硒对水稻积累镉的影响研究

发布时间：2020-09-18 08:10

　　镉(Cadmium,Cd)是一种有毒的重金属元素,而且Cd很容易通过食物链在人体内积累并危害人体健康。水稻作为亚洲地区主要粮食作物,在农业生产中占有重要地位,目前稻米的Cd污染问题已经引起广泛关注。硒(Selenium,Se)是人体中必需的营养元素之一,一定程度上Se影响作物对重金属元素的吸收及积累。本试验以宜香99E-4水稻品种为实验材料,采用水培试验,研究外源Se(纳米硒、亚硒酸钠)施用对水稻苗期Cd吸收动力学特征的影响,采用土培试验,研究土壤和叶面施用纳米硒和亚硒酸钠,对水稻成熟期植株Cd、Se积累和分布的影响。探讨Cd污染农田水稻富Se降Cd安全生产技术措施,为解决当前水稻Cd污染问题提供理论基础和技术支撑。主要研究结果如下:1、采用土培试验,设置在Cd污染土,土壤施用(0.5 mg/kg和2.5 mg/kg)和叶面施用(0.5 mmol/L、1 mmol/L)亚硒酸钠和纳米硒对水稻生长、Cd吸收积累及分布的影响。结果表明,外源Se可以促进Cd胁迫下的水稻生长和提高产量,土壤施用0.5 mg/kg亚硒酸钠、叶面喷施1 mmol/L纳米硒和0.5 mmol/L亚硒酸钠试验组,达到显著性差异,相比对照组水稻产量分别增长23.89%、26.30%和24.24%,其中叶面喷施1 mmol/L纳米硒对水稻产量的增加效果最好;水稻各器官中Cd含量顺序为根茎叶糙米精米,叶面喷施和土壤施用不同浓度的亚硒酸钠和纳米硒增加了根系Cd的分配比例、显著抑制了 Cd从水稻根向茎叶转运,降低了茎叶Cd累积。Cd污染水平下,叶面喷施和土壤施用不同浓度的亚硒酸钠和纳米硒均可显著降低糙米和精米的Cd含量(p0.05),且两种外源Se采用叶面喷施降低籽粒Cd含量优于土壤施用,并以叶面喷施1 mmol/L纳米硒处理Cd含量降低效果最佳。在Cd污染土壤中,与对照相比,叶面喷施1mmol/L纳米硒处理水稻精米Cd含量下降了 65.59%。分析原因与土壤施用Se可降低土壤中可溶态Cd含量与比例,增加了残渣态Cd含量和比例有关;另外,土壤和叶面Se均显著提高Cd污染土壤中Cd在根系中的分配率,降低了 Cd从根系向地上部的迁移。这也是Cd污染土中外源Se对水稻地上部Cd具有抑制作用的原因。根据试验结果,推荐在Cd污染土壤中采用叶面喷施1 mmol/L纳米硒处理,降低水稻籽粒Cd含量,保障水稻安全。2、本研究中与土培结果一致,Se主要通过抑制Cd从根系向地上部转运,从而降低了植株地上部Cd的含量。但是值得注意的是水培试验中纳米硒和亚硒酸钠在3 h内提高了 Cd离子的吸收速率,在不同时间相同Cd浓度条件下纳米硒和亚硒酸钠也提高了根部Cd含量。因此,土壤和水培系统下,Se-Cd互作在水稻根部吸收上可能存在不同的机制。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S511;X56
【部分图文】：

叶面喷施,纳米硒,亚硒酸钠,糙米

Ｆ邋（ＳｅＯ）逦Ｆ邋（ＳｅｌＶ）逡逑图３－３叶面喷施纳米硒和亚硒酸钠对水稻叶Ｃｄ含量的影响逡逑Ｆｉｇ．邋３－３邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｓｅｌｅｎｉｕｍ邋ａｎｄ邋ｓｏｄｉｕｍ邋ｓｅｌｅｎｉｔｅ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋ｌｅａｆ邋ｃａｄｍｉｕｍ邋ｉｎ邋ｒｉｃｅ邋ｗｅｒｅ邋ｓｔｕｄｉｅｄ逡逑３．１．４叶面喷施Ｓｅ肥对水稻体内Ｃｄ转移率的影响逡逑由表３４可知，在Ｃｄ污染土壤上，叶面喷施Ｓｅ显著降低了水稻Ｃｄ从根到茎叶的逡逑转移率（ｐ＜0．0５）。ＣＫ处理时，水稻Ｃｄ从根到茎叶的转移率高达８３．５７％，叶面喷施０．５逡逑ｍｍｏｌ／Ｌ和１邋ｍｍｏｌ／Ｌ纳米硒处理Ｃｄ从根到茎叶的转移率分别为４２．５４％和３８．７９％，与对逡逑照相比，降低幅度分别为４９．１０％和５３．５８％。总的来说，叶面喷施纳米硒显著降低Ｃｄ逡逑从根到茎叶的转移率，且优于亚硒酸钠。逡逑由表３＊４可知，Ｃｄ胁迫下施Ｓｅ试验组与ＣＫ相比，Ｃｄ从茎叶向籽粒中的转运率差逡逑异不显著（ｐ＞０．０５）。逡逑３．１．５叶面喷施Ｓｅ肥对水稻体内Ｃｄ分配率的影响逡逑由表３－５可知，水稻中Ｃｄ主要分布在根部，根部Ｃｄ分配率位４８．２５％？６３．８６％，其逡逑次分别是茎和叶

水稻根,反应液,吸收常数,最大吸收速率

Ｆｉｇ．３－１１邋Ｔｈｅ邋Ｃｄ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｉｃｅ邋ｒｏｏｔ邋ｗｉｔｈ邋Ｃｄ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｔｅｓｔ邋ｓｏｌｕｔｉｏｎ逡逑３．３．４亚硒酸盐和纳米５西对？水稻Ｐ及收Ｃｄ的云力力学特征的影响逡逑如图３－１２和表３－１５，单独Ｃｄ处理条件下水稻对Ｃｄ的最大吸收速率为２８１．６２逡逑ｕｇ／ｇ0＊ｏｏｔ）／ｈ，四种加Ｓｅ处理均能增加水稻对Ｃｄ的最大吸收速率，其中施加１０邋ｕｇ／ｇ／ｈ逡逑纳米硒＋Ｃｄ条件下对提高水稻对Ｃｄ的最大吸收速率的效果最好，与单独Ｃｄ处理相比逡逑提高了邋１１５．１２％。逡逑单独Ｃｄ处理条件下水稻对Ｃｄ的吸收常数Ｋｍ值为３０．２３邋四种加Ｓｅ处理均逡逑能降低水稻对Ｃｄ的吸收常数Ｋｍ值，其中施加５ｕｇ／ｇ／ｈ纳米硒＋Ｃｄ条件下对降低水稻对逡逑Ｃｄ的吸收常数Ｋｍ的效果最好

【参考文献】