酸化对南方稻田土壤镉有效性与晚稻镉积累分配的影响

发布时间：2017-09-06 15:10

  本文关键词：酸化对南方稻田土壤镉有效性与晚稻镉积累分配的影响

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【摘要】：土壤酸化是土壤退化的一个重要方面,能活化土壤中的重金属元素,加大对作物的危害。近年来,我国南方稻田土壤酸化形势日益严峻,对水稻安全生产构成威胁。本研究针对南方酸化稻田,通过盆栽模拟试验和田间试验研究了不同pH对稻田土壤Cd有效性及晚稻Cd积累分配的影响,主要结果如下：1.酸化能增强稻田土壤Cd有效性,当pH小于6.5时,土壤有效态Cd含量随pH降低而迅速增加；相同pH条件下,随着土壤Cd污染程度加深,土壤有效态Cd含量增加。2.盆栽试验结果表明,土壤pH为3.5和5.0条件下植株的生长严重受阻,表现为枯死或僵苗。大田试验结果表明,酸化抑制水稻生长,使植株生物量、产量等降低。正常pH条件下天优华占、星2号和湘晚籼13号在三个Cd浓度水平下的单蔸产量均值分别比酸化条件下高24.27%、38.51%和11.89%。同一pH条件下,低浓度Cd对水稻生长有轻微刺激作用,正常pH条件下三个品种水稻植株各时期干物重在Cd2水平下略大。3.酸化促进水稻对Cd的吸收。与正常pH条件相比,酸化条件下水稻植株Cd含量和Cd积累量显著提高,随着Cd浓度提高,差异越明显,其中孕穗期水稻Cd含量在三个土壤Cd浓度下的平均增量分别为1.148 mg/kg、7.364 mg/kg和9.107 mg/kg。相关分析表明,植株Cd含量与土壤总Cd含量关系密切,与有效态Cd含量相关程度更高。同一pH条件下,水稻植株Cd含量与积累量随土壤Cd浓度提高而增大。4.Cd在水稻植株各器官间分配不均匀,Cd含量以根系和茎秆较高,叶片和稻穗较低；穗各部位Cd含量表现为枝梗空粒实粒。植株Cd积累总量与各器官Cd含量极显著正相关,与茎秆和根系Cd含量间的相关系数分别为0.954**和0.909**。5.水稻植株Cd积累主要发生于齐穗期以前。从孕穗至收获,叶片和茎秆Cd积累量持续增大,而根系Cd积累变化趋势在两个pH条件下不一致,正常pH条件下根系Cd积累量于灌浆中期达最大,而酸化条件下于孕穗期达最大；穗Cd积累量于成熟期达最大。6.水稻植株各器官Cd含量及Cd积累量存在品种间差异。三个品种中,营养器官Cd含量和叶片、茎秆Cd积累量以星2号最高,根系Cd积累量以湘晚籼13号较大。穗和糙米Cd含量及Cd积累量表现天优华占星2号湘晚籼13号趋势。
【关键词】：晚稻 酸化 稻田土壤 有效态Cd 产量 积累分配
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511.33;S153
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 研究的目的与意义12
• 1.2 国内外研究进展12-18
• 1.2.1 我国土壤酸化现状12-13
• 1.2.2 土壤的致酸机理13
• 1.2.3 土壤酸化的影响因素13-14
• 1.2.4 pH对土壤中Cd的影响14-15
• 1.2.5 水稻对Cd的吸收特性15-16
• 1.2.6 水稻Cd毒害16
• 1.2.7 酸化土壤的主要改良措施16-18
• 1.3 研究目标和内容18
• 1.3.1 研究目标18
• 1.3.2 研究内容18
• 1.4 技术路线18-19
• 第2章 不同pH对稻田土壤Cd有效性的影响19-25
• 2.1 盆栽条件下不同pH对稻田土壤Cd有效性的影响19-21
• 2.1.1 试验材料与方法19-20
• 2.1.2 结果与分析20-21
• 2.2 大田条件下不同pH对稻田土壤Cd有效性的影响21-24
• 2.2.1 试验材料与方法21-22
• 2.2.2 结果与分析22-24
• 2.3 小结与讨论24-25
• 第3章 盆栽模拟条件下不同pH对晚稻生长及Cd积累分配的影响25-36
• 3.1 不同pH对晚稻生长的影响25-28
• 3.1.1 试验材料与方法25-26
• 3.1.2 结果与分析26-28
• 3.2 水稻Cd积累分配的品种间与器官间差异28-33
• 3.2.1 试验材料与方法28
• 3.2.2 结果与分析28-33
• 3.3 小结与讨论33-36
• 3.3.1 不同pH对Cd污染土壤水稻生长的影响33-34
• 3.3.2 Cd污染水稻干物质积累及产量的品种间差异34
• 3.3.3 Cd污染水稻植株各器官Cd含量的品种间差异34-35
• 3.3.4 Cd污染水稻植株各器官Cd积累量的品种间差异35-36
• 第4章 不同pH对Cd污染大田晚稻生长及Cd积累分配的影响36-54
• 4.1 材料与方法36
• 4.1.1 供试材料36
• 4.1.2 试验地点36
• 4.1.3 试验设计36
• 4.1.4 测定项目与方法36
• 4.1.5 数据处理36
• 4.2 结果与分析36-51
• 4.2.1 不同pH条件下Cd污染大田晚稻植株干物质积累36-38
• 4.2.2 不同pH对Cd污染大田晚稻植株株高和穗长的影响38-39
• 4.2.3 不同pH对Cd污染大田晚稻产量及产量构成的影响39-40
• 4.2.4 不同pH对晚稻Cd积累分配的影响40-51
• 4.2.5 水稻植株和糙米Cd含量与土壤总Cd和有效态Cd含量的关系51
• 4.2.6 成熟期水稻植株Cd积累总量与各器官Cd含量的关系51
• 4.3 小结与讨论51-54
• 4.3.1 pH对Cd污染大田晚稻物质积累的影响51-52
• 4.3.2 pH对Cd污染大田晚稻产量及产量构成的影响52
• 4.3.3 不同pH对Cd污染大田晚稻植株Cd含量的影响52-53
• 4.3.4 不同pH对Cd污染大田晚稻植株Cd积累量的影响53-54
• 第5章 全文结论54-56
• 5.1 关于pH对外源Cd污染稻田土壤有效态Cd的影响54
• 5.2 关于盆栽条件下不同pH对Cd污染土壤晚稻生长的影响54
• 5.3 关于大田条件下不同pH对Cd污染土壤晚稻生长的影响54
• 5.4 关于不同pH对Cd污染大田晚稻Cd积累分配的影响54-56
• 参考文献56-62
• 致谢62-63
• 作者简介63

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本文编号：803848