發(fā)布時(shí)間：2017-12-05 18:23

  本文關(guān)鍵詞：不同玉米品種對(duì)鎘的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)差異性研究

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【摘要】：我國(guó)局部地區(qū)耕地土壤重金屬污染嚴(yán)重。重金屬低積累作物品種能降低中輕度重金屬污染耕地上農(nóng)產(chǎn)品的重金屬含量,因而其篩選具有重大意義。玉米是我國(guó)第二大糧食作物,而我國(guó)東北鎘低積累玉米品種的篩選研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)選取東北地區(qū)大面積種植的18個(gè)玉米品種,在外加鎘(5.0 mg·kg-1)污染土壤條件下,研究不同玉米品種對(duì)重金屬鎘的累積和轉(zhuǎn)運(yùn)差異,篩選鎘低積累玉米品種,探討土壤鎘形態(tài)與玉米吸收鎘之間的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:(1)在對(duì)照組和試驗(yàn)組生物量和產(chǎn)量均有顯著性差異。試驗(yàn)組和對(duì)照組不同玉米品種生物量范圍分別是0.39～0.53 kg/盆、0.40～0.56 kg/盆,平均值分別是0.47 kg/盆、0.48 kg/盆。試驗(yàn)組和對(duì)照組不同玉米品種產(chǎn)量范圍分別是0.16～0.26 kg/盆、0.16～0.27 kg/盆,平均值分別是0.21 kg/盆、0.21 kg/盆。試驗(yàn)組相對(duì)于對(duì)照組生物量均值下降0.01 kg/盆。產(chǎn)量均值基本保持不變。(2)對(duì)照組和試驗(yàn)組根、莖、葉、籽粒鎘含量均有顯著性差異,且大部分玉米品種鎘含量均呈根葉莖籽粒的規(guī)律。試驗(yàn)組和對(duì)照組玉米根鎘含量范圍分別是4.80～8.76、0.054～0.150 mg·kg-1,平均值分別是7.36、0.087 mg·kg-1。試驗(yàn)組和對(duì)照組玉米葉鎘含量范圍分別是 0.30～4.15、0.029～0.062mg kg-1,平均值分別是 1.87、0.0465mg kg-1。試驗(yàn)組和對(duì)照組玉米莖鎘含量范圍分別是0.42～1.98、0.01～0.05 mg kg-1,平均值分別是1.11、0.029 mg·kg-1。試驗(yàn)組和對(duì)照組玉米籽粒鎘含量范圍分別是0.016～0.363、0.001 7～0.003 7 mg·kg-1,平均值分別是0.144、0.002 7 mg·kg-1。對(duì)照組玉米莖、葉和試驗(yàn)組3、15號(hào)品種葉鎘、試驗(yàn)組7、12、18號(hào)莖鎘含量未超過(guò)國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB13078-2001)(≤0.5 mg·kg-1)。對(duì)照組所有品種和試驗(yàn)組1、3、4、9、12、13、14、15、18號(hào)品種的籽粒鎘含量未超過(guò)國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB2762-2012)(≤0.1mg·kg-1)。綜合生物量、產(chǎn)量、各部位積累鎘含量、富集系數(shù)、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù),3號(hào)(新東單16)、12號(hào)(東單60)、15號(hào)(沈禾118)、18號(hào)(富有9)品種可作為鎘中輕度污染土壤上種植的優(yōu)先選擇品種。(3)試驗(yàn)組和對(duì)照組的不同玉米品種根、莖、葉、籽粒的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)都有顯著差異(P0.05)。試驗(yàn)組根富集系數(shù)均≥1,莖富集系數(shù)范圍是0.5,葉富集系數(shù)≤0.9,籽粒富集系數(shù)0.1。玉米葉富集鎘能力相對(duì)于莖略強(qiáng),但是仍低于根積累能力,而籽粒的富集鎘能力最低。試驗(yàn)組莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)1,籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)0.5。(4)鎘脅迫濃度(5.0 mg·kg-1)條件下,土壤鎘形態(tài)中交換態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)鎘含量較高。土壤交換態(tài)鎘含量與玉米莖鎘含量、葉鎘含量、地上部鎘總富集量、莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著正相關(guān)。碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)與玉米各部位鎘含量、地上部位相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)以及地上部總體鎘含量、植株總體鎘含量的相關(guān)性不顯著。殘?jiān)鼞B(tài)含量與葉部位鎘含量、籽粒鎘含量、地上部總鎘含量顯著負(fù)相關(guān)。(5)盆栽試驗(yàn)篩選的鎘低積累玉米品種18號(hào)、3號(hào)以及鎘敏感型玉米品種6號(hào)和8號(hào)進(jìn)行水培試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)供試玉米品種根部和莖葉部的超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶和可溶性蛋白的含量隨鎘濃度增加先增大后減少,MDA含量隨鎘濃度增加持續(xù)增大,說(shuō)明鎘濃度低于8 mg·L-1時(shí),鎘濃度增加的外界逆境反應(yīng)促進(jìn)抗氧化物酶活性的提高;鎘濃度進(jìn)一步升高,抑制抗氧化物酶的活性。鎘脅迫條件下,低鎘玉米品種相對(duì)于鎘敏感型玉米品種POD、SOD、CAT及可溶性蛋白含量更高,MDA含量更低。說(shuō)明低鎘玉米品種較之鎘敏感型玉米品種膜脂氧化程度低,且維持更高的抗氧化酶活性,并可減少鎘對(duì)細(xì)胞正常生理活動(dòng)的損害。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X53

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本文編號(hào)：1255770