镁氧化物对水稻吸收积累Cd的影响

发布时间：2020-06-15 15:00

【摘要】：南方地区土壤酸化严重,导致耕地普遍缺镁,若能在镉污染土壤上通过补镁的同时又能有效降低稻米镉积累,对污染农田土壤修复将具有重要的现实意义。为此,本文选择湖南两种典型污染土壤(麻砂泥、红黄泥),采用水培方法研究了Mg~(2+)对水稻幼苗镉吸收积累情况;采用土培方法研究了添加MgO、Mg(NO_3)_2对土壤pH值及土壤有效态镉的影响;采用盆栽方法研究了不同镁化合物(MgO、Mg(NO_3)_2)对水稻镉吸收累积的影响,旨在探索利用镁化合物修复镉污染稻田的可行性。研究表明,镁化合物中,MgO在提高土壤pH值,增加土壤交换性镁含量和增加植株镁含量3方面综合效果最好。MgO用量为25.0 mmol/kg时,土壤pH提高0.8~1.8个单位(P0.05),土壤有效态镉降低37.1~41.1%;MgO用量为12.5mmol/kg时,土壤交换性镁含量增加0.19~0.25 g/kg(P0.05),随MgO施用量增加,稻米、茎叶、根系镉含量呈降低趋势,当MgO用量超过12.5mmol/kg,水稻稻米、茎叶、根系镉含量不再发生显著性变化。同时,稻田土壤外援施加MgO能降低根系镉富集系数、根系到茎叶镉转运率和茎叶到稻米镉转运系数。综上所述,利用MgO修复镉污染稻田的最佳用量为12.5mmol/kg(0.5g/kg)。MgO修复镉污染稻田土壤的3条途径:MgO通过提高土壤pH值,降低土壤中镉的有效性;增加土壤交换性镁含量,抑制水稻根系吸收镉;提高植株体镁含量,抑制镉向稻米转,降低稻米镉积累。因此,MgO修复镉污染稻田是一种可行的方法。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511
【图文】：

变量因子,相关性分析,占比

图 3 变量因子 PCA 相关性分析6.3 水稻降镉因子的贡献效率施用 MgO，土壤 pH 值提高，钝化重金属作用增强，降低了土壤中 Cd 的性；施用 MgO，土壤交换性 Mg 含量增加，Mg2+和 Cd2+在土壤中的离子竞用增强，抑制了根系对 Cd 的吸收；施用 MgO，水稻植株 Mg 积累增加，M Cd2+在植株体内的拮抗作用增强，抑制了 Cd 向植株形态学上端转移，降低镉含量。3 种途径共同作用，最终降低了稻米镉含量。如图 4 所示，通过对这 3 种作用途径分析发现，随 MgO 用量增加，稻米量降低(y = 0.0032x2-0.0374x + 0.137 r2= 0.988)，pH 钝化作用占比增加，7%增致 63%；根表拮抗作用占比减少，由 66%降至 20%；体内拮抗占比小幅，由 7%增致 17%。如图 5，MgO 添加量达 25.0mmol/kg 时，两种土壤 pH 平均值为 6.5，此H 钝化作用占比 63%，镉镁离子竞争吸收占比 20%，拮抗作用占比 17%。通

镁氧化物对水稻吸收积累Cd的影响

MgO降米镉贡献率分析(MgO25mmol/kg时)

【参考文献】