镉胁迫对不同水稻品种幼苗根系形态和生理特性的影响
生态环境学报 2009, 18(5): 1863-1868 https://www.360docs.net/doc/e32774004.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.360docs.net/doc/e32774004.html,
基金项目：农业部作物营养与施肥重点实验室开放基金项目；贵州省自然科学基金项目（20072058）
作者简介：何俊瑜(1975年生), 男, 副教授, 博士, 主要从事植物环境生理生态方面的研究。E-mail: junyuhe0303@https://www.360docs.net/doc/e32774004.html, 收稿日期：2009-08-12
镉胁迫对不同水稻品种幼苗根系形态和生理特性的影响
何俊瑜，王阳阳，任艳芳，周国强，杨良静
贵州大学农学院, 贵州 贵阳 550025
摘要：为了解植物根系对重金属镉的反应，以水稻秀水63和秀水09为试验材料，采用溶液培养方法，研究不同浓度镉(0、1、5、10、25、50、100 μmol·L -1)对水稻幼苗根系形态和部分生理特性的影响。结果表明：1 μmol·L -1镉处理对2个水稻品种根系生长有一定的促进作用，表现为植株干质量、根系总长度、根系表面积、根体积和根系活力均略有升高。但随着镉浓度(5～100 μmol·L -1)增加，表现出一定的抑制效应，与对照相比，秀水63和秀水09分别在10 μmol·L -1和25 μmol·L -1镉处理时的根系干质量、根系总长度、根系表面积、根体积和根系活力明显受到抑制，而根系平均直径、质膜透性均有所增加。不同浓度镉胁迫对两个水稻品种直径≤1.5 mm 的根系生长影响最大，其中高于10 μmol·L -1镉胁迫下，秀水63直径≤1.5 mm 根系长度、根系表面积和根系体积分别降低了11.89%～55.39%、10.77%～57.27%和18.37%～67.35%，秀水09分别降低了6.84%～40.48%、8.55%～42.79%和16.50%～52.42%。本实验结果表明，2个水稻品种对镉胁迫存在着一定的差异，秀水09对Cd 胁迫的耐受能力要强于秀水63。
关键词：镉；水稻；根系形态 生理特性
中图分类号：X173; Q945.78 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2009）05-1863-06
镉（Cd ）是生物毒性最强的重金属元素之一。近年来，由于农业生产中化肥施用量的增加，以及工业“三废”和城市垃圾的排放量的增大，土壤中镉含量呈不断上升的趋势。同时酸雨作用使土壤中镉离子的可溶性增加，导致土壤镉毒性增强[1]。据不完全统计, 我国重金属Cd 污染农田面积已超过28万hm 2, 农田镉污染事件经常发生，严重制约了农业的可持续发展[2]。
作为植物非必需元素的镉，它不参与生物的结构和代谢活动，即使在低浓度下对植物体也会产生
毒害作用[3]。
国内外有关镉对植物影响的研究多是集中在研究镉对植物地上部分的影响方面，如抑制植物光合作用和蒸腾作用，干扰植物的代谢进程，降低产量和品质，加速植物衰老等[3-6]。但对根系生态效应研究报道不多。根系直接与土壤接触，是植物与土壤环境接触的重要界面，对土壤环境更为敏感，更易对土壤环境作出反应。土壤中镉对植物的危害首先会表现在根系的变化上。它生长得好坏，直接制约着地上部分的生长和产量的高低[7]。因此研究根系对重金属处理的响应对于进一步开展重金属污染植物毒理效应和揭示植物忍耐重金属毒害的机理具有重要意义。对根系形态的研究虽然很多，但主要集中在粮食作物上，且以磷营养和干旱与根系形态的关系为主，研究表明，磷高效基因型可通过增加根长、根体积、根毛和侧根数量以增加根系与土壤的接触面积，从而提高根系对磷的
吸收机会[8]。
目前对于重金属镉对根系的影响研究多集中于对根生物量、根长及根尖细胞损伤的研究[9-12]
，但专门系统研究镉胁迫下水稻根系形态特性和生理特性的报道较少。本文以耐性不同的两个水稻品种作为试验材料，采用水培方法，探讨镉对水稻根系生长形态和生理生化过程的影响，以揭示有关镉的毒害作用机理及品种间应答镉胁迫的差异，为镉耐性机制和水稻耐镉品种的选用和选育提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
水稻Cd 敏感品种秀水63（Oryza sativa L. cv. Xiushui 63）和Cd 耐性品种秀水09（Oryza sativa L. cv. Xiushui 09）种子由浙江省嘉兴市农业科学院姚海根研究员惠赠。 1.2 试验设计
选取健康饱满的种子经w =0.5%次氯酸钠溶液消毒25 min 后，去离子水反复冲洗干净，蒸馏水30 ℃催芽1 d ，然后播于湿润的滤纸上并保持28 ℃恒温培养，24 h 后选择露白的种子浅播于水稻育秧盘中，蒸馏水培养10 d 后，转入1/2营养液中培养7 d ，然后将水稻幼苗移至含有全素营养液的塑料桶中，每桶种8穴，每穴3株，营养液按国际水稻研究所(IRRI)推荐配方配置，营养液每5天换一次，调节pH 值为5.0~5.1。待幼苗长到五叶一心时开始用不同浓度Cd （0、1、5、10、25、50、100 μmol·L -1）
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处理，每处理设3次重复。培养液每隔4 d 换一次。处理后12 d 取样进行各指标测定。 1.3 测定项目与方法
1.3.1 植株干质量的测定
根系用滤纸吸干表面水分，然后在100~105 ℃杀青15 min 后，在70 ℃烘箱中烘至恒量，称量得到干质量。
1.3.2 根系形态测定
采用Epson 根系扫描仪析及WinRHIZO 分析软件测定根系总长、根表面积、根体积。 1.3.3 根系生理指标测定
根系活力采用α-萘胺氧化法测定[13]，细胞质膜透性采用外渗电导率法测定[13]。 1.4 数据分析
采用Microsoft Excel 2003和SPSS13.0统计分析软件进行数据分析及差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 镉对两个水稻品种幼苗根系生物量的影响
由图1可见，1 μmol·L -1 Cd 胁迫对两品种根系生长表现出一定的生长促进作用，与对照相比，秀水63和秀水09根系干质量分别增加了1.50 %和3.42 %，差异均不显著(P ＜0.05)。随着Cd 浓度的增加，根系干质量逐渐降低，但2个品种的变化不同。与对照相比，当Cd ≥10 μmol·L -1时，秀水63根系干质量显著的降低(P ＜0.01)；而秀水09在Cd ≥25 μmol·L -1时，根系干质量才明显降低(P ＜0.01)。当Cd 水平达100 μmol·L -1 时，两个水稻品种根系生物量均明显降低，分别为对照的50.00%和35.09%。
2.2 镉对两个水稻品种幼苗根系长度的影响
根长是描述根系吸收水分和养分能力的重要参数之一。如表1所示，Cd 胁迫下，两个水稻品种幼苗根系长度变化趋势一致：与对照相比，随着Cd 胁迫浓度的增加，根系长度呈先升高后又降低的趋
势。在1 μmol·L -1Cd 胁迫下，
秀水63和秀水09的根系总长有所增加，分别比对照增加7.92%和11.66%，
其中秀水09根系总长明显高于对照(P ＜0.05)。随Cd 胁迫浓度增加，2个水稻品种根系总长对Cd 胁迫的反应存在一定的差异，秀水63和秀水09分别在Cd ≥10和25 μmol·L -1胁迫时明显低于对照(P ＜0.05或0.01)。二个品种相比，高于5 μmol·L -1 Cd 胁迫下，秀水63根系总长的受抑程度大于秀水09，如100 μmol·L -1 Cd 胁迫下，与对照相比，秀水63和秀水09的根系总长与对照相比分别降低54.59%和39.74%，差异极显著。
分析根长在各级别的分布可知(表1)，无论何种Cd 浓度处理，两个水稻品种均以直径≤1.5 mm 的根系长度为主，占总根长的94.31%~98.00%，说明直径≤1.5 mm 根的多少决定根长的大小。不同浓度Cd 处理对两个水稻品种直径≤1.5 mm 的根系生长影响较大，而对直径＞1.5 mm 的根系影响较小，与对照相比，1、5、10、25、50、100 μmol·L -1 Cd 水平下，秀水63直径≤1.5 mm 的根系分别降低了-8.68%、4.84%、11.89 %、22.44%、34.21%、55.39%；秀水09分别降低了-11.89%、1.46%、6.84%、18.85%、25.01%、40.48%。从已有的研究来看，Cd 处理对根长的抑制作用主要是抑制细根的长度。
2.3 镉对两个水稻品种幼苗根系表面积的影响
根系表面积是根系与环境介质直接接触的重要指标。从表2可看出，Cd 处理对秀水63和秀水09的根系表面积的影响与根长具有相似性。经统计显
著性分析，当溶液Cd ≤5 μmol·L -1时，
秀水63根系表面积与对照差异不显著(P ＞0.05)，而在10 μmol·L -1 Cd 胁迫下与对照差异达显著水平(P ＜0.05)。1 μmol·L -1 Cd 处理明显提高秀水09的根表面积，随浓度的增加呈递减趋势，Cd 浓度≥25 μmol·L -1的处理与对照间差异达显著或极显著水平(P ＜0.05或0.01)。在Cd 浓度≥10 μmol·L -1的胁迫下，秀水63的根系表面积降低了10.66%～54.67%，秀水09则降低了4.38%～38.89%，秀水63的根表面积降幅高于秀水09。
从根系表面积分级可以看出，在1 μmol·L -1 Cd 水平下，秀水63和秀水09直径≤1.5 mm 根的表面积较对照分别增加8.14%和11.77%，随着Cd 处理浓度的增加其所占比例有所减少。在5、10、25、50、100 μmol·L -1 Cd 处理下秀水63直径≤1.5 mm 根的表面积较对照分别减少2.32%、10.77%、20.79%、41.68%、57.27%，而秀水09直径≤1.5 mm 根的表面积较对照分别减少2.61%、8.55%、19.46%、27.08%、42.79%。这个结果与根系长度的分级具有一致性。这充分显示了Cd 通过抑制细根(直径≤1.5mm)进而降低根系表面积的作用。
0.0
0.10.2
0.3
0.4
干重 / g 镉处理 /(μmol ?L -1)
秀水63 秀水09
图1 镉对不同水稻品种根系干质量的影响
Fig. 1 Effects of Cd on root dry weigth of different rice cultivars
干质量/g
何俊瑜等：镉胁迫对不同水稻品种幼苗根系形态和生理特性的影响 1865
2.4 镉对两个水稻品种幼苗根系体积的影响
根体积大小是反映根系生长发育状况的重要指标，从表3可以看出，对照中秀水63根系体积要大于秀水09根系体积，镉胁迫下2个水稻品种根系体积变化趋势一致，在1 μmol·L-1供Cd水平下，根体积是所有处理中最大的，随着Cd浓度的增加，根系体积逐渐减少。Cd浓度分别≥10 μmol·L-1和25 μmol·L-1时秀水63和秀水09的根体积与对照差异均达显著或极显著水平(P＜0.05或0.01)，且秀水63根系体积的变化幅度比秀水09根系体积的变化幅度大。当所有浓度Cd胁迫下，两个水稻品种幼苗均以直径0.5＜D≤2.0 mm和D＞3.0 mm的根系为主，占总根系体积的79.89%~85.88%(表3)。但对直径≤1.5 mm的根体积抑制较大，与对照相比，高于10 μmol·L-1 Cd胁迫下，秀水63直径≤1.5 mm的根体积降低了18.37%~67.35%；秀水09降低了16.50%~52.42%。
2.5 镉对两个水稻品种幼苗根系直径的影响
不同Cd浓度处理对两个水稻品种幼苗根系直径的影响不同。较低浓度Cd(Cd≤10 μmol·L-1)处理下，2个水稻品种根系直径变化不大，而在Cd浓度≥25 μmol·L-1以后的处理根系直径增加幅度较大(图2)，25、50、100 μmol·L-1的Cd胁迫秀水63根系的平均直径分别较对照增加11.63%、13.95%、
9.30%，秀水09分别较对照增加7.69%、10.26%、
10.26%。
2.6 镉对水稻根系质膜透性的影响
植物在逆境胁迫或衰老过程中，细胞原生质膜中的不饱和脂肪酸发生过氧化作用，使质膜系统受到伤害，其选择透性降低，细胞内电解质外渗量增
表1 镉对水稻幼苗不同根直径下根系长度的影响
Table 1 Effect of Cd on root length among different diameters
C镉/(μmol·L-1) 0 秀水0 695.64 238.11 101.12 25.49 7.12 4.45 6.05 1077.98 63 1 782.16 242.75 99.83 23.12 7.46 2.79 5.28 1163.39 5 666.79 226.13 91.85 22.97 6.22 4.15 5.74 1023.85 10 601.63 228.9 81.23 26.62 6.46 4.72 5.55 955.11 25 521.79 210.32 70.53 24.09 6 4.65 7.98 845.36 50 430.53 185.93 64.4 20.84 5.64 4.28 5.00 716.62 100 276.21 135.63 49.76 15.07 4.65 3.82 4.34 489.48 秀水0 793.09 246.61 61.37 15.37 3.18 3.36 3.05 1126.03 09 1 902.76 260.44 68.84 15.87 3.85 2.78 2.75 1257.29 5 790.04 235.39 59.51 15.34 3.57 3.43 3.31 1110.59 10 751.89 219.28 54.57 19.78 4.85 4.42 3.68 1058.47 25 654.84 190.01 48.64 16.85 3.89 2.96 4.15 921.34 50 608.72 177.01 39.92 14.11 2.32 3.16 4.06 849.30 100 492.07 131.87 31.39 14.99 2.43 2.29 3.52 678.56 注: D表示根系直径(单位为mm)，下同 表2 镉对水稻幼苗不同根直径下根系表面积的影响 Table 2 Effect of Cd on root surface area among different diameters c镉/(μmol·L-1) 0 秀水0 35.69 56.58 39.79 14.62 5.25 4.15 9.63 165.71 63 1 44.85 60.37 37.59 13.85 5.6 3.47 10.97 176.70 5 34.62 57.99 36.38 13.44 4.5 6 3.1 7 9.2 159.36 10 31.55 55.05 31.24 13.2 5.79 2.65 8.56 148.04 25 28.88 51.56 24.17 11.79 4.56 3.17 10.86 134.99 50 19.75 39.25 18.02 9.22 3.88 2.87 7.61 100.60 100 16.22 28.24 11.97 7.03 3.23 2.26 7.16 75.11 秀水 0 52.93 65.68 30.35 11.29 2.77 3.69 6.97 173.68 09 1 62.11 72.5 31.88 11.74 2.85 3.34 6.2 190.62 5 53.64 64.7 6 26.6 7 11.9 8 3.55 4.42 7.98 173.00 10 50.82 59.89 25.52 12.15 4.59 4.86 8.24 166.07 25 45.71 52.59 21.66 10.44 3.41 2.99 9.19 145.99 50 40.43 49.83 18.36 9.59 3.27 3.02 7.61 132.11 100 36.85 34.07 14.29 9.85 2.39 2.62 6.07 106.14 1866 生态环境学报 第18卷第5期（2009年9月） 加，因而细胞质膜透性可表示膜伤害程度[14]。图3显示，在Cd 胁迫下，两个水稻品种幼苗根尖相对质膜透性随着溶液中Cd 浓度的提高逐渐提高，但秀水63增加的幅度要比秀水09大(图3)，1、5、10、25、50、100 μmol·L -1的Cd 胁迫秀水63根系质膜透性分别较对照增加7.55%、24.29 %、32.74%、48.06%、66.22%、89.02%，秀水09分别较对照增加0.62%、6.50%、15.89%、29.23%、35.22%、46.46%，表现 出明显的品种差异。 2.7 镉对大豆根系活力的影响 根系活力泛指根系的吸收、合成、氧化和还原能力等，是一种客观地反映根系生命活动的生理指标。图4显示，1 μmol·L -1的Cd 均使2个水稻品种根系活力增加，当Cd ≥10 μmol·L -1时秀水63根系活力明显降低，10、25、50、100 μmol·L -1的Cd 胁迫使秀水63根系活力分别较对照降低13.13%、31.12%、48.83%、76.62%，秀水09分别较对照降低1.16%、9.05%、15.79%、39.03%，说明高Cd 明显抑制两个水稻品种根系活力，但秀水09比秀水63的根系活力降低幅度小，显示出较强的耐镉性。 3 讨论 根系作为重要的吸收器官和代谢器官，其生长状况不仅直接控制着植物吸收水分和养分，而且制约着植株地上部生长的好坏。通常认为，植物对镉毒害的反应首先表现在根系上，因此通过研究植物根系对镉毒害的反应，可明确植物对镉毒害的耐性。 已有研究表明，高浓度Cd 胁迫条件下, 根的长 10 20 30 根系相对质膜透性 / % 镉处理 / (μmol ?L -1) 秀水63 秀水09 CK 151******** 图3 镉对水稻幼苗根系相对质膜透性的影响 Fig. 3 Effect of Cd on relative membrane permeability in root of rice 306090120 根系活力 /(μg ?h -1?g -1 F W ) 镉处理 /(μmol ?L -1 ) 秀水63 秀水09 CK 151025 100 图4 镉对水稻幼苗根系活力的影响 Fig.4 Effects of Cd on root activity of rice 0.0 0.2 0.4 0.6 秀水63 秀水09 根系平均直径 / m m 镉处理 / (μmol ?L -1) CK 151******** 图2 镉对水稻幼苗平均根系直径的影响 Fig. 2 The effect of Cd stress on average diameter of roots 表3 镉对水稻幼苗不同直径下根系体积的影响 Table 3 Effect of Cd on root volume among different diameters c 镉/ (μmol·L -1) 0 根体积/cm 3 秀水 0 0.14 0.39 0.45 0.24 0.11 0.11 0.48 1.92 63 1 0.18 0.42 0.39 0.22 0.12 0.07 0.63 2.03 5 0.13 0.4 0.39 0.24 0.08 0.08 0.52 1.84 10 0.1 0.37 0.33 0.22 0.12 0.06 0.47 1.67 25 0.08 0.32 0.25 0.21 0.1 0.08 0.45 1.49 50 0.07 0.25 0.19 0.18 0.08 0.08 0.37 1.22 100 0.04 0.16 0.12 0.09 0.04 0.04 0.36 0.85 秀水 0 0.16 0.53 0.34 0.21 0.07 0.08 0.47 1.86 09 1 0.18 0.66 0.32 0.23 0.1 0.07 0.42 1.98 5 0.15 0.5 0.3 0.21 0.11 0.11 0.46 1.84 10 0.12 0.45 0.29 0.18 0.09 0.11 0.48 1.72 25 0.12 0.39 0.24 0.17 0.08 0.07 0.5 1.57 50 0.11 0.31 0.2 0.17 0.05 0.05 0.47 1.36c 100 0.11 0.24 0.14 0.19 0.06 0.05 0.31 1.10 何俊瑜等：镉胁迫对不同水稻品种幼苗根系形态和生理特性的影响 1867 度变短, 根系变小[3]。本试验结果表明，1 μmol·L-1Cd处理能增加秀水63和秀水09根系总根长、根表面积、根体积、减小根平均直径、使根系活力旺盛，同时维持细胞膜的完整性、稳定性，为细胞正常生长提供了良好的生理基础。高于10 μmol·L-1和25 μmol·L-1的Cd处理，秀水63和秀水09的根系干质量、总长度、根表面积、根体积和根系活力等较对照明显降低，而根系质膜透性明显增大，这些指标都在一定程度上反映出较高浓度Cd对水稻根系的毒害，这与在油菜、小麦、龙葵等上的研究结果相一致[15-17]。Patra等[18]把这种现象解释为低浓度重金属对植物有积极的刺激作用，但这种刺激作用受到浓度的限制，当环境中存在过多的Cd 时，就会抑制根的延长, 减小根表面积和根体积，从而造成根系生物量的降低，原因可能跟根系中Cd 的积累量有关[19]。研究表明，根系的增粗是植物在Cd胁迫下的明显反应[19]，本研究中2个水稻品种幼苗根系也表现出相同反应特征，这是由于植物根尖在Cd胁迫下乙烯积累显著增加，同时细胞分裂和伸长受阻，从而导致根系增粗[11]，且根系平均直径增加越多，表明Cd胁迫也越严重。此外，不同浓度Cd 对秀水63和秀水09幼苗根系质膜透性和根系活力都有明显的影响，分别在高于10 μmol·L-1和25 μmol·L-1明显低于对照，表明10 μmol·L-1和25 μmol·L-1的Cd分别使秀水63和秀水09处于胁迫状态，这可能是在Cd胁迫下，根细胞内活性氧自由基的产生速率增大，发生膜脂过氧化，致使细胞膜的结构和功能遭到破坏，膜透性增大，细胞受损，代谢紊乱，根系活力下降，逐渐失去吸收水分和营养素的能力[20]。Cd对作物生长具有毒害作用，但不同的作物，或同一作物的不同品种在耐Cd性上存在着差异[21]。本试验结果表明，在Cd胁迫下，不同水稻品种根系的形态表现和生理反应不同，秀水09，随着Cd水平的增加，相对电导率量增加得较为缓慢，膜破坏性较小，根干质量、根长、根表面积和根系活力等根系形态和生理指标变化幅度较秀水63小，表现出较强的耐性。这可能与其保护性酶活性较高，清除活性氧的能力较强有关，但这种耐性是有一定限度的，当Cd浓度超过一定范围时，则对其根系生长产生毒害现象，其相关作用机理问题，还有待于进一步深入研究。 4 结论 低浓度Cd(1 μmol·L-1)对秀水63和秀水09根系生长没有明显的伤害作用，甚至有促进作用，而随Cd浓度的增加，秀水63和秀水09分别在10 μmol·L-1和25 μmol·L-1下根系的生长和根系活力明显受到抑制，而根系质膜透性增加，平均直径增粗。不同浓度Cd胁迫对两个水稻品种直径≤1.5 mm的根系总长、根表面积的影响最为明显，对直径0.5＜D≤2.0 mm和D＞3.0 mm的根体积影响较大。两个水稻品种对Cd胁迫存在着一定的差异，秀水09对Cd毒胁迫的耐受能力要强于秀水09。 参考文献： [1] CHEN H M, ZHENG C R, WANG S Q, et al. 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Tolerance mechanism of crops to Cd pollution[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 1995, 6(1): 87-91. Effect of cadmium on root morphology and physiological characteristics of rice seedlings HE Junyu, WANG Yangyang, REN Yanfang, ZHOU Guoqiang, YANG Liangjing College of Agriculture, Guizhou University, Guiyang 550025, China Abstract: Cadmium (Cd) is one of the most toxic pollutants in the soil, which could limit plant growth and crop productivity. In order to explore the toxicity of cadmium to rice root, root morphology and physiological characteristics of two rice cultivars (Xiushui 63 and Xiushui 09) were studied with roots exposed to different Cd concentration (0、1、5、10、25、50、100 μmol·L-1) in hydroponic culture. The results showed that a slight stimulatory effect on root growth was observed under 1 μmol·L-1 Cd level, with slight in-crease in dry weight, total root length, root surface-area, root volume and root activity. However, with the increase in Cd concentra-tion (10~100 μmol·L-1), an obvious decrease was found in dry weight, root length, root surface-area, root volume and root activity for Xiushui 63 and Xiushui 09 exposed to 10 and 25 μmol·L-1 Cd, respectively, as compared with the control. In contrast, an increase in the average root diameter and relative permeability of plasma membrane was observed with the increase of Cd concentration. Roots with diameter≤1.5 mm of the two rice cultivars were affected significantly by different Cd concentration. Root length, root sur-face-area and root volume of roots with diameter≤1.5 mm for Xiushui 63 at Cd concentrations≥10 μmol·L-1 decreased 11.89%~55.39%, 10.77%~57.27% and 18.37%~67.35%, and those for Xiushui 09 were 6.84%~40.48%, 8.55%~42.79% and 16.50%~52.42%. Based on the results of this study, we can conclude that there was genotypic difference in rice in response to Cd toxicity, and Xiushui 09 was more tolerant to Cd stress than Xiushui 63. Key words: cadmium; rice; root morphology; physiological characteristics 水稻从播种至成熟的天数称全育期，从移栽至成熟称大田（本田）生育期。水稻生育期可以随其生长季节的温度、日照长短变化而变化。同一品种在同一地区，在适时播种和适时移栽的条件下，其生育期是比较稳定的，它是品种固有的遗传特性。 水稻的一生（王维金，1998.8） 幼苗期：秧田期 秧苗分蘖期：返青期有效分蘖期无效分蘖期 幼穗发育期：分化期形成期完成期 开花结实期：乳熟期蜡熟期完熟期 水稻的一生要经历营养生长和生殖生长两个时期，其中，营养生长期主要包括秧苗期和分蘖期。秧苗期指种子萌发开始到拔秧这段时间；分蘖期是指秧苗移栽返青到拔节这段时间。秧苗移栽后由于根系受到损伤，需要5-7天时间地上部才能恢复生长，根系萌发出新根，这段时期称返青期。水稻返青后分蘖开始发生，直到开始拔节时分蘖停止，一部分分蘖具有一定量的根系，以后能抽穗结实，称为有效分蘖；一部分出生较迟的分蘖以后不能抽穗结实或渐渐死亡，这部分分蘖称为称为无效分蘖。分蘖前期产生有效分蘖，这一时期称有效分蘖期，而分蘖后期所产生的是无效分蘖，称无效分蘖期。 水稻营养生长期的主要生育特点是根系生长，分蘖增加，叶片增多，建立一定的营养器官，为以后穗粒的生长发育提供可靠的物质保障。这一阶段主要是通过肥水管理搭好丰产的苗架，要求有较高的群体质量，应防止营养生长过旺，否则不仅容易造成病虫为害而且也容易造成后期生长控制困难而贪青倒伏等，对水稻产量形成影响很大。 水稻生殖生长期包括拔节孕穗期、抽穗开花期和灌浆结实期。拔节孕穗期是指幼穗分化开始到长出穗为止，一般需一个月左右；抽穗开花期是指稻穗从顶端茎鞘里抽出到开花齐穗这段时间，一般5-7天；灌浆结实期是指稻穗开花后到谷粒成熟的时期，又可分为乳熟期、蜡熟期和完熟期。水稻生殖生长期的生育特点是长茎长穗、开花、结实，形成和充实籽粒，这是夺取高产的主要阶段，栽培上尤其要重视肥、水、气的协调，延长根系和叶片的功能期，提高物质积累转化率，达到穗数足，穗型大，千粒重和结实率高。 温度水稻为喜温作物。生物学零度粳稻为10℃、籼稻12℃，早稻三时期以前，日平均气温低于12℃三天以上易感染绵腐病，出现烂秧、死苗，后季稻秧苗温度高于40℃易受灼伤。日平均气温15～17℃以下时，分蘖停止，造成僵苗不发。花粉母细胞减数分裂期（幼小孢子阶段及减数分裂细线期），最低温度低于15～17℃，会造成颖花退化，不实粒增加和抽穗延迟。抽穗开花期适宜温度为25～32℃（杂交稻25～30℃），当遇连续3天平均气温低于20℃（粳稻）或2～3天低于22℃（籼稻），易形成空壳和瘪谷，但气温在35～37℃以上（杂交稻32℃以上）造成结实率下降。灌浆结实期要求日平均气温在23～28℃之间，温度低时物质运转减慢，温度高时呼吸消耗增加。温度在13～15℃以下灌浆相当缓慢。粳稻比籼稻对低温更有适应性， 水稻重金属镉污染研究综述 镉（Cadmium，Cd）是一种毒性极强的重金属元素，也是人体和植物非必需元素。Cd由于其在环境中具有很强的迁移转化特性及对人体的高度危害性而被列为《国家重金属污染综合防治“十二五”规划》重点关注的5大重金属污染元素之一（孙聪，2014）。镉通过食物链进入人体后，会对人体肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统等产生损伤，造成急性或慢性中毒，甚至癌变。镉过量会抑制植物的生长。水稻是中国第一大粮食作物，全国约有65%人口以稻米为主食，稻米的安全品质与人类健康密切相关，目前水稻生产正受到镉污染土壤的严重威胁（孟桂元，2015）。与其它重金属元素相比，镉（Cd）对水稻显示出更大的毒性，镉的活性较强，容易被水稻吸收和富集，可以在不影响水稻正常生长的情况下积累较高含量的镉，重金属Cd通过灌溉在土壤中累积，且主要累积在0－20cm表层土壤（姜国辉，2012），经过根、茎、叶的吸收，最终迁移到稻米中，直接影响人类的健康。据不完全统计，我国受镉污染的农田面积已超过20万hm2，每年生产镉含量超标的农产品达14.6亿kg（杨双，2015），由于重金属污染导致的粮食每年减产1000多万t，受污染粮食多达1200多万t，经济损失达200多亿元。如在湖南安化县境内的某铀矿区，每年因污灌带入农田的镉达2-3kg/hm2，使近40km2的农田受到不同程度污染。严重危害了广大人民群众的身体健康（贺慧，2014）。目前土壤镉污染问题已成为国内外学者研究的热点之一（李启权，2014）。国内、外关于土壤Cd污染对水稻的生态风险进行了大量的研究，主要集中在不同水稻对Cd的富集机理、Cd 在土壤-水稻系统迁移转化的根际过程及分子机理与遗传规律、Cd诱导胁迫的生理生化特征及Cd污染土壤的生态修复等。 1、不同水稻对Cd的富集机理 大量研究表明，由于遗传特性的不同，水稻对镉的吸收存在着很大差异，这种差异不仅表现在水稻的不同类型之间，也表现在不同品种之间。李坤权等研究表明，水稻糙米中的镉浓度与水稻类型有关，即籼型＞新株型＞粳型（李坤权，2003）。李正文等采用田间试验的方法，研究了江苏省目前栽种的57个水稻品种，揭示了杂交稻Cd吸收极显著高于常规稻（李正文，2003）。徐燕玲等认为，在低污染水平土壤上，水稻对Cd的累积品种间存在一定的稳定性，而水稻类型间Cd含量没有显著差异，因此按照水稻类型来筛选是不可行的，应针 测定指标及其方法 总体指标：杂质、不完善粒含量、出糙率、黄粒米、整精米率、（色泽、气味、口味）鉴定、异品种粒、垩白粒率、垩白度、特型长宽比、胶稠度、食味品质、直链淀粉含量、粗蛋白含量（13种）具体方法如下： 1.杂质和不完善粒含量 杂质：除本种粮粒以外的其他物质，包括以下几种： 筛下物：通过直径2.0mm圆孔筛的物质 无机杂质：泥土、砂石、砖瓦块及其无机杂质。 有机杂质：无食用价值的稻谷粒、异种谷粒和其他有机物质。 不完善粒：包括以下尚有食用价值的颗粒：未熟粒、虫蚀粒、病斑粒、生芽粒、霉变粒。 1.1仪器与用具 天平：精度0.01g、0.1g、1g。 谷物选筛：直径2.0mm 电动筛选器 分样器或分样板 分析盘、镊子等。 1.2 样品制备 检验杂质分大样、小样，大样用于检验大样杂质，包括大型杂质和绝对筛层的筛下午；小样是从检验过大样的杂质的样品中分出少量试样，检验与粮粒大小相似的并肩杂质。 按GB 5491的方法，将样品倒在光滑平坦的桌面上或者玻璃板上，用两块分样板将样品摊成正方形，然后从样品左右两边铲起样品约1cm高，对准中心同时倒落，再换一个方向同样操作（中心点不动），如此反复混合4、5次，将样品摊成等厚的正方形，用分样板在样品上划两条对角线，分成4个三角形，取出其中2个对顶三角形的样品，剩下的样品再按上述方法反复分取，直至最后剩下的两个对顶三角形的样品接近所需试样重量为止（约500g）。 1.3 操作步骤 1.3.1大样杂质检验 将质量标准中规定的筛层套好（大孔筛在上，小孔筛在下，套上筛底），称取制备好的样品(m)（大约500g，精确至1g）放入筛上，放在电动筛选器上，接通电源，打开开关，筛选自动地向左向右各筛1min（110r/min-120r/min），筛后静止片刻，将筛上物和筛下物 作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(8): 1445?1451 https://www.360docs.net/doc/e32774004.html,/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@https://www.360docs.net/doc/e32774004.html, 本研究由国家自然科学基金项目(31101105), 院士专项基金和辽宁工程技术研究计划基金项目(2011402021)资助。 * 通讯作者(Corresponding author): 陈温福, E-mail: wfchen5512@https://www.360docs.net/doc/e32774004.html, Received(收稿日期): 2012-11-06; Accepted(接受日期): 2013-04-22; Published online(网络出版日期): 2013-01-04. URL: https://www.360docs.net/doc/e32774004.html,/kcms/detail/11.1809.S.20130104.1734.005.html DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.01445 生物炭对水稻根系形态与生理特性及产量的影响 张伟明 孟 军 王嘉宇 范淑秀 陈温福* 沈阳农业大学 / 辽宁省生物炭工程技术研究中心, 辽宁沈阳110866 摘 要: 为明确生物炭对水稻根系与产量的效应, 探明生物炭在水稻生产上应用的潜力与价值。采用盆栽试验研究了生物炭对超级粳稻不同生育期根系生长、形态特征及生理特性的影响。结果表明, 土壤中施入生物炭能增加水稻生育前期根系的主根长、根体积和根鲜重, 提高水稻根系总吸收面积和活跃吸收面积。在水稻生育后期, 生物炭在一定程度上延缓了根系衰老。根系伤流速率与根系活力在整个生育期内均高于对照, 同时维持了较为适宜的根冠比, 根系生理功能增强; 生物炭处理的水稻产量增加, 表现为每穴穗数、每穗粒数、结实率提高, 比对照平均增产25.28%。以每千克干土加20 g 生物炭处理的产量最高, 比对照提高了33.21%。生物炭处理对水稻根系形态特征的优化与生理功能的增强具有一定的促进作用。 关键词: 生物炭; 水稻; 根系性状; 产量 Effect of Biochar on Root Morphological and Physiological Characteristics and Yield in Rice ZHANG Wei-Ming, MENG Jun, WANG Jia-Yu, FAN Shu-Xiu, and CHEN Wen-Fu * Shenyang Agricultural University, Biochar Engineering Technology Research Center of Liaoning Province, Shenyang 110866, China Abstract: A pot experiment was conducted to clarify the effects of biochar on roots and yield of super japonica rice and the ap-plicable value of biochar in rice production. In early growing stage, biochar application increased the main root length and volume and fresh weight of roots, leading to enlarged root total absorption area and active absorption area. In late growing stage, biochar application delayed root senescence in some extents and maintained relatively high activity of rice roots. Compared to the control, biochar treatments showed higher root physiological activity, which resulted in increased bleeding rate and root activity in the whole growing period. The average yield of biochar treatments was 25.28% higher than that of the control, due to improved pani-cle number per hill, grain number per panicle, and seed-setting rate. The optimal amount of biochar application was 20 g in one kilogram of dry soil, which produced the highest yield with 33.21% increase over the control. Therefore, biochar is favorable to optimize root morphology and physiological characteristics in rice. Keywords: Biochar; Rice; Root traits; Yield 生物炭(Biochar), 通常是指以自然界广泛存在的生物质资源为基础, 利用特定的炭化技术, 由生物质在缺氧条件下不完全燃烧所产生的富碳产 物[1]。常见的生物炭有秸秆炭、木炭、花生壳炭等。生物炭可溶性极低, 具有高度羧酸酯化和芳香化结构[2-3], 生物质在炭化后具有较大的孔隙度和比表面积[2], 吸附能力强, 成为可应用于农业、工业等领域的一种理想材料。 近年来, 生物炭受到农业、环境、能源等领域 专家们的广泛关注, 被誉为“黑色黄金”。国内外相关研究结果表明, 生物炭施入农田土壤后可改变土壤理化性质, 对提高肥料利用效率, 增加作物产量, 促进农业可持续发展等都具有重要作用[4-10]。来自巴西亚马逊河地区的田间试验表明, 在土壤中施入生物炭(以11 t hm ?2标准), 2年4个生长季后水稻和高粱产量累积增加了约75% [8]。而在热带与亚热带地区施用生物炭发现, 除了可使大豆、玉米等作物增产外, 植株中的镁、钙含量也明显增加[11]。生物炭 高邮市金地家庭农场 无公害农产品质量安全控制措施 为使本农场水稻、小麦作物无公害生产的各项工作能规范有序开展，全面 推进农业标准化生产，提高农产品质量，保护粮食作物生产产地生态环境不被污染，促进农业可持续发展，根据无公害农产品生产要求，结合本社实际，制定质 量控制措施。 一、组织措施 成立以赵怀金为组长、技术主管，陈忠梅为投入品监管，赵玉虎为管理队 长的质量控制领导小组。明确分工，共同协作，组长负责组织对基地农户进行无 公害产地认定和产品认证知识的培训，技术负责人必须定期或不定期地举办技术 培训班并根据生产情况对种植户开展技术指导。技术人员负责病虫草害的预测预报。农药管理人员需经培训后上岗。领导小组负责产地规划和生产，组织宣传培训、技术指导、技术监督等工作。 二、技术措施 1 、推广应用机械化插秧，苗期进行科学的肥水、温、光和通风管理，防治病 虫害。根据农技人员预测预报的结果，应用先进实用的技术，积极推广农业防治，生物防治，物理防治等到综合防治技术。 2、提高病害防治的技术水平，喷药应周到，均匀，农药应交替使用。科学施 肥，有机肥和化肥配合使用、化肥深施，推广叶面追肥使用技术。人畜粪肥应经 过无害化处理后，作基肥使用。 3、优化农业设施和材料，完善水利设施，健全排灌系统。 三、投入品管理 生产过程中必须详细记载作物名称、种子来源、收种时间及农业投入品（肥料、农药、生长调节剂）购买时间和地点、使用次数和数量、病虫草害防治情况 及记载人员。肥料的使用应符合《肥料合理使用准则》（NY/T496）的规定。禁止使用未经国家或省级农业部门登记的化学和生物肥料及重金属含量超标的肥 料（有机肥料及矿质肥料）；农药使用应符合国家标准《农药安全使用标准》（GB 4285）、《农药合利使用准则》（GB/T8321）中的所有规定。生产过程中应注意 收稿日期:2002-07-11 作者简介:蔡昆争(1970-),男,助理研究员,博士. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(39770138和30100107);教育部博士点基金资助项目(2000065402);广东省自然科学 基金资助项目(980145和20000636) 水稻根系的空间分布及其与产量的关系 蔡昆争1,骆世明1,段舜山2 (1华南农业大学农学院,广东广州510642;2暨南大学水生态研究所,广东广州510632) 摘要:选择9个水稻品种,在水稻生长根系最旺盛的抽穗期进行取样,研究高产水稻群体的根系空间分布特征.结果表明:不同水稻品种的根系体积和质量的总量存在差异.各品种水稻根系的体积和质量均随土层深度增加而下 降,但主要分布在土壤耕作层(0～20cm ),且表层(0～10cm )占80%以上.其垂直分布可用指数模型、乘幂模型、对数函数、多项式函数表示,相关系数都在0.9以上.上层根(0～10cm )质量与产量之间没有显著的相关关系,而下层根质量(10cm 以下)与产量之间呈显著正相关关系,相关系数达017258.研究认为,从整株根系和高产的角度来看,适当减少表层根系,培育和增加深层根系的比例有利于促进水稻产量的提高.关键词:水稻;根系;空间分布;产量 中图分类号:S181;S314 文献标识码:A 文章编号:1001-411X (2003)03-0001-04 理想株型结构是作物高产的重要基础[1,2].良好的株型必须保证植株充分利用光能,有利于群体内气体的交换,以及减少个体之间的竞争[3].D on 2ald [4]提出了理想株型(Ideotype )的概念,他指出禾谷类作物理想株型的特征应该是在同类植株间相互干扰最小.松岛省三[5]从水稻高产栽培的角度提出了理想稻的形态要求,即多穗、矮秆、短穗,上部2～3叶要短、厚、直立,抽穗后叶色褪淡缓慢,绿叶较多.我国在株型育种上曾先后经历了矮化育种阶段、理 想株型育种阶段、超高产育种阶段[6～9] .对水稻株型分布的研究主要集中在地上部,而关于水稻根系的空间分布研究相对较少,Y oshida [10]使用1081个水稻品种,在温室中用根箱观察了不同品种的株高、分蘖和根系生长的关系,发现根系分布较深的品种植株较高,分蘖也很少[10].凌启鸿[11]采用水培实验研究了叶角与根系分布的关系认为,根系分布较深且多纵向时,叶角较小,叶片趋向于直立;根系分布较浅且少纵向时,叶角较大,叶片趋向于披垂[11].这些研究大都在个体条件(单株)或水培条件下进行,而系统研究大田高产群体条件下根系的空间分布规律较少.本研究通过选择目前生产上推广的品种进行研究,试图寻找高产水稻群体的根系分布特征,并建立描述根系空间分布的模型,从而为培育优良根型提供依据. 1 材料与方法 1.1 材料 水稻品种选用培杂72、丰矮占1号、特三矮、二 青矮、七山占、粳籼89、华粳籼74、华航1号、七华占.其中培杂72、二青矮、华粳籼74、华航1号、七华占由华南农业大学农学院植物育种系提供,丰矮占1号、特三矮、七山占、粳籼89由广东省农业科学院水稻研究所提供.1.2 方法 1998～1999年在华南农业大学试验农场进行.本田每公顷施N 150kg ,P 2O 590kg ,K 2O 150kg.插植规格为20cm ×20cm ,每穴插两苗,设3个重复,随机区组排列,小区面积为24m 2,田间管理同一般大田.根系取样采用田间土柱法.在水稻根系最旺盛的抽穗期取样,以水稻植株为中心,先割取地上部分,然后借助铁铲挖取20cm 长×20cm 宽×40cm 深的土柱,沿垂直方向上每5cm 切割为1个层次,重复3～4次.取出的土样,小心用水漂洗干净,将泥土和根系分离,带回实验室测定.根系体积采用排水法、根质量用烘干法测定.成熟期进行测产和考种. 2 结果与分析 2.1 根系体积的空间分布 从表1可看出,不同水稻品种的根系体积总量存在差别,比较大的品种有华航1号、七华占、华粳籼74、二青矮,单株根系体积都超过20cm 3,而不同水稻品种根系在土壤不同层次的分布差异较大,根系体积都随着土层深度增加而逐渐减少,主要分布在耕作层(0～20cm ),而耕作层以下则根较少.在同一层中,不同品种在上层(0～10cm )和下层(10cm 以 第24卷第3期 2003年7月 华南农业大学学报(自然科学版)Journal of S outh China Agricultural University (Natural Science Edition ) V ol.24,N o.3 Jul.2003 XX镇2020年受污染耕地安全利用综合技 术实施方案 为全面推进我镇受污染耕地安全利用工作，确保考核任务按时按质完成，根据省、市、县的文件精神和《XX县2020年受污染耕地安全利用工作方案》的要求，结合我镇实际，特制定本实施方案。 一、具体任务 2020年全镇安全利用中度污染耕地考核任务是12924亩（其中集中推进区1720亩）在我镇选择基础条件好、基础数据齐全、且在黄色图斑内受污染耕地集中连片的村组（XX村、XX社区、XX村、XX村、XX村等）开展安全利用。 二、技术模式 全面统一推广VIP+n修复治理技术模式，即低镉品种+淹灌+叶面阻控剂组合技术模式。 1、推广镉低积累水稻品种 统一种植镉低积累水稻品种。根据我镇生态气候条件及种植习惯，中(晚)稻科学合理搭配从我省《应急性镉低积累水稻品种指导目录》选择低镉品种进行推广种植。 2、淹水灌溉 全面实施全生育期淹水灌溉。按照《稻田镉污染修复治理水稻田间水分管理技术规程》统一实施，全生育期保持田间有水层，直到收割前7天左右自然落干，尤其是在抽穗前20天至抽穗后20天内必须保证田间有3cm水层。必须要晒田的丘块，要尽量降低晒田的程度和时间。 3、喷施叶面阻控剂 全面喷施叶面阻控剂。从省农业农村厅专家团队推荐降镉效果明显、经济适用的3-5个产品中。在每季水稻分蘖盛期、灌浆初期等2个关键时期，分别按照相应产品的使用说明统一喷施。 实施进度和农事 1、6月20日至7月5日：确定建设具体考核任务实施地点，落实到村组、农户和田块，并登记造册，上报县农业农村局，编制实施方案；启动叶面阻控剂等技术物资釆购，同时开展宣传发动及培训。 2、喷施叶面阻控剂。中稻：7月10日至15日第一次喷施叶面阻控剂，8月15日至20日第二次喷施叶面阻控剂；晚稻：7月25日至8月5日第一次喷施叶面阻控剂，8月25日至9月5日第二次喷施叶面阻控剂。 3、中、晩稻整个生育期在分蘖未期露田7天，再在收割前7天断水晒田。 四、组织实施 中华人民共和国国家标准—稻谷GB1350（安全储藏和品质）—1999 前言 G B1350-1986《稻谷》实施发布12年以来，对我国稻谷的生产和流通起了重要的作用，但随着稻谷品种的不断改进和市场经济的发展，原标准中的一些指标已不适应，需对其加以修订。 新增内容： ——质量要求增加“整精米率”和“谷外糙米”指标。 主要修订内容： ——将原分类修改为五类，即：早籼稻谷、晚籼稻谷、粳稻谷、粳糯稻谷、籼糯稻谷。 ——粳稻谷、粳糯稻谷出糙率统一为一个标准，中等质量为不低于77.0%，不再划分一、二、三类地区。 ——将“晚籼稻谷”、“籼糯稻谷”水分修订为不超过13.5%，与早籼稻谷相同，粳稻谷、粳糯稻谷水分修订为不超过14.5%。 本标准的附录A是标准的附录。 本标准从实施之日起，代替G B1350—1986。 本标准由国家粮食储备局、中华人民共和国农业部提出。 本标准负责起草单位：国家粮食储备局标准质量管理办公室；参加起草单位：湖北省粮食局、广东省粮食局、上海市粮食局、国家粮食储备成都粮科所。 本标准主要起草人：唐瑞明、龙伶俐、余敦明、王志明、刘光亚、管景诚、王杏娟。 稻谷G B1350—1999 1范围 本标准规定了稻谷的有关定义、分类、质量要求、检验方法及包装、运输、贮存要求。 本标准适用于收购、贮存、运输、加工、销售的商品稻谷。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 G B/T5490―1985粮食、油料及植物油脂检验一般规则 G B5491―1985粮食、油料检验扦样、分样法 G B/T5492―1985粮食、油料检验色泽、气味、口味鉴定法 G B/T5493―1985粮食、油料检验类型及互混检验法 G B/T5494―1985粮食、油料检验杂质、不完善粒检验法 G B/T5495―1985粮食、油料检验稻谷出糙率检验法 G B/T5496―1985粮食、油料检验黄粒米及裂纹粒检验法 G B/T5497―1985粮食、油料检验水分测定法 环境因子对水稻根系的影响 报告人：邓亚萍导师：王忠 水稻根系既是吸收养分和水分的重要器官,又是多种激素、有机酸和氨基酸合成的重要场所,其形态和生理特性与地上部的生长发育、产量和品质形成均有着密切的关系。自1919年Weaver 首先报道根系与生态关系的研究结果以来，人们开始对植物根系进行了广泛的研究。其中，根系的形态结构与活性及其与产量的关系一直是水稻根系研究的一个热点，其核心问题是高产水稻应该具有什么样的根系形态生理特征及高产水稻根系在不同的环境条件下的应答。 在由于自然状态的根系生长在黑暗条件下以及研究方法的局限,过去国内从事根系形态结构及环境因子对水稻根系影响的研究较少,近二十年来不少学者已陆续开展了环境因子水稻根系影响的研究，积累了众多经验，本文对已有的结果进行了总结。 1.温度因子 温度几乎影响着植物所有的生物学过过程，在植物的生长发育过程中起着重要的作用。对 于根系而言，根际温度更是影响着根系的生长发育、形态结构及根中各种代谢过程。 水稻根系大部分集中在0～20cm耕层中,土壤温度变化也以0～20cm土层内最为明显。因此,这个层次的温度变化对水稻根系影响最大。水稻根系的生长受温度的影响主要表现在生长前期根系的形成和生长后期的衰竭,水稻根系生长的最适温度是28～32℃，当水温在16℃以下时,根的生长几近停滞,当温度上升到28℃时,支根生长良好,地上部与地下部均可得到最大限度的协调增长。在此界限以内,温度越高,地上部发育越好;温度低时,则根部的生长量增大。Neilsen(1974)认为,在根系生长的最适温度或较高温度下, 有利于根系的发生伸长, 相反较低的土壤温度则可以延缓根系细胞的衰老, 延长根系生理活性。吴岳轩(1995)研究也证实了高温有利于根系发生伸长这一结论。同时他也指出, 后期高温会加速根系衰老进程。由此可见, 水稻根系发育和根系生理活性对温度高低的需求是不同的。根系生长时期不同, 根系着生位置不同, 温度的影响也不同。总之,水稻根系发育和根系生理活性对温度高低的需求是有差异的,不同时期、不同着生位置的根系对温度的要求也各不一样。王忠（2003）的研究表明在供试的4个温度处理中，10℃时水稻发生冷害，根系停在生长，看不到负向光性反应；20℃时水稻根系生长，有负向光性反应；在30℃时稻根的生长和负向光性反应最快；40℃时稻根的生长量和根负向光性倾斜度降低。 目前有关温度对水稻根的内部形态，及生理生化方面的研究还不是很多，主要有：S.B.Varade 的研究指出在提高温度及光照强度，加能量输入，促使稻根中孔隙度的增加。而温度对水稻根系生理代谢的影响，主要是通过影响各种酶的活性以及促进或抑制某些植物激素的合成和运输来调节根系代谢。Lakkakula（2004）认为温度对水稻根中谷氨酰胺合成酶（GS）活性具有相反的作用，23℃下生长的水稻根的GS活性明显高于32℃下生长的活性。低的根区温度常会减少作物根系CTK、GA的合成和向上运输,同时增加根系ABA的合成和向上运输。 2.水分因子 水稻根系对土壤水分的反应非常敏感。田间持水量的不同会对根系的生长发育及分布产生影响。吴志强(1992)的研究表明淹水田根系主要分布在土壤上层,密集成网,而湿润灌溉和旱田栽培的稻田上层根较少,根系主要分布在中下层。张玉屏等(2001)认为土壤水分为田间持水量的70%～75%时最有利根系的生长发育,土壤水分过多或过少,都会导致根干重、根系吸收面积的全面下降;而且生育时期不同,根系对土壤水分的敏感程度也不同,如分蘖期干旱对根系生长发育影响较小, 不同基因型水稻籽粒对镉积累的差异 杨春刚１，２，３ 廖西元１，＊ 章秀福１ 朱智伟１ 陈铭学１ 王丹英１ 牟仁祥１ 陈温福２，＊ 周淑清２ （１中国水稻研究所，浙江杭州３１０００６；２沈阳农业大学水稻研究所，辽宁沈阳１１０１６１；３吉林省农业科学院水稻研究所，吉林公主岭１３６１００；＊通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉａｏｘｉｙｕａｎ＠ｍａｉｌ．ｈｚ．ｚｊ．ｃｎ） ＧｅｎｏｔｙｐｉｃＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎＣａｄｍｉｕｍＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎＢｒｏｗｎＲｉｃｅ ＹＡＮＧＣｈｕｎ－ｇａｎｇ１，２，３，ＬＩＡＯＸｉ－ｙｕａｎ１，＊，ＺＨＡＮＧＸｉｕ－ｆｕ１，ＺＨＵＺｈｉ－ｗｅｉ１，ＣＨＥＮＭｉｎｇ－ｘｕｅ１，ＷＡＮＧＤａｎ－ｙｉｎｇ１， ＭＯＵＲｅｎ－ｘｉａｎｇ１，ＣＨＥＮＷｅｎ－ｆｕ２，＊，ＺＨＯＵＳｈｕ－ｑｉｎｇ２ （１ＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＲｉｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１０００６，Ｃｈｉｎａ；２ＲｉｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１６１，Ｃｈｉｎａ；３ＲｉｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＪｉｌｉｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ１３６１００，Ｃｈｉｎａ；＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉａｏｘｉｙｕａｎ＠ｍａｉｌ．ｈｚ．ｚｊ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｐｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗｉｔｈｓｉｘｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓａｔｆｉｖｅｃａｄｍｉｕｍｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌｓｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅＣｄａｃｃｕｍｕｌａ－ｔｉｏｎｓｉｎｂｒｏｗｎｒｉｃｅ．Ｃｄｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｂｒｏｗｎｒｉｃｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｎｇｔｈｅｖａｒｉｅｔｉｅｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｂｒｏｗｎｒｉｃｅｔｏｓｏｉｌＣｄ．Ｉｔｗａｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆｌｏｗ－Ｃｄ－ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｕｎｄｅｒｔａｋｅｎｉｎｔｈｅｓｏｉｌｓａｔｓｉｍｉｌａｒＣｄｌｅｖｅｌｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅ；ｃａｄｍｉｕｍ；ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ；ｇｅｎｏｔｙｐｅ 摘 要：以６个水稻品种为试材，设置５个土壤镉浓度处理的盆栽试验，对水稻糙米中重金属镉的积累进行了研究。在不同浓度的Ｃｄ处理下，水稻糙米中Ｃｄ含量在品种间存在显著差异，而且不同水稻品种的籽粒对土壤中重金属镉的敏感性不同。结果表明，重金属镉低积累水稻品种的筛选应在土壤镉含量相近的土壤上进行。 关键词：水稻；镉；积累；基因型 中图分类号：Ｓ５１１．０１；Ｘ１７３文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７２１６（２００６）０６－０６６０－０３ 在我国，水稻生产始终是关系到国计民生的大事。以沈阳张士灌区镉污染为代表的重金属污染事件，以及我国农田土壤中的重金属含量持续增加［１］，敲响了我国粮食生产安全警钟。２００２年和２００３年农业部稻米及制品质量监督检验测试中心对我国各地稻米质量安全普查结果表明，稻米重金属镉超标的问题严重。按照我国稻米重金属镉含量０．２ｍｇ／ｋｇ的限量标准（ＧＢ１５２０１－９４），重金属镉的超标率超过１０％，一些镉污染地区的稻米含Ｃｄ量高达０．４～１．０ｍｇ／ｋｇ，远远超过我国谷物中镉的最高许可含量标准，威胁到人体健康。如何有效规避水稻重金属污染，成为当代农业科技工作者的一个新课题。 运用工程技术措施或者农业栽培技术措施来消除和减轻环境的重金属污染，虽然可以降低稻米中的镉含量，但是耗资巨大，不能从根本上解决重金属污染土壤上的粮食安全生产问题，而且处理不善易引起二次污染［２－７］。前人对重金属镉在水稻植株上的积累分布进行了一些研究，如张亚丽［８］、周启星等［９］、莫争等［１０］、吴燕玉等［１１］研究了重金属镉在水稻植株中的积累分布规律，张潮海等［１２］、吴启堂等［１３］、蒋彬等［１４］、李正文等［１５］、程旺大等［１６］研究了不同水稻品种间水稻籽粒对重金属镉积累的差异。这些研究结果表明，重金属镉在水稻植株中不同部位的积累有很大的差异；不同水稻品种对重金属镉的吸收积累存在显著的基因型差异；通过选育镉低积累水稻品种，可以得到在重金属镉中度或轻度污染的土地上生产籽粒重金属镉含量不超标的水稻品种［１７］。但是在不同浓度的土壤镉胁迫下，不同水稻品 种籽粒对重金属镉积累的规律和差异性，以及籽粒中镉低积累水稻品种的筛选方法还需要进一步研究。本研究通过６个水稻品种、５个重金属镉浓度梯度的实验，对水稻籽粒中重金属镉含量的积累规律进行了研究。 １ 材料与方法 １．１ 供试水稻材料与试验设计 试验在中国水稻研究所富阳试验基地进行。土壤为潴育性水稻土亚类，斑纹化硬泥田土属，青紫泥土种。按常规方法［１８］测定土壤的主要理化性状：有机质含量３６．９ｇ／ｋｇ、全氮２．７３ｇ／ｋｇ、全磷０．６０ｇ／ｋｇ、全钾２０．１ｇ／ｋｇ、碱解氮２３２ｍｇ／ｋｇ、铵态氮９．７ｍｇ／ｋｇ、速效磷２５．２ｍｇ／ｋｇ、速效钾６５ｍｇ／ｋｇ、ｐＨ值６．５。 供试水稻品种为Ⅱ优３０２７、丰两优１号、河田香稻、协优９３０８、合系２２－２和佳禾早占。采用土培盆栽，盆上口为方形，长４０ｃｍ、宽２５ｃｍ、高２５ｃｍ，每盆装土２０ｋｇ。２００４年５月１６日播种，６月１６日移栽，每盆６穴，单本插植；每处理种３盆作为３个重复。每盆一次性施入Ｎ、Ｐ、Ｋ含量均为１５％的复合肥３ｇ作基肥。 重金属镉（ＣｄＣｌ２）处理的土壤镉含量分别为０．７８、０．９９、２．６９、６．０１、１０２．５３ｍｇ／ｋｇ，分别记为Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４，每 收稿日期：２００５－０７－１８；修改稿收到日期：２００６－０８－０７。 基金项目：农业部结构调整重大专项资助项目（０４－０１－０２Ａ）。 第一作者简介：杨春刚（１９７３－），男，硕士研究生。 ０６６中国水稻科学（ＣｈｉｎｅｓｅＪＲｉｃｅＳｃｉ），２００６，２０（６）：６６０～６６２ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｉｃｅｓｃｉ．ｃｎ；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｉｃｅｓｃｉｅｎｃｅ．ｏｒｇ 稻谷碾磨品质和外观品质测定 一、目的 通过学习，初步掌握稻谷碾磨品质和外观品质的分析测定技术。 二、内容说明 稻米品质是一个综合性的概念，在不同的国家和地区，人们对稻米品质的爱好和要求不尽相同，因此，评价稻米品质的指标体系也不尽相同。在我国，稻米品质的指标体系主要包括碾磨品质、外观品质、蒸煮品质和营养品质。本实验主要学习稻米碾磨品质和外观品质的测定方法。 不论稻米的生产者、经营者及消费者都较重视碾磨品质和稻米外观品质，它是确定稻米价格的重要依据之一，也是水稻优质育种的重要性状。 碾磨品质 出糙率——是干净的稻谷经出糙机脱去谷壳后糙米重量占稻谷试样重量的百分率。 精米率——是由糙米经精米机碾磨加工后除去糠层（包括果皮和糊粉层）和种胚后，再经直径l.0mm圆孔筛筛去米糠所得的精米重量占稻谷试样重量的百分率。 整精米率——是指精米试样中完整的整粒精米重量占稻谷试样重量的百分率。 外观品质 垩白——米粒胚乳中不透明、疏松的白色部分 透明度——有透明、半透明和不透明三种。 米粒长度——指整粒精米的平均长度。 米粒形状——用整精米粒的长度与宽度之比值表示 ●垩白是米粒胚乳中不透明、疏松的白色部分。垩白是胚乳充实不良引起的 空隙导致光的散射，外观上形成白色的不透明区。 ●垩白多的品种，米质较差，因垩白部分组织疏松，碾米时易形成碎米，出 米率低。 ●依其位置不同可将垩白分为腹白、心白和背白(分别在米粒腹部、中心部 和背部)。 ●根据垩白影响稻米外观的情况，常用垩白粒率和垩白大小两个项目评价。 ●凡垩白粒率高、垩白大的稻米品质就较差。一般来说，无垩白而米粒透明 和垩白粒率少、垩白小而半透明的稻米品质优良。 三、材料、器具 1．材料 籼稻不同米质品种的稻谷4～5个。稻谷在收获晒干后须存放3个月以上，待理化性状稳定后，方可进行分析。 一、水稻根系活力测定 1. 水稻根系流液的测定 （1）测定意义水稻根伤流液的多少与根系活力有密切的关系，在一定时间内测定伤流液的重量，是衡量根系活力的一个较为简便的方法。 （2）测定方法选用一端封闭，一端开口的很薄的塑料套管，管内放进少时脱脂棉（在天平上称得重W2），两次重的差数，代表一定时间内（t）的伤流量，并按下式计算：伤流量（g/小时）=（W1-W2）/t （3）注意事项 ① 如果没有合适的塑料套管，可以自己制作，直径大小出切口直径稍大一点，使能自由套昆为度。水稻伤流量较少，套管的长度一般2-3cm即可。用塑料薄膜根据所需大小栽成小片，在需要合缝的地方折迭起来上面紧贴上玻璃纸，而后将烧燃的烙铁在纸上前后左右移动，检查套管不漏气即可使用。 ② 收集伤流液在一天当中的最适时间随植物种类和环境条件而异，一般最好在上午进行。 ③ 套管理与地上部切口套管理接之处，一般不须密封。一则可省去手续上的麻烦，二是水分从套接的地方蒸发的机会微不足道，不影响测定结果。 2. 水稻根系氧化的测定（a-萘胺法） （1）测定意义：水稻根系的氧化力除了叶部吸收的氧转入根部外，根部还有一条乙醇酸氧化途径，这条途径可产生过氧化验氢，以后在过氧化酶的作用下产生氧，是水稻根产生氧化力的一条特殊代谢途径，由于水稻根有氧化力，可氧化土壤中有害的还原物质，从而保证了根的正常代谢。据试验报道，当根氧化力增大时，根的有氧呼吸较旺盛，吸收养料也较多。根的a蔡胺氧化力可作为水稻根系活力的一个重要指标。 （2）原理与方法 a-蔡胺吸附在水稻根表面时，能被根系氧化，生成红色羟基蔡胺，故可从根表面染争的深浅，粗略地估计根的氧化力。定时测定则是对a-蔡胺氧化前后浓度的变化进行测 粮油食品品质分析 ——稻谷和大米检验 一、稻谷概述： 1、稻谷的分类和特性 （1）按稻谷生长期长短不同分 早稻（90-120d） 中稻（120-150d） 晚稻（150-170d） 一般早稻品质较差、米质疏松、耐压性差，加工时易产生碎米，出米率低，晚稻 米质坚实，耐压性强，加工时碎米少，出米率高。 （2）按粒形粒质分 1）粳稻：①谷籽粒短形，呈椭圆形或卵圆形。 ②米粒强度大，耐压性能好，加工时不易产生碎米，出米率 高。 ③蒸煮成米饭后胀性较小，粘性较大。 2）籼稻：①谷籽粒细长，呈长椭圆形或细长形。 ②米粒强度小，耐压性能差，加工时易产生碎米，出米率低。 ③蒸煮成米饭后胀性较大，粘性较小。 3）糯稻：按其粒形、粒质分为籼糯稻谷和粳糯稻谷。米粒呈现乳白色，不透明或半透明，粘性大。 一般情况下，晚稻加工工艺品质优于早稻，粳稻优于籼稻。 2、稻谷的形态结构 稻谷籽粒包括颖（外壳）和颖果（糙米）两部分。 （1）颖(稻壳)：稻谷经砻谷机脱壳后，颖便脱落，脱下的颖壳通称稻壳，俗称大糠或砻糠。 （2）颖果：稻谷去壳后的果实称为颖果（糙米），它是由皮层，胚乳和胚三部分组成。 颖果的主要部分是胚乳，其质量约占整个谷粒的80%左右。随稻谷品 种和等级不同而变。 3、稻谷加工流程：总括起来可分为清理、砻谷和碾米 3个主要工序。 影响食用品质。碾米即将糙米的皮层碾除，从而成为大米的过程。 ③ 混合碾白：是一种以碾削去皮为主，擦离去皮为辅的混合碾白方法。它综合了以上两种碾白方式的优点。我国目前普遍使用的碾米机大都属于这种碾白方式。 为降低米粒在碾制时所受的压力，减少碎米和从糙米到高精度的大米一般需经2～4道碾米机加工，逐渐碾除皮层。 碾出的白米需经成品整理，包括用筛选机、精选机将整粒米和碎米分离，合规格的成品经擦米机除去粘附在米粒表面的糠屑，有时还要经凉米机借吸风作用使之降温，才成为成品大米。 中国大米按国家精度标准分为特制米、标准一等米、标准二等米、标准三等米。一般粳稻加工成特制米时出米率为65％左右，加工成标准一等大米的出米率为69％左右。 二、稻谷及成品大米常规检验项目 （一）检验标准 1、稻谷检验引用标准：GB1350－2009《稻谷国家标准》 2、成品大米检验引用标准：GB1354－2009《大米国家标准》 （二）常规检验项目 1、互混检验 互混：指在某主体粮食中混杂有同种异类或异种粮食的现象。 参照GB 5493-2008《粮食、油料检验类型及互混检验法》，与稻谷相关的检验项目主要有： （1）外形特征检验（籼、粳、糯互混） 方法： ①取样：取净稻谷10g ，经脱壳后不加挑选取出200粒（小碎除外）； ②按标准拣出混有异类粒：按质量标准分类的规定，拣出混有异类的粒数（m ）； ③计算互混百分率。 互混百分率（%）=100200 m % 式中： m ——异类粒数；200——试样粒数。 双试验结果允许差不超过1%，求其平均数即为检验结果，检验结果取 沙漠植物梭梭的形态结构和生理特性与抗旱性的关系 张毕阳 （甘肃农业大学植物学107331002339） 摘要：作为沙漠地区特有的灌木，尽管梭梭在干旱、高温、寒冷和风蚀等劣环境 中顽强生存，对外界环境压力表现出极强的适应能力，但国内外对它的抗逆机理和 育种工作的研究相对较少，而且主要集中在形态结构和生理水平上。 关键词：梭梭；抗旱性；生理特性；形态结构 引言 梭梭属植物是沙漠地区特有的超旱生、耐盐、耐风蚀植物，素有“沙漠卫士”之称，是一种优良的防风固沙植物，全球共有11种，主要分布在地中海到中亚的广大沙漠地区。其木质坚硬，火力强，是优良的薪炭材，有“荒漠活煤”之誉；其当年生枝条富含营养，是优良的牲畜饲料；还是“沙漠人参”——苁蓉的寄主。中国有梭梭和白梭梭2种。梭梭在我国主要分布在内蒙古、新疆、青海、甘肃和宁夏等省区，白梭梭仅分布于新疆北部。然而，由于人为因素和环境恶化，梭梭属植物资源受到严重破坏，已被列为国家二级保护植物。作为沙漠地区特有的灌木，尽管梭梭在干旱、高温、寒冷和风蚀等劣环境中顽强生存，对外界环境压力表现出极强的适应能力，但国内外对它的抗逆机理和育种工作的研究相对较少，而且主要集中在形态结构和生理水平上。 1梭梭生物学特性 梭梭Haloxylon ammodendron bge属藜科梭梭属,落叶灌木,耐寒暑、耐盐碱、抗风沙。小乔木,有时呈灌木状,高1~4m,树皮灰黄色,杆形扭曲;枝对生,有关节。梭梭寿命可达50年。5～6年高生长最为迅速,株高达3m以上,并开始结实,10年生进入中龄期,株高4～5m,开始大量结实;20年后生长逐步停滞,开始进入衰老期;35～40年枯顶逐渐死亡。梭梭根系发达,主根可深入地下10m,多侧根,为了能充分吸收水分,梭梭的侧根还长成上、下两层,为了有效地防止蒸发,梭梭的叶已退化成包有胶质的细长圆棍,靠绿色的嫩枝营光合作用。4月上、中旬萌发,5月下旬至6月上旬开花,其子房在干旱的夏季暂不发育,处于假休眠状态,直 稻谷和大米的储藏 一、稻谷 稻谷属于原粮，原粮又称带壳（皮）粮、是收 获后未经加工的粮食，系粮食储藏的主要对象。原 粮主要包括禾谷类和豆类两类。我国储存的粮种主 要有稻谷、小麦、玉米及豆类等。 一般来说，原粮均具有完整的皮壳，有一定的 保护作用，在储藏期间有较强的抵抗温、湿、虫霉 等不良影响的能力，其耐藏性较成品粮好。但由于 粮种不同，它们的物理性质、化学组成、生理特点、 形态特征及收获季节的不同，因而其储藏特性也就 必然不同，这就要根据不同粮种的特点，因地制宜 采取适当的储藏方法，才能使粮食在不同环境条件 下，实现安全储藏。 原粮的储藏，直接关系到加工品出率，成品粮 质量及其使用价值的高低，因此，与人民生活，企 业及国家利益密切相关。对于种粮的储藏则主要影 响到农业生产，如果储藏不当，损失难以估计。因 此做好原粮的储藏工作，可减少损失，利国利民。 我国是世界上的主要产稻国之一，稻谷产量约 占全国粮食总产量的1/2，占世界总产量的35%，居 世界第一位。稻谷种植分布我国各地，但主要产区 在南方。全国人口中约有一半以上是以稻谷做为主 食，稻谷是我国重要的商品粮，同时也是主要的出 口粮种。 （一）稻谷的形态结构与类型 1、外部形态 稻谷一般为细长形到椭圆形，联合国粮农组织根据稻谷粒长度分为四类：特长粒7毫米以上；长粒6--7毫米；中间型5--5.9毫米；短粒5毫米以下。根据稻谷粒的长、宽比又可 分为以下类型，籼稻：长为宽的3倍以上的称细长粒；2--3倍的称中长粒；2倍以下的称短粒。粳稻：长为宽的1.8倍以上的称大粒；1.6--1.8倍的称中粒；1.6倍以下的称短圆粒。我国通常采用根据稻谷的长、宽比来分类。 稻谷的最外层—稻壳常称作大糠或砻糠，包括内外稃和护颖。内外稃表面有茸毛。外稃上有五条脉，尖端称稃尖，稃尖延伸即成芒，内稃上面有三条脉，一般无芒。内外稃是由一些厚壁细胞组成。稃内含有大量粗纤维和硅质，质地粗糙而坚硬，水分低时较脆，易于破裂。一般来说粳稻内外稃薄而组织疏松，籼稻稃厚而组织紧密。早稻比晚稻的稃薄而轻，也较易破裂；未成熟的稻谷，内外稃富有韧性和弹性，不易破裂。从储藏角度来分析，内外稃属稻谷的保护组织，对外界的湿、热、虫、霉的侵害有一定的保护作用。即内外稃完整、接缝紧密的稻谷，其储藏稳定性高，反之稳定性就差。护颖位于稻谷的基部、内外稃的外面，左右各一片呈披针形，一般比内外稃短小。 稻谷的护颖、内外稃及芒所具有的颜色及特征，可作为鉴定品种的依据。内外稃有淡黄、黄、金黄、赤褐、黑褐、黄褐、紫黑等色泽。稃尖有黄、赤、赤褐、淡褐、淡紫、深紫等色泽。护颖有黄、赤、赤褐、紫等颜色。芒有黄、浅红、褐红紫褐等颜色。 稻谷在收获期间，遇长时间连续阴雨，未能及时干燥，常会在堆内发热产生黄变。变黄的稻谷称黄粒米、黄变谷、沤黄谷或稻箩黄。 稻谷脱壳后，米粒上若出现裂纹就称爆腰粒。爆腰米粒占试样的百分比数称为爆腰率。稻谷爆腰后，加工是碎米增加，出米率降低；加工后的大米商品价值低且难以储存。稻谷产生爆腰的原因主要是骤冷骤热或急剧吸湿和快速干燥。在这些过程中稻谷粒内外收缩失去平衡在米粒中形成较大的温湿梯度，便会在一些机械强度较差的部位发生爆裂形成裂纹。一般产生裂纹的部位以米粒腰部较多，两端较少，这是因为在腰部梯度较明显，且组织疏松，最易爆裂。在不同的稻谷中以粒型短圆的粳稻最易产生爆腰。因此，在储藏过程中，特别是在稻谷的干燥及晾晒过程中，要注意降水速度不易过快以防止爆腰。 2、内部组成 在稻谷中稻壳约占总重量的18--20%，糙米则占80--82%。在糙米中果皮占1--2%，种皮和糊粉层为4--6%，胚为2--3%，胚乳为89--94%。在糙米中以胚乳所占的比例最大，一般在90%以上。糙米经碾白，去掉糠层（包括果皮种皮和糊粉层）和胚成为白米，即大米。大米中几乎全为胚乳，是人类食用的主要成分。胚所占比重很小，但它是生命活动最旺盛的部分，它是影响稻谷储藏稳定性的主要部位，生虫、发霉及变质往往是从胚部开始的。糠层含有较多脂肪及可溶性物质，储藏稳定性也较差，因此，精度高的大米，储藏稳定性高，易水稻的特点
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