秸稈還田對(duì)水稻鎘積累及其亞細(xì)胞分布的影響
本文選題:水稻 + 鎘。 參考:《環(huán)境科學(xué)》2017年09期
【摘要】:鎘(Cd)是人類一級(jí)致癌物,大米食用是以大米為主食人群攝入Cd的主要途徑.秸稈還田是秸稈處理中主要方式,在Cd污染稻田被廣泛應(yīng)用,其對(duì)水稻Cd吸收及水稻體內(nèi)Cd的分布產(chǎn)生的影響不可忽視.本研究選用Cd水稻土,通過盆栽和大田試驗(yàn)分析了不同的秸稈還田用量(0.0%、1.0%、2.5%和5.0%)對(duì)Cd的亞細(xì)胞分布以及在水稻籽粒中積累的影響.結(jié)果表明水稻根細(xì)胞中的Cd主要分布在細(xì)胞壁中,占總Cd的86%~95%,莖葉細(xì)胞的細(xì)胞壁與可溶部分中的Cd含量相當(dāng),分別占總Cd的30%~51%和35%~61%.秸稈按1%和2.5%比例還田能顯著提高根中Cd含量,以及細(xì)胞壁中Cd含量及其分配比例,并降低水稻體內(nèi)Cd由根向莖葉轉(zhuǎn)運(yùn);但5%的秸稈還田,分蘗期根中Cd含量和細(xì)胞壁中Cd含量顯著降低,Cd由根向莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)提高,灌漿期的根中Cd含量和細(xì)胞壁中Cd含量均顯著提高,轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)沒有顯著變化.大田試驗(yàn)前茬的水稻秸稈和油菜秸稈中Cd含量均較高,分別是0.49 mg·kg~(-1)和0.67 mg·kg~(-1);油菜秸稈單獨(dú)還田或與石灰一起還田均沒有顯著影響水稻糙米或秸稈中Cd的積累;水稻秸稈單獨(dú)還田也沒有顯著改變水稻糙米或秸稈中Cd的積累,但與石灰一起還田時(shí)能顯著降低糙米和秸稈中的Cd積累;生物炭添加能顯著降低水稻體內(nèi)的Cd積累,且與石灰一起添加降Cd效果更顯著.因此,當(dāng)用Cd污染稻田前茬所產(chǎn)水稻秸稈還田時(shí),建議與石灰一起添加可達(dá)到顯著降Cd的效果.該研究將為Cd污染稻田的水稻安全生產(chǎn)與秸稈循環(huán)利用提供理論與實(shí)踐指導(dǎo).
[Abstract]:Cadmium (CD) is a first-class carcinogen in human. Rice consumption is the main way to ingest CD in the population with rice as the main food. Straw returning to the field is the main way of straw treatment. It is widely used in CD polluted rice fields. Its effect on CD uptake and CD distribution in rice can not be ignored. In this study, CD paddy soil was used to study the effects of different straw application rates on CD subcellular distribution and accumulation in rice grains by pot and field experiments. The results showed that CD in root cells of rice was mainly distributed in the cell wall, which accounted for 86% of total CD. The cell wall of stem and leaf cells was about the same as that of soluble part, accounting for 30% and 35% of CD, respectively. Returning straw to the field at the ratio of 1% and 2.5% could significantly increase the CD content in the root, the CD content in the cell wall and its distribution ratio, and reduce the CD transport from root to stem and leaf in rice, but 5% straw could be returned to the field. CD content in root and cell wall decreased significantly at tillering stage, CD transport coefficient increased from root to stem and leaf, CD content in root and cell wall increased significantly at filling stage, but transport coefficient did not change significantly. The CD contents of rice straw and rape straw were 0.49 mg / kg ~ (-1) and 0.67 mg / kg ~ (-1) respectively, but the accumulation of CD in brown rice or straw was not significantly affected by returning rape straw to the field either alone or together with lime in the field, and the content of CD in rice straw was 0.49 mg / kg ~ (-1) and 0.67 mg / kg ~ (-1) respectively. The accumulation of CD in brown rice or straw was not significantly changed by the application of rice straw alone, but the CD accumulation in brown rice and straw was significantly decreased when returning to the field with lime, and CD accumulation in rice was significantly decreased by adding biological carbon. The effect of decreasing CD with lime was more remarkable. Therefore, when the rice straw from the previous stubble was polluted by CD, it was suggested that the effect of CD reduction could be achieved by adding it together with lime. This study will provide theoretical and practical guidance for the safe production of rice and the recycling of straw in CD polluted rice fields.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心;中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院;首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院;浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院;湖南省攸縣農(nóng)業(yè)局;
【基金】:公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201403015) 浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(LY15D010001) 浙江省嘉興市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014AZ21001)
【分類號(hào)】:X173
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1836711
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