论文部分内容阅读
本论文从农田生产实际出发,以低积累型水稻品种的筛选及其配套阻控技术探究为研究目的,以30个不同品种水稻为材料,采用在铅(Pb)、镉(Cd)污染地区大田试验和网室盆栽试验相结合的研究方法,筛选重金属Pb、Cd低积累型水稻品种,探索海泡石、腐殖酸在Pb、Cd污染土壤的阻控效用,为土壤污染地区粮食安全输出提供科学理论与实用技术。主要研究结果如下：(1)2012年在浙江省绍兴市上虞区东关镇担山村某Pb、Cd污染地区开展大田试验,种植秀水134、浙辐两优12、两优6326、Ⅱ优023、秀水03、Ⅱ优7954等共计30个品种水稻,通过比较不同品种水稻精米中重金属Pb、Cd的含量,以大米中Pb、Cd量指标(GB 2762-2012)0.2 mg/kg为依据,初步筛选出5个低Pb、低Cd积累品种：嘉33、秀水128、秀水05、华两优164和T优227；3个较高Pb、Cd积累品种：秀水134、浙辐两优12及T优272。(2)2013年大田试验以2012年筛选出的5个低Pb、低Cd积累品种和3个较高Pb、Cd积累品种为试验材料,通过分析各品种水稻精米中重金属Pb、Cd含量,进一步筛选出2个Pb、Cd低积累水稻品种：嘉33和华两优164。通过分析不同生育期不同品种水稻各植株器官重金属Pb、Cd的动态变化特征,结果表明,相同品种水稻不同器官重金属Pb、Cd积累存在差异,重金属Pb吸收分配规律为：分蘖期、育穗期根>茎>叶,成熟期根>叶>茎>稻壳>精米；重金属Cd吸收分配规律大致为：根>茎>叶>精米>稻壳。相同品种水稻不同生育期相同器官重金属Pb、Cd积累大致规律如下,根系Pb含量：分蘖期>育穗期>成熟期；茎Pb含量：分蘖期<育穗期<成熟期；叶片Pb含量：分蘖期<育穗期<成熟期；根系Cd含量：分蘖期>育穗期>成熟期；茎Cd含量在育穗期较大；叶Cd含量：分蘖期<育穗期<成熟期。(3)2014年盆栽土培试验以低积累型水稻品种嘉33和高积累型水稻品种秀水134为供试材料,研究在Pb、Cd污染土壤中外源加入不同处理水平(0、0.8996、2.6988、4.4980、6.2972和8.9960g/kg)海泡石和不同处理水平(0、0.2999、0.8997、1.4995、2.0993和2.9990g/kg)腐殖酸后,其对植物吸收重金属Pb、Cd的阻控效果,结果表明：经海泡石处理的土壤,其pH值均随着土壤海泡石浓度的增大逐渐变大,阻控剂腐殖酸对供试土壤pH的影响不明显。两种阻控剂海泡石与腐殖酸都能降低土壤中有效态重金属Pb、Cd含量,在本研究的处理水平下,海泡石对土壤重金属Pb的阻控效果大于腐殖酸,腐殖酸对土壤重金属Cd的吸附效果胜过海泡石。阻控剂海泡石、腐殖酸的加入可以降低水稻品种秀水134、嘉33根、茎、叶、精米中重金属Pb、Cd含量。在本研究设计的阻控剂浓度梯度范围内,随着两种阻控剂在土壤中的浓度不断增大,水稻植株各器官对重金属Pb、Cd的积累量越来越小。水稻品种嘉33在海泡石、腐殖酸最大浓度处理条件下精米重金属Pb含量低于大米中铅(Pb)限量指标(GB 2762-2012)0.2mg/kg;水稻品种秀水134在本研究两种阻控剂最大浓度处理条件下精米重金属Pb含量仍然显著超标,建议可以适当增大土壤中阻控剂浓度。水稻品种嘉33在没有添加阻控剂时,精米Cd含量已经低于大米中镉(Cd)限量指标(GB 2762-2012)0.2mg/kg,加入两种阻控剂后,其精米Cd含量更低。水稻品种嘉33根表铁膜Fe含量大于秀水134根表铁膜Fe含量,两个阻控剂海泡石与腐殖酸都可以增加水稻根表铁膜Fe含量,增强铁膜对土壤重金属Pb、Cd的吸附、拦截作用,降低水稻植株吸收、积累重金属Pb、Cd的含量。