外源有機(jī)碳對水稻鎘吸收的阻隔效應(yīng)及機(jī)理
本文關(guān)鍵詞:外源有機(jī)碳對水稻鎘吸收的阻隔效應(yīng)及機(jī)理
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【摘要】:我國土壤重金屬污染形勢嚴(yán)峻。全國耕地重金屬污染約有1.5億畝,珠三角地區(qū)28%的土壤重金屬超標(biāo),其中鎘是主要的超標(biāo)元素,F(xiàn)有土壤鎘污染的防治措施存在修復(fù)周期長、成本高、效果受環(huán)境條件變化影響大等缺陷。水稻籽粒富集鎘是一個(gè)主動吸收的過程,受體內(nèi)生理生化過程的影響,最終通過體內(nèi)信號物的傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn),而有機(jī)碳又是作物體內(nèi)的重要信號物,與蛋白質(zhì)及碳水化合物的合成密切相關(guān)。本研究以早稻黃華占、晚稻玉香油占為材料,研究了外源噴施3種有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻的生長、生理及鎘吸收的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)種子培養(yǎng)試驗(yàn)表明:11.2 mg/L的鎘脅迫對2個(gè)品種水稻種子發(fā)芽無明顯影響,但生長都受到明顯抑制,表現(xiàn)為根長、芽長降低、根芽鮮重減少,種子活力指數(shù)降低。3種有機(jī)碳均能促進(jìn)水稻幼苗根系的生長,增加其根長芽長和根芽鮮重,同時(shí)種子活力指數(shù)也顯著增加,不同的有機(jī)碳對其緩解作用與水稻品種有關(guān);盍χ笖(shù)早稻黃華占品種以有機(jī)碳GC2處理最高,較CK1處理增加38.71%,晚稻玉香油占以O(shè)A1處理最高,較CK1增加43.26%。根長、芽長早稻黃華占品種以O(shè)A2處理增加最多,較CK1處理分別增加16.68%、39.81%,黃華占品種以O(shè)A1處理增加最多,較CK1處理分別增加42.86%、8.91%。(2)水稻盆栽試驗(yàn)表明:土壤含1 mg/kg鎘條件下,葉面噴施3種有機(jī)碳能促進(jìn)水稻的生長發(fā)育,增加其有效分蘗數(shù)、千粒重和稻谷產(chǎn)量。同時(shí),葉面噴施3種有機(jī)碳均能阻隔水稻各部分對鎘的累積,2個(gè)水稻品種之間3種碳源的阻隔效果不一致。早稻黃華占中,噴施有機(jī)碳KA、OA、GC處理的精米含鎘量分別較CK1處理降低:66.7%、61.48%、43.76%;晚稻玉香油占中,噴施有機(jī)碳KA、OA、GC處理的精米含鎘量分別較CK1處理降低:80.53%、73.81%、84.85%,均達(dá)國家食品安全標(biāo)準(zhǔn),而單噴清水處理則含鎘量達(dá)到350 ug/kg,超過國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。(3)在11.2 mg/L鎘的脅迫下,外源添加3種有機(jī)碳能降低水稻芽的SOD活性,增加POD活性,在1 mg/kg鎘脅迫下,葉面噴施3種有機(jī)碳均能增加水稻分蘗期葉片的SOD、POD、CAT活性。有機(jī)碳能通過調(diào)節(jié)水稻抗氧化物酶活性處于動態(tài)平衡,進(jìn)而緩解鎘對其的毒害作用。在11.2 mg/L的鎘脅迫下,早稻品種黃華占的根、芽可溶性蛋白增加、晚稻品種根、芽可溶性蛋白降低;在1 mg/kg鎘脅迫下,晚稻玉香油占分蘗期葉片的可溶性蛋白增加。外源有機(jī)碳均能顯著提高2個(gè)品種可溶性蛋白的含量,提高其新陳代謝能力,達(dá)到緩解鎘毒害的作用。以上結(jié)果表明:有機(jī)碳可以通過調(diào)節(jié)水稻的抗氧化酶系統(tǒng)動態(tài)平衡,增加水稻的可溶性蛋白含量,進(jìn)而緩解鎘對水稻的毒害作用,阻隔水稻鎘向稻米轉(zhuǎn)移,并能促進(jìn)水稻的生長。
【關(guān)鍵詞】:外源有機(jī)碳 水稻 鎘累積 生理特性
【學(xué)位授予單位】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S511;X53
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-9
- 1 前言9-21
- 1.1 研究背景9
- 1.2 鎘對植物的影響9-12
- 1.2.1 鎘對植物種子萌發(fā)和幼苗的影響9-10
- 1.2.2 鎘對作物生長發(fā)育的影響10-11
- 1.2.3 鎘對作物生理生化特性的影響11-12
- 1.3 土壤污染治理措施12-16
- 1.3.1 土壤修復(fù)措施12-15
- 1.3.2 農(nóng)技措施15-16
- 1.3.3 基因工程16
- 1.4 有機(jī)碳營養(yǎng)與植物重金屬修復(fù)16-18
- 1.4.1 有機(jī)碳的定義及分類16-17
- 1.4.2 有機(jī)碳營養(yǎng)在植物重金屬修復(fù)上應(yīng)用17-18
- 1.5 本研究的目的、意義及主要內(nèi)容18-20
- 1.5.1 研究目的及意義18-19
- 1.5.2 研究內(nèi)容19-20
- 1.6 研究技術(shù)路線20-21
- 2 材料與方法21-25
- 2.1 外源有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻種子萌發(fā)和幼苗生理特性的影響21-22
- 2.1.1 供試材料21
- 2.1.2 試驗(yàn)研究方法21
- 2.1.3 試驗(yàn)測定方法21-22
- 2.2 葉面噴施有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻生長發(fā)育與鎘累積影響22-25
- 2.2.1 供試材料22
- 2.2.2 試驗(yàn)研究方法22-24
- 2.2.3 試驗(yàn)測定方法24-25
- 3 結(jié)果與分析25-52
- 3.1 外源有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻種子萌發(fā)和幼苗生理特性的影響25-38
- 3.1.1 外源有機(jī)碳對鎘脅迫條件下水稻種子萌發(fā)的影響25-26
- 3.1.2 外源有機(jī)碳對鎘脅迫條件下水稻幼苗根和芽生長的影響26-28
- 3.1.3 外源有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻幼苗根和芽中抗氧化酶活性的影響28-36
- 3.1.4 有機(jī)碳對鎘脅迫條件下早稻幼苗根和芽中可溶性蛋白含量的影響36-38
- 3.2 葉面噴施有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻生長發(fā)育和鎘累積的影響38-52
- 3.2.1 有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻產(chǎn)量因子的影響38-40
- 3.2.2 有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻植株鎘含量的影響40-44
- 3.2.3 有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻植株養(yǎng)分吸收的影響44-47
- 3.2.4 有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻植株Fe、Zn含量的影響47-49
- 3.2.5 有機(jī)碳對鎘脅迫下晚稻葉片抗氧化酶活性的影響49-51
- 3.2.6 有機(jī)碳對鎘脅迫下晚稻葉片可溶性蛋白含量的影響51-52
- 4 討論與結(jié)論52-59
- 4.1 討論52-57
- 4.1.1 有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻生長發(fā)育的影響52-53
- 4.1.2 外源有機(jī)碳對鎘脅迫下水稻生理特性的影響53-55
- 4.1.3 外源有機(jī)碳對鎘脅迫條件下水稻鎘累積的影響55-56
- 4.1.4 外源有機(jī)碳對水稻養(yǎng)分吸收的影響56
- 4.1.5 值得深入研究的問題56-57
- 4.1.6 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)57
- 4.2 結(jié)論57-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-68
- 附錄68
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:696674
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