粒肥施用时期对水稻镉积累的影响初探

探索生育后期氮肥施用对水稻镉积累的影响,为稻米镉消减提供技术支持。采用大田小区试验,以杂交稻株两优819(早稻)和常规稻湘晚籼12号(晚稻)为试验材料,设粒肥用量占总氮20%的不同生育期施粒肥处理,分别为始穗期施粒肥(F1)、齐穗期施粒肥(F2)、灌浆期施粒肥(F3)及不施粒肥处理(CK)。试验结果表明,合理施用粒肥可显著提高晚稻籽粒生物量,齐穗期和灌浆期施用粒肥显著提高了早稻籽粒生物量。不同生育期施粒肥对降低籽粒富集系数、镉在植株内转运系数存在显著差异;不同生育期施粒肥水稻成熟期各部位镉含量不同,施粒肥提高了早稻根系和茎叶的镉含量,但显著降低了籽粒镉含量,其值表现为CKF1F3F2;晚稻的根系镉含量在始穗期施粒肥处理显著提高,茎叶镉含量均显著大于CK,灌浆期施粒肥处理的籽粒镉含量有小幅度降低;与CK相比,早晚稻籽粒镉含量最大降幅分别为44.87%,22.31%。可知,不同生育期施粒肥对早晚稻籽粒的镉含量影响有差异,齐穗期施粒肥可显著降低早稻籽粒的镉含量,灌浆期施粒肥能降低晚稻籽粒的镉含量。     

不同肥料类型对植烟土壤及烤烟品质的影响研究

为探究不同肥料类型对植烟土壤养分及烤烟品质的影响,以云烟87为材料,分析了大田常规施肥（CK）、草炭（T1）、微生物菌剂（T2）和高碳基肥（T3）4个处理对土壤的理化性质、微生物数量、酶活性、烟株根系活力及烤后烟叶化学成分和中性致香物质的影响。结果表明,与CK处理相比,T1处理显著提高了土壤养分含量,T2和T3处理次之,且T1处理降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度。烟叶生长期间,T1处理土壤微生物数量、土壤酶活性和烟株根系活力显著升高,T2和T3处理次之。T1和T3处理烤后烟叶中总糖和钾含量较高,化学成分较协调,中性香气物质含量也较高。整体而言,3种肥料均可一定程度地改良植烟土壤、提升烟叶品质,其中以草炭效果更为显著。     

两种改良剂对北方石灰性土壤中镉的钝化及小白菜生长的影响

为探讨沸石及钙镁基膨润土对北方石灰性土壤中镉的钝化效果以及小白菜生长的影响,采用盆栽试验,研究了不同添加剂量下(沸石：0.5%,1.0%,2.0%;钙镁基膨润土：0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.8%)2种改良剂对北方石灰性镉污染土壤的pH值、有效镉含量,小白菜地上部镉含量、干物质积累量及叶绿素含量等指标的影响。结果表明：与对照相比,添加不同剂量沸石会提升土壤pH值,随着沸石施用剂量的增加,土壤有效镉含量、小白菜地上部镉含量、干物质积累量及叶绿素含量逐渐下降,小白菜发芽率逐步上升,但各沸石处理对试验中测定指标的影响均不显著;施用钙镁基膨润土会显著提高土壤pH值(0.70～1.07)、降低小白菜地上部镉含量(63.83%～93.62%),不同程度地提高小白菜地上部干物质积累量(5.56%～29.22%)和叶绿素含量(5.42%～11.72%),施用较高剂量(≥0.4%)可显著降低土壤有效镉含量,但小白菜发芽率会显著降低,抑制种子萌发。研究表明,较沸石而言,钙镁基膨润土更适合北方石灰性土壤中镉的钝化;通过施用钙镁基膨润土可以降低污染土壤中有效镉含量及小白菜地上部镉含量,...     

湘烟5号对植烟土壤镉耐受力响应研究

为探讨烟草对镉（Cd）胁迫的耐受性,以湘烟5号为材料进行盆栽试验,研究了不同浓度硫酸镉一次性灌溉施入对烤烟生长发育特性的影响。结果表明,同时期内,随着有效态Cd浓度的提高,烟株主要农艺性状指标以及根茎叶各部位干物质积累量呈下降趋势;烟叶叶绿素相对含量（SPAD）呈下降趋势,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性显著下降,丙二醛（MDA）和脯氨酸含量显著增加,可溶性糖含量先升高后下降。当有效态Cd浓度超过6.0mg/kg时,可能是因为细胞膜系统受到严重损害而导致烟株生长发育严重受损,因此本研究条件下湘烟5号对有效态Cd最大耐受浓度为6.0mg/kg。此结果为烤烟植烟区选择及烤烟安全优质生产提供了参考。     

多雨烟区烤烟种植密度对烟株发病率及土壤微生物多样性的影响

为明确多雨烟区适宜的烤烟种植密度,探讨种植密度对多雨烟区烟叶品质的影响及土壤微生物的响应特征。以云烟87为材料,研究不同种植密度(CK 16 650株/hm²;T1 18 525株/hm²)对烟叶产质量及土壤微生物群落结构的影响。结果表明：与CK处理相比,T1处理的烟株株高增加了6.02%,产量增加了8.65%。成熟期T1处理的烟草黑胫病、根黑腐病、炭疽病的发病率分别比CK处理降低了15.38%,11.76%,18.18%。T1处理根际土壤细菌群落物种多样性比CK处理增加了1.62%,丰富度降低了0.99%;真菌群落物种丰富度增加了3.76%,多样性降低了4.71%。T1处理与CK处理的细菌和真菌群落结构相似,但土壤样品中微生物优势类群不一致。T1处理的土壤变形菌门、酸杆菌门和放线菌门的细菌相对丰度以及子囊菌门的真菌相对丰度较高;T1处理土壤的鞘氨醇单胞杆菌属细菌相对丰度和青霉属真菌相对丰度显著提高。冗余分析(RDA)显示,环境因子(日照时长、降雨量、温度)显著影响了细菌和真菌群落结构,对土壤细菌群落变化的影响强度为降雨量>温度>...     

大田水分管理对控制稻米镉含量的技术研究

旨在为降低稻米镉含量的大田水分管理最佳模式提供科学依据。本研究采用大田试验,分别在四川三界镇、濛阳镇和军屯镇采用农户常规管理(CK)、关键期水分管理(模式1)和全生育期淹水(模式2)3种水分管理措施对稻米镉含量控制技术进行研究。结果表明:3个试验地3种处理间水稻株高无显著差异(P0.05),与CK相比,模式1和模式2处理水稻产量均有所降低,其中模式2条件下水稻产量降低达显著水平(P0.05);与CK相比,模式1和模式2条件下稻米镉含量均显著降低(P0.05),但土壤p H和碳酸钙含量均显著增加(P0.05)。水稻关键期淹水技术是一种既节约用水,保证水稻产量同时又能有效降低稻米镉含量的农艺措施。     

硅钙钾镁肥不同用量对土壤养分及烟叶品质的影响

以NC102品种为试材,在大田条件下,设置硅钙钾镁肥不同用量梯度处理(CK、T0、T750、T1125、T1500),系统取样并进行各指标测定,研究硅钙钾镁肥这种新型土壤调理剂对烟田土壤养分及烟叶品质的影响,探讨硅钙钾肥在改良酸化土壤中的作用,以期为修复土壤环境、改善烟草生长、提高烟叶质量,指导烟叶优质生产管理提供依据。试验结果表明： T1125(即硅钙钾镁肥1125kg/hm2)处理效果最好,土壤pH升高0.3个单位,叶片钾含量提高0.3个百分点、产值增加达272.78元、均价提高1.5元、上等烟比例提高3.0个百分点。     

晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型研究

为探讨晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型,采用长沙市望城区大田试验土壤-水稻Cd点对点数据,对水稻4个典型生育期（苗期、分蘖期、灌浆期和成熟期）及不同部位（根、茎叶及籽粒）Cd的吸收、累积和分配差异进行研究。结果表明,同一生育期各部位Cd含量和富集能力均为根>茎叶>籽粒,且根部明显高于其他部位,不同生育期差异显著,具体为成熟期>灌浆期>分蘖期>苗期;Cd转运能力为土-根>根-茎叶>茎叶-籽粒>根-籽粒,籽粒Cd大部分来自于茎叶的转移,且分蘖期转运能力显著高于其余生育期;Cd积累量和分配差异为茎叶>根>籽粒,且分蘖期和成熟期远大于苗期和灌浆期;土壤pH和有效态镉(ACd)含量是影响水稻Cd吸收的主控因子,pH为负效应,有效态镉为正效应,分蘖期茎叶Cd含量受其影响最大,是控制Cd进入籽粒的关键时期。可利用分蘖期土壤pH和有效态镉含量预测成熟期籽粒Cd含量,最优预测模型为lgCd_{成熟期籽粒}=0.158-0.099pH_分蘖期+0.261lgACd_分蘖期。研究结果可为中国长株潭地区稻田土壤Cd污染风险评估和管控提供理论依据和数据支撑。     

生长温度对不同生育期烟草叶片光合作用及质体色素代谢的影响

为了解不同生长温度对烟草叶片光合速率及质体色素代谢的影响,以‘云烟87’为材料,通过人工气候室模拟云南江川、贵州遵义和河南襄县的气温条件,在烟草移栽—团棵、团棵—现蕾及成熟期进行温度处理,研究不同生长温度对烟叶光合速率、质体色素含量、代谢相关酶活性及相关基因表达的影响。结果表明,在模拟3个地区的生长温度处理下,随烟株生长发育阶段的推进,烟叶光合速率、叶绿素含量和类胡萝卜素含量及代谢相关酶活性变化规律基本一致,呈前低、中高、后期又逐渐降低的抛物线型。总体而言,不同生长温度对不同生育期的烟草叶片光合速率、质体色素含量及代谢相关酶活性和基因表达都有不同程度的影响。相比其他生育期,成熟期温度对烟叶光合速率、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的影响最大。具有相对较高生长温度条件的河南襄县更有利于烟叶光合作用的进行和质体色素的积累。贵州遵义地区的气温条件有利于类胡萝卜素的积累。这些研究结果在一定程度上从光合作用及质体色素代谢角度解释3个地区烟草香型风格有较大区别的原因。     

追施不同浓度锌对烟叶吸收砷铅镉的影响

为探索烤烟大田生育期抑制土壤重金属吸收的有效途径,选取含重金属较高的旱地红壤进行追施不同浓度硫酸锌的大田试验。研究结果表明,追施硫酸锌对烟叶吸收重金属砷和铅的影响很小,但对烟叶吸收镉有明显的抑制作用,而且追施硫酸锌浓度在6 g/L以上,上部叶镉含量可降低50%以上,中下部叶镉含量可降低40%以上。追施硫酸锌浓度超过12 g/L将引起烟叶硫酸锌含量大幅度升高,进而导致烟株锌中毒,并且烟株生长受到严重影响。     

热改性高岭土对土壤Cd形态及辣椒累积Cd的影响

为了探明热改性高岭土对土壤-辣椒体系中Cd迁移的影响,研究2个温度(300、500℃)对高岭土进行热改性,采用盆栽的方式探究高岭土及热改性高岭土对于Cd污染土壤中Cd的形态分布以及对辣椒体内重金属积累的影响。结果表明：在Cd污染土壤上,施用高岭土及热改性高岭土提高土壤pH,但处理间差异不显著;与CK相比,添加300℃热改性高岭土(TK)与500℃热改性高岭土(FK)土壤可还原态Cd含量分别降低1.82%~33.94%、11.76%~26.67%,残渣态Cd含量分别提高46.63%~64.58%、45.96%~1.14%;各处理辣椒的根、茎、叶、果实的干重均高于CK,辣椒果实干重增产31.00%~49.28%,辣椒植株Cd富集依次为根部>叶片>茎>果实。得出结论：施用高岭土及热改性高岭土可提高土壤pH,降低土壤弱酸提取态、还原态Cd含量,减轻Cd对辣椒的协迫,3种材料修复效果为TK>FK>K。     

污水灌溉和镉胁迫对菠菜品质的影响

通过温室盆栽试验,研究了污水灌溉和镉(Cd)胁迫对菠菜叶绿素、Vc、蛋白质、可溶性糖和亚硝酸盐含量的影响。试验共设10个处理,每个处理4个重复。分别以清水和污水作对照,以清水和污水配制不同Cd2+浓度的溶液,对菠菜进行浇灌和喷洒处理。结果显示,与清水对照和污水对照相比,随Cd2+处理浓度的增大,菠菜叶绿素、Vc、蛋白质和可溶性糖的含量逐渐降低,亚硝酸盐的含量逐渐增大。Cd2+浓度相同的污水处理与清水处理相比,污水处理蛋白质、可溶性糖和亚硝酸盐含量显著增大,Vc和叶绿素含量显著减小。污水灌溉和Cd胁迫可使菠菜叶绿素、Vc、蛋白质和可溶性糖含量降低,亚硝酸盐含量升高,菠菜品质变差。     

稀土微肥对烟草镉胁迫的缓解效应

采用添加外源有效态Cd的土壤盆栽试验方法,研究稀土微肥对烟草生长发育及Cd吸收的阻止效应。结果表明：Cd胁迫抑制烟草的生长发育,降低N、P、K、Ca、Mg、Zn的吸收,促进Cu的吸收。施用稀土微肥0.4 g/kg土（相当于900 kg/hm²）,可缓解Cd胁迫对烟草生长发育及养分吸收的抑制作用,降低烟叶Cd含量,当Cd添加浓度为1.2 mg/kg时,中下部烟叶Cd含量较未施用稀土微肥处理降低19.7%。供试土壤条件下（未添加Cd）,施用稀土微肥0.4 g/kg土,降低烟草对Cd、Zn、Cu的吸收,促进烟草对K的吸收,上部烟叶和中下部烟叶Cd含量分别较对照降低23.4%和7.84%,K含量提高14.1%和9.51%。Cd在烟草中的分布规律为中下部叶＞上部叶＞烟秆。     

外源NO对镉胁迫下东南景天生长和镉累积的影响

为探明一氧化氮(NO)对东南景天镉超积累的效应,设置3个镉浓度(Cd0、Cd10、Cd100)和5个外源NO(SNP)水平,在营养液培养条件下研究了不同外源NO供体硝普钠(SNP)水平对超积累东南景天生长和镉累积的影响。结果表明：随着外源NO浓度的增加,东南景天根的生物量在Cd0、Cd100水平时增加1.4%~36.73%,Cd10水平时则降低（SNP0.05水平除外）,Cd100水平下茎、叶生物量、生物总量增加8.4%~14.5%、16.9%~22.0%和12.6%~18.7%（SNP0.1水平除外）。东南景天不同部位的镉含量及累积量和整株镉累积量随着外源NO浓度增加而显著增加。外源NO提高Cd10水平下超积累东南景天Cd的吸收速率2.9%~79.8%,提高2个镉水平下超积累东南景天Cd的转运速率0.5%~81.9%和16.4%~32.0%。外源NO可促进东南景天生长和Cd的吸收累积,其效应与NO浓度和Cd水平有关。     

重金属Cd对两个马铃薯品种生长发育的影响

以马铃薯克新1号与费乌瑞它为参试材料,采用盆栽试验,研究不同浓度Cd胁迫对马铃薯两个品种生长发育的影响。结果表明:当Cd处理浓度提高时,植株毒害程度加大,生长明显受到抑制。低浓度(10 mg/kg)Cd胁迫促进费乌瑞它植株的生长,而高浓度重金属Cd(50 mg/kg)胁迫对两个品种的生长均有抑制作用。轻度Cd(10mg/kg)与重度Cd(50 mg/kg)胁迫下,马铃薯单株产量及叶片、地上茎、块茎、根系干质量均显著下降。Cd对植株各器官毒害程度由高到低分别为根系>块茎>叶片>地上茎。克新1号抗Cd能力优于费乌瑞它。     

外源镉胁迫对玉米幼苗光合特性的影响

研究了模拟光条件下,外源Cd胁迫对苗期玉米光合特性的影响。结果表明,Cd胁迫下导致玉米的最大光合速率和叶片蒸腾速率明显降低,光饱和点和表观量子产额有所下降。Cd胁迫下玉米叶片气孔导度减小,低光强时,Cd胁迫对气孔的限制起到较为重要的作用,而在高光强时Cd胁迫导致光合速率较低的原因为非气孔因素,吉甜6的气孔导度受Cd影响更大。Cd胁迫处理使暗适应的玉米叶片的初始荧光Fo升高;2个玉米品种的Fm,Fv,Fv/Fo和Fv/Fm均下降,表明Cd胁迫下PSII的潜在活性和原初光能转换效率减弱;Cd胁迫对吉甜6的光能转换效率和电子传递效率的影响更大。     

Cd、Pb处理对银杏种子萌发的影响

以重金属Cd和Pb为试验胁迫因子，采用沙培方法研究了银杏种子经重金属处理后发芽及萌发生理的变化，结果表明：（1）低浓度Cd对银杏种子的发芽有促进作用，高浓度cd则表现为抑制作用。Pb不同浓度处理对银杏种子的萌发均表现为抑制作用，浓度越高其抑制作用越显著。（2）种子不同萌发阶段，重金属对银杏的蛋白质代谢和氨基酸代谢有着明显的影响作用，种子萌发初期表现为促进作用，但随着种子萌发的进行，高浓度重金属对银杏种子生理代谢可能产生了抑制效应，重金属对银杏萌发代谢的影响机理有待进一步的研究。     

不同基因型水稻镉积累动态差异分析

探讨镉(Cd)在籽粒Cd积累量差异较大的2个常规籼型水稻品种‘黄华占’（Cd低积累）和IR68144（Cd高积累）各器官中的分布差异和积累动态,分析了在大田栽培条件下2个品种全生育期和生殖生长期各组织器官的Cd积累动态过程。结果表明：成熟期两品种植株的大部分Cd都集中于根系和茎部,IR68144各器官的Cd含量都高于‘黄华占’。在整个生育期中,‘黄华占’根和茎中的Cd含量都呈缓慢上升趋势,IR68144根系Cd含量先上升后下降,最后于灌浆后期快速上升,其茎部Cd含量则先下降后上升;两品种叶片Cd含量在抽穗前变化趋势表现一直,而在抽穗后却截然相反。抽穗后,‘黄华占’剑叶和穗轴Cd含量先持续上升,后于黄熟期有所下降,而IR68144的剑叶和穗轴都呈持续上升趋势,两品种的颖壳和糙米的Cd含量也都整体上升,且同品种的两器官表现趋于一致。籽粒发育过程中,两品种糙米Cd积累量都不断地提高,但它们超过一半的Cd由抽穗后的第21~28天积累完成。     

不同改良剂处理对玉米生长和吸收Cd影响研究

选取生物炭(SWT)、硅藻土(GZT)、沸石粉(FSF)和石灰粉(SHF)4种改良剂开展田间试验,研究它们对玉米(Zea mays)生长发育、玉米籽粒吸收镉(Cd)与土壤有效态Cd的影响。结果表明,除SHF处理外,添加SWT、GZT、FSF 3种改良剂均能促进玉米株高、叶面积与生物量的增加,显著提高玉米产量。4种改良剂可升高土壤的pH值,较对照分别升高了1.44、1.36、1.46和1.55单位。除SHF处理外,添加其他3种改良剂都能提高土壤有机质含量,其中SWT处理提高土壤有机质的效果最显著(P0.05),较对照CK提高了22.19%。添加4种改良剂导致土壤有效态Cd降低30.92%~41.27%,其中SWT处理降低效果最明显,硅藻土处理次之;4种改良剂均能降低玉米籽粒对Cd的吸收,其中SWT处理降低玉米籽粒中Cd含量最明显,较对照降低85.90%。本试验结果表明,在原位钝化修复镉污染农田土壤时,SWT的添加效果最佳。     

有机酸、EDTA对镉污染土壤上稻米品质的影响

为了寻求有效抑制污染土壤上水稻对重金属Cd的吸收、保持稻米卫生品质的技术方法,通过采用污染土壤盆栽实验,研究了有机酸、EDTA对镉污染土壤上不同基因型水稻稻米品质的影响,结果表明：随着镉污染浓度的增加,糙米中镉含量显著增加,直链淀粉、蛋白质、粗脂肪的含量降低。开花期施加外源有机酸、EDTA,镉污染水稻糙米中镉含量均不同程度下降。以EDTA降低籽粒镉的含量幅度最大,其次是有机酸+1/2EDTA,有机酸作用较弱。外源有机酸、EDTA同时提高了镉污染水稻籽粒蛋白质的含量,EDTA > 有机酸、有机酸+1/2EDTA,但不同程度降低了水稻籽粒中直链淀粉、粗脂肪的含量,以EDTA降低幅度较大。就稻米品质而言,在镉污染土壤上,以有机酸+1/2EDTA对于水稻品质效果优于EDTA、有机酸。在镉污染土壤上种植常规水稻品种‘Ⅱ优527’较高镉积累型品种‘秀水63’更易获得高产优质稻米。