【摘要】：關(guān)于向鎘(Cd)污染稻田中施用有機(jī)物對(duì)土壤中Cd的生物有效性、水稻對(duì)Cd的吸收、累積的影響,眾說(shuō)紛紜。一些學(xué)者認(rèn)為,施用有機(jī)物在一定程度上能降低土壤中Cd活性,并能增加土壤肥力、提高農(nóng)作物產(chǎn)量。相反,也有一些研究指出,在稻田中施用有機(jī)物能顯著提高水稻產(chǎn)量,但對(duì)Cd污染土壤中的Cd無(wú)顯著鈍化效果,甚至?xí)鰪?qiáng)其有效性。菜籽餅(Rapeseed Cake)是湖南農(nóng)村地區(qū)常見(jiàn)的農(nóng)家有機(jī)肥,許多地區(qū)農(nóng)戶以熟化后的菜籽餅為有機(jī)肥料添加于稻田中,增加土壤肥力,以提高水稻產(chǎn)量。同時(shí),湖南地區(qū)存在大面積的中、輕度的Cd污染稻田,在這樣的稻田中施用菜籽餅對(duì)土壤Cd的生物有效性、水稻對(duì)Cd吸收、累積的影響到底如何?是抑制水稻對(duì)Cd的吸收、降低土壤Cd污染風(fēng)險(xiǎn)還是促進(jìn)?是否能在提高水稻產(chǎn)量的同時(shí),保證糧食的安全生產(chǎn)?菜籽餅在進(jìn)入土壤后是如何影響Cd在稻田系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)?這些問(wèn)題都亟待研究。本研究通過(guò)系列試驗(yàn),研究了施用菜籽餅對(duì)稻田土壤Cd生物有效性的影響和對(duì)Cd在水稻體內(nèi)遷移轉(zhuǎn)運(yùn)與累積的影響。總結(jié)3年4季的水稻種植試驗(yàn)結(jié)果表明:4季水稻種植試驗(yàn)結(jié)果均表明,施用菜籽餅在水稻生育初期一定程度上降低了土壤中Cd的生物有效性,但隨著水稻生育期的延長(zhǎng),這種降低效果逐漸減弱。施用菜籽餅對(duì)Cd在土壤中活性和在水稻生長(zhǎng)過(guò)程中存在2個(gè)過(guò)程:Cd鈍化過(guò)程(水稻生育初期)和Cd釋放過(guò)程(水稻生育后期)。菜籽餅處理下水稻根表鐵膜的作用和在水稻生長(zhǎng)過(guò)程中存在2個(gè)階段:阻隔Cd進(jìn)入水稻根系階段(水稻生育初期)和無(wú)作用或者是促進(jìn)Cd進(jìn)入水稻根系階段(水稻生育后期)。施用菜籽餅增加水稻產(chǎn)量,但是卻不利于降低Cd在水稻中的累積,甚至顯著增加了水稻糙米中Cd含量。通過(guò)研究施用菜籽餅對(duì)土壤理化性質(zhì)(pH值和有機(jī)質(zhì)含量)、可溶性有機(jī)碳、氮、土壤Cd賦存形態(tài)(BCR形態(tài)分析)、土壤微生物量、土壤酶活性以及水稻根表鐵膜在整個(gè)水稻生育期的影響,解釋導(dǎo)致上述結(jié)果的原因。因此,在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,在一定程度的Cd污染稻田中應(yīng)該更加謹(jǐn)慎地施用菜籽餅。
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S511;X503.231
【圖文】：

圖 1.1 Cd 在稻田系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖Fig. 1.1Aschematic of Cd transport from soil to grains究還發(fā)現(xiàn)，Cd 在水稻成熟過(guò)程中從根系到籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑Cd 通過(guò)木質(zhì)部直接運(yùn)輸?shù)秸谏L(zhǎng)的籽粒中；（2）將 Cd如莖軸、莖桿、葉片和穗的外部等，然后通過(guò)韌皮部的運(yùn)中[85]。值得注意的是，莖節(jié)點(diǎn)是木質(zhì)部向韌皮部轉(zhuǎn)移的中，Cd 在土壤中向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)揮了重要作用。Uraguchi 等種基因（OsLCT1）作為 Cd 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，在莖節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)他的研究還觀察到水稻分蘗盛期和水稻拔節(jié)期葉片和葉節(jié)水稻而言，根系細(xì)胞壁與溶解在土壤溶液中的重金屬 Cd 直體保護(hù)的最外層。Cd 離子通過(guò)根系瘤細(xì)胞壁進(jìn)入根部，從.2）。2 個(gè)平行的途徑包括通過(guò)根皮層向地上部轉(zhuǎn)運(yùn) Cd[87]

Cd 結(jié)合的次要位點(diǎn)，Cd 在進(jìn)入細(xì)胞后會(huì)首先進(jìn)入空泡，器的干擾。值得一提的是，Cd 作為一種水稻的非必需元素必需元素的吸收機(jī)制主動(dòng)地被水稻根系吸收和被水稻營(yíng)養(yǎng)元過(guò)這些營(yíng)養(yǎng)元素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入植物細(xì)胞[89]。例如，已 與 Fe 和 Mn 在水稻體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)共享同 1 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)通

【參考文獻(xiàn)】

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7 陳U

本文編號(hào)：2724832