镉对水稻产量的影响及其在不同器官积累的差异(精)
镉处理对水稻镉安全材料的镉积累及转移特性的影响
收稿日期：圆园16原08原12 作者简介：张 曼（1990—），女，山东沾化人，硕士研究生，从事土壤污染防控与安全生产方面的研究。E-mail：zhangman_sicau@ * 通信作者：张锡洲 E-mail：zhangxzhou@ 基金项目：四川省科技支撑计划（2014NZ0008）；四川省教育厅项目（14ZB0017） 孕则燥躁藻糟贼 泽怎责责燥则贼藻凿：T澡藻 晕葬贼蚤燥灶葬造 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠 酝葬躁燥则 孕则燥躁藻糟贼 燥枣 贼澡藻 酝蚤灶蚤泽贼则赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠 燥枣 杂蚤糟澡怎葬灶 孕则燥增蚤灶糟藻， 悦澡蚤灶葬
（圆园员源晕在园园园愿）；T澡藻 杂糟蚤藻灶贼蚤枣蚤糟 砸藻泽藻葬则糟澡 云怎灶凿葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 耘凿怎糟葬贼蚤燥灶 阅藻责葬则贼皂藻灶贼 燥枣 杂蚤糟澡怎葬灶 孕则燥增蚤灶糟藻，悦澡蚤灶葬（员源在月园园员苑）
224
农业环境科学学报 第 36 卷第 2 期
three functional leaves of D62B were 72.10% and 78.00% of those of Luhui17 with the treatment of 4 mg·kg-1 Cd and 8 mg·kg-1 Cd. These
镉处理对水稻镉安全材料的镉积累及 转移特性的影响
张 曼 1，张锡洲 1*，李廷轩 1，余海英 1，张 路 1，黄 富 2，张 翼 3
（1.四川农业大学资源学院，成都 611130；2.四川农业大学农学院，成都 611130；3.甘孜州农业畜牧局，四川 康定 626000）
摘 要：采用土培试验，以前期筛选出的水稻 Cd 安全材料 D62B 为试验材料，普通材料 Luhui17 为对照材料，研究水稻 Cd 安全材 料对 Cd 的转移特性以及不同叶位对 Cd 的积累差异。结果表明：在不同 Cd 处理浓度下，D62B 生长受到了一定程度的抑制，且各器 官生物量均随 Cd 处理浓度的增加而显著降低。在分蘖期、抽穗期和成熟期，当 Cd 处理浓度为 8 mg·kg-1 时，D62B 生物量分别较 1 mg·kg-1 Cd 处理降低了 43.74%、45.72%和 40.24%。D62B 地上部各器官 Cd 含量在不同生育期均显著低于 Luhui17，且成熟期穗部 Cd 含量仅为 Luhui17 的 44.52%~54.59%；D62B 根系对 Cd 的滞留率在不同生育期均大于 Luhui17，茎叶-穗的转移系数显著低于 Luhui17。抽穗期，D62B 上部 3 片功能叶（简称 3 片功能叶）的 Cd 含量在不同 Cd 处理下均显著低于普通材料 Luhui17，其积累量则 在 4 mg·kg-1 和 8 mg·kg-1 Cd 处理浓度下显著低于 Luhui17，分别为 Luhui17 的 72.10%和 78.00%，且倒 2 叶 Cd 积累量差异最大。据 此认为，D62B 根系对 Cd 较强的固持作用以及抽穗期 3 片功能叶低 Cd 积累量是其籽粒 Cd 含量较低的主要因素之一，这为后期水 稻 Cd 低积累品种的培育及推广应用提供理论依据。 关键词：水稻；Cd 安全材料；积累；转移 中图分类号：S511 文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2017）02-0223-07 doi:10.11654/jaes.2016-1047
水稻重金属镉的吸收、转运和积累特性研究
水稻重金属镉的吸收、转运和积累特性研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，其中镉(Cd)作为一种常见的重金属污染物，对环境和生物安全构成了严重威胁。
水稻作为全球一半以上人口的主食来源，其对重金属镉的吸收、转运和积累特性研究具有重要意义。
本文旨在深入探讨水稻对重金属镉的吸收、转运和积累机制，以期为降低稻米中镉含量、保障粮食安全提供理论依据。
文章首先介绍了重金属镉的来源、分布及其对环境和生物的危害，特别是对水稻生长和稻米品质的影响。
随后，综述了国内外关于水稻对镉吸收、转运和积累的研究现状，包括水稻对镉的吸收机制、转运途径、积累部位以及影响因素等方面。
在此基础上，文章重点分析了水稻根系对镉的吸收过程、镉在水稻体内的转运途径和机制，以及镉在稻米中的积累规律和影响因素。
通过综合分析已有研究成果，文章提出了降低稻米中镉含量的可能途径和措施，包括改良水稻品种、优化种植环境、调整施肥方式等。
本文的研究对于深入了解水稻对重金属镉的吸收、转运和积累特性，揭示稻米中镉含量形成的机理，以及制定有效的稻米镉污染防控措施具有重要的理论和实践意义。
本文的研究也有助于推动水稻重金属污染防控技术的创新和发展，为保障粮食安全和生态环境安全提供有力支撑。
二、水稻对重金属镉的吸收特性水稻作为重要的粮食作物，其对重金属镉（Cd）的吸收特性一直是环境科学和农业科学研究的重要课题。
Cd是一种非必需且有毒的重金属元素，其在环境中的积累会对水稻生长产生负面影响，进而威胁到人类健康。
因此，研究水稻对Cd的吸收特性对于控制水稻中的Cd含量、保证稻米安全具有重要意义。
水稻对Cd的吸收主要通过根系进行，根系能够直接与土壤中的Cd接触并吸收。
Cd进入根系后，一方面可以通过木质部运输到地上部，另一方面也可以通过韧皮部进行再分配。
水稻对Cd的吸收受到多种因素的影响，包括土壤中的Cd浓度、土壤pH值、土壤质地、水稻品种以及水稻生长阶段等。
不同节位再生稻镉积累分配及其与头季稻的差异
不同节位再生稻镉积累分配及其与头季稻的差异作者：陈基旺陈平平王晓玉屠乃美易镇邪来源：《南方农业学报》2020年第04期摘要：【目的】探究镉污染稻田不同节位再生稻产量和镉积累分配特性及其与头季稻的差异，为再生稻的安全生产提供科学依据。
【方法】以常规稻品种湘早籼45号和杂交稻品种Y 两优9918为试验材料，考察不同节位再生稻的产量及其构成，以及不同时期不同节位再生稻各器官的镉含量、镉积累量及镉积累速率差异，并分析头季稻与再生稻的差异。
【结果】湘早籼45号和Y两优9918再生季产量均以倒四五节贡献率最大，分别为57.84%和43.01%，影响产量的主要因素是有效穗数;齐穗期至成熟期，湘早籼45号头季、Y两优9918头季和再生季穗的镉含量均呈先下降后上升的变化趋势;湘早籼45号再生季糙米的镉含量大于头季，而Y两优9918表现相反;两个品种再生季各器官的镉含量基本以低节位最高，且Y两优9918表现为随节位升高而降低。
两个品种的头季与再生季穗最大镉积累量与日均镉积累速率均在灌浆中期—成熟期。
【结论】在镉污染稻作区发展再生稻，应合理选择品种，同时头季收割时尽可能提高留桩高度，以降低再生季糙米的镉含量。
关键词：再生稻;镉污染;产量构成;镉积累量;镉积累速率Abstract：【Objective】To investigate the differences in yield and cadmium（Cd）accumulation and distribution between ratooning rice from different nodes and main crop in Cd polluted paddy field to provide scientific basis for the safe production of ratooning rice. 【Method】A conventional rice variety Xiangzaoxian No.45 and a hybrid rice variety Y Liang-you 9918 were usedas materials to determine the yield and yield components of ratooning rice from different nodes，as well as the differences in Cd content， accumulation and Cd accumulation rate in different organs at different stages of ratooning rice from different nodes，and analyze the difference between main crop and ratooning rice. 【Result】The yield contribution rates of ratooning rice from the 4th and 5th nodes from the top to total yield were the highest，which were 57.84% and 43.01% respectively for Xiangzaoxian No.45 and Y Liangyou 9918，and the biggest factor affected yield was effective panicles. From full heading stage to maturity，Cd content in panicles of main crop of Xiangzaoxian No.45 and Y Liangyou 9918，and ratooning rice of Y Liangyou 9918 showed a transition from decrease to increase. The Cd content in brown rice of ratooning rice was higher than that of main crop in Xiangzaoxian No.45，while Y Liangyou 9918 showed a reserved trend. In the ratooning season of the two varieties， the Cd content in each organ was basically the highest at low node， and the expression of Y Liangyou 9918 was decreased with node level increasing. The biggest Cd accumulation amount and daily Cd accumulation rate in panicle of main crop and ratooning rice of the two varieties occurred at mid-fil-ling stage to maturity. 【Conclusion】To develop ratooning rice in Cd polluted area，rice varieties should be selected reasona-bly，and the higher stubble height is needed，which is advantageous to decrease Cd content in brown rice of ratooning rice.0 引言【研究意義】再生稻是一种重要的稻作模式，其在我国已有悠久的栽培历史。
镉毒害对水稻生理生态效应的研究进展
环境生物无机化学论文班级：环科一班姓名：黄* *学号：20080340***指导老师：张* *重金属镉污染对水稻生理生态效应的研究进展摘要: 重金属镉是植物生长的非必需元素, 它具有很大的生物毒性, 与其它重金属相比, 更易被植物吸收积累。
在参考大量文献资料的基础上, 综述了镉( Cd) 毒害引起水稻的部分生理生化特性, 以及镉在水稻体内的吸收、分布和转运积累动态, 并讨论了生产低镉或无镉污染的水稻途径。
关键词: 镉污染; 水稻; 生理生化; 效应前言：工业“ 三废” 的大量排放和不合理处置以及大量肥料的施用是导致土壤镉污染的主要原因, 镉因其在土壤中的高度移动性和对作物的高度毒害性, 被视为重金属中最具有危害性的一种污染元素。
水稻作为我国重要的农作物, 在整个国民经济和社会安定中起着重要作用。
镉污染不仅影响其生长发育, 导致产量下降, 更为重要的是重金属在水稻体内大量积累, 并沿着食物链进入人类, 最终危害人类身体健康。
因此其产量和品质直接影响着人类饮食水平的提高, 这就迫切要求我们对水稻中的镉有充分的了解。
1 镉对水稻生理生化特性及种子萌发的影响1.1 镉胁迫对水稻抗氧化类酶活性的影响在重金属镉的胁迫下, 水稻通常会产生高活性的氧自由基(ROS) , ROS 与细胞膜系统、脂类、蛋白质和核酸等生物大分子发生连锁式反应, 使细胞结构遭到强烈破坏。
由于镉对细胞结构的伤害, 破坏了胞内外酶及催化作用的原有区域, 还可能直接占据某些酶活性中心, 使酶活性受到影响。
植物体内的SOD、POD和CAT是活性氧自由基清除系统中的重要保护酶之一。
在外来胁迫初期, 植物体内的活性氧清除系统被激活, 其产生的作用超过了活性氧对植物的损伤作用, 表现为镉胁迫初期对种子萌发及植物幼苗苗长有一个低浓度下的刺激效应。
但是随着镉浓度的增加和胁迫时间的延长, 保护酶系统逐渐被抑制, 抗氧化酶系统内多种酶之间的活性比不平衡, 细胞内多种功能膜被破坏, 表现为生理代谢紊乱, 直至细胞凋亡。
镉污染稻田甘薯品种镉积累差异分析
镉污染稻田甘薯品种镉积累差异分析张超凡;张道微;周虹;张亚;黄艳岚;董芳【摘要】Three polluted rice fields with cadmium content of 0.6, 1.3, 2.0 mg/kg were selected as experimental sites, and fifty main varieties in China were selected as experimental materials to study cadmium accumulation differences. The results indicated that under the condition the Cd content was less than 2 mg/kg and pH was about 5, the cadmium content in root tuber, stem and leaf increased with the increase of Cd content in paddy soil. At the same time, the difference of Cd accumulation ability among varieties was significant. There was no significant difference in fresh potato yield at different test sites with the increase of cadmium content in rice field. The average content of cadmium in all kinds of sweet potato was different under this experiment condition. Nevertheless, none of them exceeded the national standard.%选择了土壤有效镉含量分别为0.6、1.3、2.0 mg/kg的镉污染稻田区作为试验点,对50种当前推广甘薯品种的镉积累差异进行研究.结果表明:在有效镉含量0.6～2.0 mg/kg且pH值为5.0左右条件下,随着稻田土壤镉含量的增加,块根和茎叶镉含量有增加趋势,各品种间镉积累能力的差异也随之凸显;各试验点鲜薯产量无显著差异;不同类型甘薯鲜薯镉含量平均值存在差异,但是各类型品种镉含量平均值均未超过国家安全标准.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P48-50)【关键词】镉污染稻田;综合治理;甘薯品种;镉含量;替代作物【作者】张超凡;张道微;周虹;张亚;黄艳岚;董芳【作者单位】湖南省作物研究所,湖南长沙 410125;湖南省作物研究所,湖南长沙410125;湖南省作物研究所,湖南长沙 410125;湖南省作物研究所,湖南长沙410125;湖南省作物研究所,湖南长沙 410125;湖南省作物研究所,湖南长沙410125【正文语种】中文【中图分类】S531作物能富集重金属镉，并通过食物链将之传递给人体，进而危害人类健康。
镉对水稻产量的影响及其在不同器官积累的差异课件
水稻安全生产的管理措施
1 2
法律法规制定
制定和完善有关镉污染防治和水稻安全生产的相 关法律法规，为水稻安全生产提供法律保障。
政策扶持
加大对水稻安全生产领域的政策扶持力度，提高 农民种植安全水稻的积极性和收益。
3
宣传教育
加强镉污染防治和水稻安全生产宣传教育，提高 农民环保意识和安全生产意识。
05 结论与展望
降低品质
镉会使稻米品质下降，如 口感变差、营养价值降低 等。
镉对水稻产量影响的研究进展
国内外研究现状
介绍国内外在镉对水稻产 量影响方面的研究现状和 最新进展。
研究方法和成果
介绍研究镉对水稻产量影 响所采用的方法和取得的 成果，如实验设计、数据 分析等。
未来研究方向
展望未来在镉对水稻产量 影响方面的研究方向和重 点，如基因编辑、新型品 种等。
镉在水稻穗部的积累
穗部中镉的分布特点
01
镉在穗部主要集中在颖壳和谷粒中，不同部位积累的量有一定
差异。
镉对穗部发育的影响
02
高浓度镉会导致颖壳和谷粒畸形、变色，降低结实率和品质。
穗部积累对产量的影响
03
镉通过影响穗部发育直接影响水稻产量，且这种影响与土壤中
镉的含量及水稻品种有关。
镉在水稻不同器官中的积累差异研究进展
镉影响水稻产量的生理机制
镉对水稻光合作用的影响
镉能抑制水稻叶绿素的合成，降低光合效率，进而影响产量。
镉对水稻养分吸收的影响
镉能与其它矿物质元素竞争吸收位点，影响水稻对氮、磷、钾等养 分的吸收，进而影响产量。
镉对水稻生殖生长的影响
镉能干扰植物激素的平衡，影响花粉发育和结实率，从而降低产量 。
镉对水稻产量的影响及其在不同器官积累的差异课件
吸收的镉离子通过水稻体内输导组织 进行转运，可从根部转运至茎、叶和 稻米等器官。
镉在稻米中的残留
镉在稻米中的分布
镉在稻米中主要分布在颖壳和米粒部分，不同部位的含量有所差异。
镉在稻米中的残留期
镉在稻米中的残留时间较长，其含量受收获时间、贮藏条件等因素影响。
04
镉污染的防治措施
降低土壤中镉的含量
03
镉在水稻中的迁移转化
镉在土壤中的迁移转化
镉在土壤中的迁移
镉离子在土壤中主要通过物理和化学作用进行迁移，如扩散 、对流和溶解等。
镉在土壤中的转化
镉离子在土壤中可以与有机物、无机物结合，形成络合物或 沉淀物，影响其生物有效性。
镉在水稻中的迁移转化
镉在水稻根部的吸收
水稻通过根部吸收土壤中的镉离子， 并转运至其他器官。
镉对水稻产量的影响及其在不同器 官积累的差异课件
目录
• 镉对水稻产量的影响 • 镉在不同器官积累的差异 • 镉在水稻中的迁移转化 • 镉污染的防治措施 • 结论与展望
01
镉对水稻产量的影响
镉对水稻生长的影响
01
镉对水稻生长的影 响
镉的积累会导致水稻植株矮小， 叶片黄化，根系发育不良，生长 受阻。
降低千粒重
镉的存在会使水稻的千粒 重减轻，导致产量下降。
镉对水稻品质的影响
影响稻米品质
镉污染会导致稻米品质下降，如蛋白质含量增加，脂 肪含量减少等。
增加重金属含量
镉会在稻米中积累，增加稻米的重金属含量，对人体 健康造成潜在威胁。
降低营养价值
镉的存在会降低稻米中维生素和矿物质的含量，使稻 米的营养价值降低。
02
镉在不同器官积累的差异
不同降镉处理对水稻土酸碱缓冲能力和有效镉含量的影响
不同降镉处理对水稻土酸碱缓冲能力和有效镉含量的影响引言镉是一种对人体健康有害的重金属，长期摄入会导致各种健康问题，因此对土壤中镉的污染成为了人们关注的焦点。
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，但是水稻对土壤中镉的吸收能力较强，因此水稻土壤中的镉含量是一个需要重点关注的问题。
在现实生产中，降低水稻土壤中的镉含量是非常重要的。
我们需要研究不同降镉处理对水稻土壤的影响，特别是对土壤的酸碱缓冲能力和有效镉含量的影响。
本文通过对不同降镉处理条件下水稻土壤的酸碱缓冲能力和有效镉含量进行研究，旨在为减少水稻土壤镉污染提供理论依据和科学参考。
1. 不同降镉处理条件对水稻土壤酸碱缓冲能力的影响酸碱缓冲能力是土壤的一个重要性质，它反映了土壤对外界酸碱物质的抵抗能力，也是土壤维持稳定酸碱性的重要因素。
为了研究不同降镉处理条件对水稻土壤酸碱缓冲能力的影响，我们设计了以下实验方案：实验方案对水稻土壤进行不同处理，包括添加有机质、施加石灰、改变灌溉水质等，然后测定土壤的pH值、土壤碱解氮含量、土壤酸度等指标，以评价不同处理条件对水稻土壤酸碱缓冲能力的影响。
实验结果经过实验测定得知，不同降镉处理条件对水稻土壤酸碱缓冲能力有着不同程度的影响。
在添加有机质和施加石灰的处理条件下，水稻土壤的酸碱缓冲能力得到了一定程度的提高，土壤的pH值有所提高，土壤碱解氮含量也有所增加，这表明这些处理条件能够增强水稻土壤的抵抗外界酸碱物质的能力。
而在改变灌溉水质的处理条件下，水稻土壤的酸碱缓冲能力反而下降了，土壤的pH值有所降低，土壤酸度也有所增加，这表明这种处理条件对水稻土壤的酸碱缓冲能力产生了负面影响。
2. 不同降镉处理条件对水稻土壤有效镉含量的影响水稻土壤中的有效镉含量是导致水稻镉含量升高的主要原因之一，因此了解不同降镉处理条件对水稻土壤有效镉含量的影响至关重要。
为了研究不同降镉处理条件对水稻土壤有效镉含量的影响，我们设计了以下实验方案：分析讨论通过实验结果的分析讨论，我们可以得出结论：在不同降镉处理条件下，水稻土壤的有效镉含量受到了不同程度的影响。
不同品种水稻根系镉含量的影响
・ ２ ２ ５ ・
不 同品种水稻根 艳 茹
（ 沈阳农 业大学 土地与环境学院 ， 辽 宁 沈阳 １ １ ０ １ ６ １ ）
摘 要： 实验采 用盆栽 实验 ， 选 用八个对镉积 累不同的品种水稻 ， 测定结果如下 ： 镉 对水稻具有污染与毒害 作用 ， 在不 同个处理 浓度 间水稻根 系含量差异显著 ， 随镉 处理浓度的增 大， 水稻根 系镉含量 明显升 高， 但 上升幅度各 有不同。由此可见不 同品种水稻根 系对镉 的吸 收转移能力差异较大 ， 在一定程度上影响水稻 茎叶和糙 米对镉 的吸收和积 累。
表 １水稻供试土壤的理化性质 １ ． 值 有瓶 盒氟 蝴 全押 矗■曩 速黼 蠢期 蝴 效畦 镉对于人体是一种非必须 的重金属元 素 ， 具有较强 的毒性 和生 Ｐ 坚 竖 ￡ Ｚ 竖 暨 ！ 互 型 堕 盟ｆ 譬 暨 生 物迁移能力 ， 通过食物链 富集 和危 害人 体健康 。高浓度 的镉能 干扰 ５ ． ５ ６ ２ ’ ． ８ １ ． １ ６ ０ ９６ ， １ ｊ ． ２ ３ ¨５ １ １ ． ６ ４ １ ＿ ５ Ｏ ． Ｏ ４ 伸２ ． 嚣 植物 的光合 作用 ， 抑 制呼 吸作用 ， 影 响营养 元素 的吸收 、 运 输及代 谢， 从 而影响植 物的生长发育 。 水稻是我 国第一大粮食作物 ， 是世 界 口 Ｃ ｄ ０ 口Ｃ ａ ９ ５ 一Ｃ ｄ ５ ■Ｃ ｄ ｌ ０ ■Ｃ ｄ ｌ ５ 三大 重要粮食作物之 一 ， 是人体能量 和营养的重要来 源 ， 所 以稻米 中元素含量状况直接关系着人类的健康。 同一种作物不 同品种间存在 明显 的重金属 积累差异。同样地 ， 水稻 的不 同品种对重金属的吸收积累也有 明显 的差异 。 水 稻籽粒重 金属积累量存在显著的基因型差异。 李坤权等指出糙 米中的镉浓度 与 品种类 型有关 ， 即籼型 ＞新株型 ＞粳型 。吴启 堂等报道 ， 供试 的 ２ ０个水 稻品 种中杂交稻产量较高 ， 糙米镉含量也较 高 ， 而一些特种 冬 莩善 稻产量较低， 糙米镉含量也较低 。邵 国胜 等研究认为水稻 植株镉积 莲 累存在明显的基因型差异 ，并最终影响水稻籽粒 中镉含 量 。 冯文 强利 用盆栽 实验探讨 了 四川 ２ ０个水 稻 品种 ， 研究 结果表 明 ， 不 同 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ０ 的基 因型水稻品种对铅 、 镉 的吸收存在 明显差 异 ， 特别是对 镉吸 收 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 差异更大 。以 ６个水稻品种为试材 ， 设 置 ５个土壤镉浓度处理 的盆 品种编 号 Ｎ ｕ ｍ ｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ｃ ｕ ｔ ｉ ｖ ａ ｒ ｓ 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 镉处理下 ，水稻糙米 中镉 含量在 品种 间存在显著 差异 ，而且不 同 图 １不 同品种水稻根系中 Ｃ ｄ含量 水稻品种的籽粒对土壤 中重金属镉的敏感性不同。姚春馨等对 ４ ０ 于 五月 上旬插秧 ， 每盆一穴 ， 每穴 两株 ， 全生育期定量 浇水 ， 按常规 份来源不 同杂交组合 的育 种高代水稻 品系 ， 同 田进行种植 ， 收获后 管理 。 成熟期收获水稻 ， 将水 稻根茎分离 ， 地上部称 鲜重后直接装入 测定其糙 米 的镉 含量 ， 分析结 果表 明 ： 镉含 量变异 幅度为 ０ ． ０ ０ ８～ 纸袋 ， １ ０ ５ ｏ Ｃ杀青 ２ ０ ｍｉ ｎ ， ７ ０ ℃烘 干 ， 根 系用 清水洗 净 ， 烘干 ， 剪、 ０ ． ０ ７ ３ ｍｇ ／ｋ ｇ ， 不同品系存在极显著 的差异 。因而 ， 近年来 国内外众 粉碎备用 。 多学者普遍认 为可 以通过筛选 和培育低重 金属积 累的品种达 到生 称取根系 ０ ． ２ ｇ ， 测定水稻根 中的镉含量 。测定水稻 中的镉含量 产安全稻 米的 目的 ， 从而 为轻 、 中度 重金属污染土 壤上持续 生产安 采用湿解法 ， 硝酸： 高氯酸 （ ４ ： １ ） 消解 ， 原子 吸收分 光光度法法测定 。 全稻米提供一条经济 、 有效的途径 。 测定镉 的形态采用化学试剂逐步提取法。 根系是植 物吸收水 分和养分的重要器官 ， 其 形态和结构不仅影 ２ 结果与讨论 响植 物对水分和养 分的吸收 ， 同时也对毒 害性重 金属元素的吸收和 不 同品种水稻 中根的镉含量的差 异： 运输 有一定的影响（ 邓丹 ， ２ ０ ０ ９ ） 。不 同品种水稻 根系的氧化能力不 由图 １ 可 以看 出 ， 随着镉添 加浓度 的增大 ， 各个 品种水 稻根系 同， 根系渗氧量高的水稻对砷的耐性较强 ， 同时 ， 根 的氧化 能力强的 中的镉含量均呈上升趋势 ， 但上升 幅度各有不 同， 差异显著 。 在无污 水 稻能够 抑制砷在 稻米 和秸秆 中的富集。镉与砷 同为重金属 ， 在化 染 土壤上 ， ８个 品种水稻 根 系 中镉 含量 均较低 ，范围在 ２ ． ０ ６ － ４ ． ４ ８ 学性 质上 与砷相似 ， 因此镉与水稻根系 间也存在相应关 系。 由于水 ｍ ｇ ・ ｋ ｇ － 之 间。 在Ｃ ｄ ２ ． ５ 、 Ｃ ｄ ５ 、 Ｃ ｄ ｌ Ｏ 、 Ｃ ｄ ｌ ５处理下 ， 各个 品种水稻根系 稻等水生植物根 系渗氧进而 能够 氧化 环境 中的铁 ， 使 根表覆盖一层 中镉含量迅速增加 ， 尤其在 Ｃ ｄ ｌ ５ 处理下镉含量增 幅最大 ， 此时变化 铁膜 。 水稻对重金属元素 的吸收和转移在一定程度上受根表铁膜的 范 围为 ６ ３ ． ８ — １ ４ ４ ｍ ｇ ・ ｋ ｇ － ‘ ， 相差 ３ ０多倍 。 在 ８个 品种水稻 中， ７号 、 ８ 影 响 ，由于根系氧 化能力不 同导致 根表覆盖的铁膜量和厚度不 同 ， 号根系 中镉含量 最高 ， ３号 、 ５ 号镉含 量最低 ，其 它几种含量介 于 ７ 因此不同品种水稻根系对镉 的吸收转移能力不 同， 从 而也导致水稻 号、 ８ 号和 ３ 号、 ５ 号之 间。由此可 见不同品种水稻根系对镉 的吸 收 糙米中的镉含量不 同。 转移能力差异较大 ， 在一定程度上影 响水稻茎叶和糙米对镉 的吸收 １ 实 验 方 法 与 材 料 和积累 。 １ ． １ 实验材料 ３ 结 论 供试 土壤 为无 污染 的水 稻土 ， 采集 自沈 阳农业 大学稻作所试验 镉对水稻具有 污染 与毒害作用 ， 在不 同个处理浓度 间水稻根系 基地 ， 均采 自０～２ ０ ｅ ｍ耕层 。土壤运回网室后 风干， 风干后测定土 含量差异显 著 ， 随镉处理浓度 的增 大 ， 水稻根 系镉含量 明显 升高 ， 但 壤理化性 质 ， 如表 １ 。 上升幅度各有不同。由此可见不同品种水 稻根 系对镉 的吸收转移能 供试水稻 ， 采用八种不同品种水 稻。 先在无污染 的稻 田育秧 ， 后 力差异较 大 ，在一定程度 上影响水稻茎 叶和糙米对 镉 的吸收和积 将带 蘖秧苗移栽 到塑料盆 内 ， 每盆插 秧 ２ 株。 累。 １ ． ２实验方法 参 考 文献 采用盆栽 试验 ，试验用小塑料桶 ，每桶装 土 ３ ． ５ Ｋ ｇ ，施入尿素 ［ １ 】 刘敏超， 李花粉， 夏立 江， 杨林 书． 不 同基 因型水稻 吸镉 差异及其 与 ０ ． ２ ｇ ・ ｋ ｇ － ， 钾肥 ０ ． １ ５ ｇ ・ ｋ ｇ ～ ， 磷肥 ０ ． ２ ｇ ・ ｋ ｇ － ， 以基肥 形式施 入土 壤 ， 与 根表铁氧化物胶膜的 关系叽 环境科 学学报， ２ ０ ０ ０ ， ２ ０ （ ５ ） ： ５ ９ ２ — ５ ９ ６ ． 土壤充分混匀。 其 中， 三分之一 的氮肥采取追加形式 。 外源添加镉 以 ［ ２ ］ 蔡德龙， 陈常友， 小林均． 肥 对水稻镉吸 收影响初探 ［ Ｊ ］ ． 地 域研 究与 溶液形式加入 土壤 ， 混匀 ， 加水平衡两周左右 。 设置 ０ 、 ２ ． ５ 、 ５ 、 １ ０ 、 １ ５ 开发， ２ ０ ０ ０ ， １ ９ （ ４ ） ： ６ ９ — ７ １ ． ｍ ｇ ・ ｋ ｇ － 。 的镉浓度梯度（ 分别用 Ｃ ｄ ０ 、 Ｃ ｄ ２ ． ５ 、 Ｃ ｄ ５ 、 Ｃ ｄ ｌ ０ 、 Ｃ ｄ １ ５表示） 。
【精品推荐】土壤镉污染对农作物有哪些影响
土壤镉污染对农作物有哪些影响
小编希望土壤镉污染对农作物有哪些影响这篇文章对您有所帮助，如有必要请您下载收藏以便备查，接下来我们继续阅读。
本文概述：镉是农作物生长的非必需元素，当镉进入农作物体内并积累达到一定程度时，农作物就会表现出毒害症状，下面带您了解一下土壤镉污染对农作物有哪些影响。
土壤镉污染通常会导致农作物出现生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降、质量下降等情况。
(1)镉影响农作物的生长发育。
试验结果表明，镉浓度增大时(≥25mg/kg)，开始对草莓的根生长产生抑制作用，根由长变短，由白变褐直至变黑;镉对草莓叶的影响表现在叶褪绿、黄化、提前衰老，受镉污染后的草莓植株矮小、长势弱。
大麦受镉污染后，种子的萌芽率、根生长率下降，且随处理浓度的增加和时间的延长而加剧，当镉的浓度为0.01mol/L时，种子的萌芽率小于45%，根部停止生长。
(2)镉影响农作物的光合作用。
镉对烟草光合特性影响的研究表明镉是光合作用的有效抑制剂，使叶绿素和叶绿素a/b比例下降。
(3)镉影响农作物体中的酶。
土壤镉污染还可以引起农作物体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等酶的活性下降。
镉除对SOD，POD，CAT等酶的活性有影响以外，还会抑制固氮酶、根系脱氢酶、淀粉酶、脱氧核酸。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.3a
1.6b
0.03b
2.4b
0.15a
13.5a
注：对照植株未检测到Cd，因此在表中未列出CK。
表4
Cd在谷粒不同部位的浓度和分配
品种
浓度 颖壳
90 0.32b 0.50a 0.26b 0.35a
浓度 / (mg kg-1) 糠层
3.91a 4.35a 1.28b 1.97a
积累量分配 / (％ ) 精米
扬稻6号
90 180 CK
扬粳9538
90
180
23.0a
124.7a
92.0a
23.4b
64.8b
注：具有不同字母的表示差异显著在0.05水平上，差异是在同一品种内比较， 下表同。
表2
时期
不同Cd浓度处理对水稻干物质积累量的影响(g· pot-1)
品种 扬稻6 号 浓度 CK 90 180 CK 扬粳 9538 90 180 CK 扬稻6 号 90 180 CK 扬粳 9538 90 180 根 15.0c 17.3b 20.5a 16.4a 13.0b 10.1c 13.6b 15.9ab 17.8a 10.6a 10.9a 9.9a 茎鞘 65.1a 59.6b 56.2b 47.1b 49.9ab 57.0a 68.4a 64.1a 65.5a 55.8b 57.6b 60.2a 叶 21.7a 21.0a 18.5a 18.0a 16.7a 17.2a 16.5c 18.9b 21.4a 21.1a 22.2a 24.0a 穗 15.2a 13.5ab 10.7b 10.3a 9.1a 9.8a 75.4a 74.8a 65.8b 65.4a 65.7a 60.4b 总重 117.0a 111.5ab 105.9b 91.8b 88.7b 94.1a 173.9a 173.3a 170.5a 152.9a 156.4a 154.5a
表1
品种
不同Cd浓度处理对水稻产量及其构成因素的影响
Cd 浓度 mg·kg-1 CK 每盆穗 数 18.5b 20.8a 18.3b 23.5a 22.8a 每穗粒 数 159.8a 142.1b 138.3b 125.7a 127.3a 结实率 /(%) 88.1a 87.2a 87.0a 91.9a 90.5a 千粒重 /(g) 28.5b 29.5a 29.1a 24.7a 25.2a 产量 /(g· pot－1) 84.1a 86.5a 76.0b 68.8a 71.6a
量，从而降低Cd对人体的危害。
通过相关性分析，抽穗期各器官镉浓度的相关
性很高 , 成熟期各器官镉浓度的相关性很低，
尤其是穗与营养器官的相关很低或呈负相关， 说明抽穗期根吸收Cd多少与向地上部分转运多 少有很好一致性，Cd在营养器官浓度大小不能 反映Cd在穗中的浓度大小。
谢 谢！
1.1c
2.2c 3.7a
0.09ab
0.14a 0.03a
12.9b
18.6a 6.2b
180
90
574.5ab
493.1b
6.1b
7.6b
24.5b
18.6c
1.5b
1.1bc
3.1a
1.3b
0.05a
0.02b
4.6a
2.3b
0.04a
0.15a
7.7b
8.8b
180
670.3a
11.1a
37.3a
目前，对镉在作物中的吸收积累已进行 了大量的研究，但结果不尽一致。 本研究以常规水稻品种扬粳9538和扬稻 6号为材料，观测在镉土壤污染情况下产量 及镉在植株体内分配特点，进一步揭示镉 在植株体内的分布规律。
材料与方法
供试品种为扬粳9538（粳稻）和扬稻6 号（籼稻）。大田育苗，一个月后移栽至 盆钵。每盆3穴，每穴2苗。移栽前3天每盆 施尿素 1g 和 KH2PO4 0.5g ，于穗分化期每盆 施尿素1g，抽穗前5天每盆施尿素 0.5g。移 栽后全生育期盆钵内保持2～3cm水层。
穗
0.7598 0.3999 0.8697 1
根
茎
0.7027 1
叶
0.9672* 0.8038 1
根
0.9323 0.8862 0.9877* 0.8408 1
茎
0.4093 0.9324 0.5347 0.3275 0.6593 1
叶
0.9945** 0.6836 0.9770* 0.8195 0.9365 0.3769
穗
-0.1639 0.2235 -0.2346 -0.6363 -0.1355 0.4549
叶
穗
1
-0.2615
1
结论
镉处理对水稻产量的影响因浓度不同而有所
差异。低浓度处理对产量影响差异不显著， 浓度过高则使产量降低。 各器官中镉浓度表现为高浓度处理>低浓度处
理，说明土壤中 Cd 浓度提高会增加作物对 Cd
品种
时期
浓度
浓度 528.7c 734.3b
90 抽穗期 扬稻 6号 成熟期 180 90 抽穗期 扬粳 3a 434.9b
11.5b
16.1a 5.5b
18.9b
33.3a 12.6d
1.2c
2.2a 0.7c
3.9c
5.5b 1.2b
0.07b
0.13a 0.02b
表5
时期 器官 根
1
器官间Cd浓度的相关性
抽穗期 成熟期 穗
0.9133 0.9638* 0.8199 1
茎
0.9768* 1
叶
0.9754* 0.9059 1
根
0.9622* 0.9168 0.9679* 0.7882 1
茎
0.701 0.8297 0.5325 0.8156 0.6414
叶
0.7997 0.6534 0.9121 0.5428 0.8364
抽穗
成熟
表3
Cd在水稻植株各器官中的浓度与分配
（浓度的单位：mg· kg-1；积累量的单位：mg· pot-1）
根 茎鞘
累量 9.1c 15.7a 浓度 16.6b 33.0a 积累量 1.0c 1.8b 浓度 3.5c 6.7a
叶
积累量 0.07b 0.12a 浓度 3.5b 5.6a
穗
积累量 0.05b 0.05b 总积 累量 10.2c 17.7a
0.83b 1.00a 0.26b 0.32a
颖壳
17.18a 16.33a 13.39a 12.54b
糠层
28.78b 37.46a 29.86b 38.67a
精米
54.04a 46.22b 56.75a 48.79b
扬稻6号
180 90
扬粳9538
180
注：对照植株未检测到Cd，因此在表中未列出CK。
材料与方法
于秧苗移栽前 1 个月，在盆钵土壤中加 入Cd，使土壤Cd浓度为90和180 mg kg-1(干 基，以CdCl2·2.5H2O的形态与土混合)。盆 内保持水层，pH保持在6.0，使土壤与 Cd进 行平衡。以无 Cd 污染土壤（不加 Cd ）为对 照(CK)。每处理重复30盆。
结果与分析
镉对水稻产量的影响及其 在不同器官积累的差异
黄冬芬
镉污染的危害
镉是一种对人体毒性极高，极易被人体吸收的有毒元素， 被国际癌症机构确定为致癌物质。
土壤镉污染日益加重，植物生长受到抑制，植株矮化、 叶色失绿、根系短少、植物光合作用降低。 江河湖水受到污染，威胁到人们饮用水卫生，生态系统 遭到破坏。
穗
0.1373 0.1396 -0.0506 0.527 -0.0845
根
茎 抽穗期
叶
穗 根 茎
1
0.1435 1
0.5763 -0.3816
1
成熟期
叶 穗
注：*,**在0.05和0.01水平上显著相关,下表相同。
表6
时期 器官
根 茎 抽穗期 叶 穗 根 茎 成熟期
1
器官间Cd积累量的相关性
抽穗期 成熟期
吸收，随着处理时间的延长，吸收增加。
水稻对镉吸收品种间差异，以扬稻 6 号大于扬
粳稻9538。各个器官中Cd浓度和积累量也存在
差异，根中镉的积累量占总积累量的80％以上。 说明Cd主要积累在根中。 镉在水稻谷粒各部位的浓度和积累量分布都不 均匀的，糠层中镉浓度远大于颖壳和精米，说 明谷粒通过加工，可以有效降低Cd进入人体的
镉对农田的污染
水稻是我国粮食作物之一，水稻安全生产关系
到国民的健康。 镉对土壤污染的途径有两个：一是工业废气中 的镉扩散沉降累积于土壤中，二是用含镉工业 废水灌溉农田，使土壤受到严重污染。
据不完全统计，我国受镉污染农田已有 28 万公
顷，每年生产镉超标的农产品达14.6亿公斤 。
研究意义