【摘要】：水稻作為主糧作物之一,對砷具有較強的吸收和轉(zhuǎn)運能力。已有研究表明土施外源硅可顯著降低水稻對砷的吸收和累積,但土施硅還可增加土壤溶液中砷含量,增大水稻遭受砷脅迫的風險,那么葉面施用硅是否也會降低水稻對砷的吸收和累積?從而降低人體健康風險?基于此,本研究采用營養(yǎng)液培養(yǎng)和土壤培養(yǎng)相結(jié)合的方法,首先驗證葉面施硅后,硅是否可通過韌皮部在水稻中下移,并探究葉面施硅對水稻吸收As(III)、As(V)、MMA(V)和DMA(V)的影響效應(yīng);其次,研究不同葉面硅調(diào)理劑對水稻累積砷的影響;最后開展整個生育期的土壤培養(yǎng)試驗,研究在輕度砷污染土上施用葉面硅調(diào)理劑對成熟水稻砷富集能力及稻米中砷賦存形態(tài)的影響機制,從而篩選出適宜的葉面硅調(diào)理劑。主要的研究結(jié)果如下:(1)葉面施硅增加了水稻幼苗地上部和根中的硅濃度,證明了硅能夠通過韌皮部從葉片運輸至根系,從而對水稻抑制砷吸收起作用。水稻幼苗葉面噴施硅后,分別在含有As(III)、As(V)、MMA(V)和DMA(V)的生長介質(zhì)中暴露48 h,結(jié)果表明葉面施硅降低了水稻對砷的吸收能力。As(V)、MMA(V)處理下,葉面施硅顯著降低了水稻對砷的吸收,降幅分別為29.08%、35.17%(P0.05)。不論水稻葉面是否施硅,水稻體內(nèi)4種砷形態(tài)的轉(zhuǎn)運能力為:DMA(V)As(III)As(V)MMA(V),這說明DMA(V)向地上轉(zhuǎn)運的能力很強。(2)采用營養(yǎng)液培養(yǎng),研究不同葉面硅調(diào)理劑對水稻幼苗累積砷的影響,結(jié)果表明,所有葉面硅調(diào)理劑的施用均可降低水稻根中砷含量,且葉面噴施Na_2SiO_3對抑制水稻吸收砷的效果要優(yōu)于K_2SiO_3。其中,葉面施用Na_2SiO_3+鼠李糖脂既能明顯降低水稻根系和水稻地上部砷總量,降幅分別為25.35%和33.10%,又減少了水稻地上部和根系A(chǔ)s(III)含量,降幅分別為和27.74%和21.50%,還可降低水稻砷轉(zhuǎn)運系數(shù),為抑制水稻幼苗吸收和積累砷效果最好的葉面硅調(diào)理劑。(3)整個生育期土壤培養(yǎng)試驗的結(jié)果表明,葉面噴施硅調(diào)理劑可顯著降低水稻秸稈和糙米中砷含量,糙米中無機砷和DMA(V)含量,且改變了糙米中無機砷和DMA(V)的分配比例。關(guān)鍵生育期噴施K_2SiO_3+Tween-80與Na_2SiO_3+Tween-80對降低水稻秸稈和糙米中砷含量的效果最好,為砷輕度污染區(qū)適宜的葉面硅調(diào)理劑。綜上所述,水稻噴施硅后,葉片吸收的硅可通過韌皮部下運至根系,在一定程度上降低水稻對砷的吸收和累積;以表面活性劑鼠李糖脂和吐溫80配制的硅葉面調(diào)理劑降低水稻中砷累積的效果最佳。
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X503.231

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本文編號：2595052