅含量比G3分别高100%、93%、153%,较G10分别高2%、17%、61%。综上,云烟87可用于烟草安全生产,K326可用于铅污染土壤的修复,LY1306由于转运系数显著低于其他基因型烟草,因此叶片铅含量较低,可用于烟草安全生产和铅污染土壤的修复。     

8个水稻品种对土壤重金属的富集特性初探

选取适于福建漳州地区晚季栽培的隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗、恒丰优粤合丝苗、荃优822、甬优12、甬优1540、甬优2640等8个水稻品种为试验材料,采用单因素田间试验,研究水稻稻谷对水田土壤中铅、砷、铬富集特性。结果表明,8个水稻品种稻谷中对土壤中铅、无机砷、铬的富集特性有一定差异,稻谷中的含量分别为0.005 7～0.038 7、0.049～0.220 mg/kg和0.046～0.109 mg/kg;富集系数分别为0.011%～0.080%、2.26%～10.26%、0.353%～0.848%;稻谷对无机砷为高富集、铬为中富集、铅为低中富集。