【目的】筛选获得水稻镉(Cd)安全亲本材料,研究水稻Cd安全亲本材料对Cd的吸收分配特性,为稻米安全生产提供优良的种质资源。【方法】以56份水稻亲本材料为研究对象,在Cd污染农田土壤上进行大田试验,以糙米Cd含量为筛选指标,通过聚类分析筛选出水稻Cd安全亲本材料,并分析其在不同生育时期对Cd的吸收及分配特性。【结果】(1)当大田土壤Cd含量为13.89 mg·kg-1时,56份水稻亲本材料地上部Cd含量和积累量在分蘖期(CV=44.05%和CV=50.21%)、孕穗期(CV=23.57%和CV=28.62%)和成熟期(CV=44.98%和CV=44.69%)材料间均存在极显著差异。糙米Cd含量...

【目的】在镉（Cd）胁迫下，比较不同钝化材料对白及（Bletilla striata）吸收积累Cd的影响，为提高Cd污染土壤的白及种植质量提供理论依据。【方法】采用盆栽试验，以紫花三叉白及为试验材料，通过外源添加1.5 mg/kg Cd模拟重度Cd污染土壤，施用不同钝化材料（5%硅钙肥、5%牛粪有机肥、5%玉米秸秆生物炭、5%含磷物质、5%硅钙肥+5%玉米秸秆生物炭、5%含磷物质+5%玉米秸秆生物炭、5%牛粪有机肥+5%含磷物质和5%硅钙肥+5%牛粪有机肥）后分析测定土壤的pH和Cd有效性及紫花三叉白及各部位Cd的含量。【结果】不同钝化材料中，白及地下部块茎和整株生物量增加效果以5%牛粪有机肥和5%玉米秸秆生物炭较好，与对照相比，地下部块茎生物量分别增加62.87%和59.18%，整株生物量分别增加57.36%和46.07%；土壤pH以牛粪有机肥+硅钙肥、硅钙肥+玉米秸秆生物炭和硅钙肥的较高，较对照分别提升3.84、3.70和3.67个单位；土壤有效态Cd含量以硅钙肥、牛粪有机肥+硅钙肥、硅钙肥+玉米秸秆生物炭处理较低，分别较对照分别低92.86%、89.29%和87.50%；白及的根系、块茎和叶中Cd含量均以牛粪有机肥+硅钙肥含量最低，降幅分别为97.60%、88.80%和95.29%。白及各部位对Cd的富集迁移能力为根系＞块茎＞叶片，牛粪有机肥+硅钙肥处理白及各部位对Cd的富集系数最低。【结论】施加5%牛粪有机肥和5%玉米秸秆生物炭对白及块茎的增产效果较好；5%牛粪有机肥+5%硅钙肥、5%玉米秸秆生物炭+5%硅钙肥和5%硅钙肥对重度Cd污染土壤钝化效果较佳；5%牛粪有机肥+5%硅钙肥对白及各部位阻Cd效果最好。

【目的】探索施用调理剂对稻田土壤镉形态和水稻镉吸收的影响,为调理剂的田间应用提供指导。【方法】选取一种碱性矿物源复合材料作为供试调理剂,采用水稻盆栽试验动态取样方法,研究调理剂对不同生育时期稻田土壤镉形态及镉在植株体内迁移的影响。【结果】矿物调理剂有效提高土壤p H,降低土壤有效态镉(DTPA-Cd)含量,促进土壤镉的可利用态持续向难利用态或残渣态转化。矿物调理剂显著降低水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量,且其用量分别与水稻根系、茎叶、谷壳、糙米镉含量呈显著负相关。水稻各部位镉含量与土壤DTPA-Cd、返青期土壤可交换态镉和孕穗期土壤可交换态镉呈极显著正相关,与返青期土壤可氧化态镉和孕穗期土壤可还原态镉呈极显著负相关。不同生育时期水稻根系和茎叶中镉含量的显著不同,对照处理(CK)不同生育时期根系镉含量的大小顺序为:成熟期≈返青期>拔节期>分蘖期>孕穗期;茎叶镉含量的大小顺序为:返青期>成熟期>分蘖期>拔节期>孕穗期;成熟期时,与对照相比,矿物调理剂对水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量的最大降幅依次为92.0%、94.1%、86.3%、80.6%;当调理剂用量达到5 g·kg~(-1)土时,糙米镉含量低于食品安全国家标准(0.2mg·kg~(-1))。水稻各部位镉含量顺序为根系>>茎叶>>糙米>谷壳。由不同生育时期镉从根系向茎叶的转运系数可知,矿物调理剂对水稻生育前期镉的阻控效果优于生育后期。【结论】该调理剂可促进土壤中高活性镉向低活性转化,抑制水稻各器官对镉的吸收富集。

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性。结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B。同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著。低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用。除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高。恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉。不同基因型水稻耐受镉的浓度约为...

【目的】研究持续淹水对不同镉(Cadmium,Cd)积累水稻品种Cd含量的影响,通过分析持续淹水条件下土壤有效性Cd、植株Cd含量以及水稻根系Cd吸收转运关键基因表达,揭示持续淹水对水稻Cd积累的作用及其调控机制。【方法】采用水稻品种辐品36(FP36,Cd高积累品种)和中嘉早17(ZJZ17,Cd低积累品种),盆栽条件下(外源加入1.5 mg·kg-1 Cd Cl2)于水稻分蘖始期开始持续淹水处理,分蘖盛期取样分析植株Cd含量及Cd转运相关基因表达情况,测定土壤中有效性Cd、Fe、Mn含量和根膜Cd、F

研究了镉污染的水稻土上三种钾肥，即KCl，K2SO4和KNO3对水稻在不同生育期吸收累积Cd的影响。结果表明：Cl－对水稻吸收Cd有促进作用，而且K＋和Cl－对水稻吸收Cd的促进作用，在不同生育期表现的程度不一样。SO42－显著降低水稻对Cd的吸收，降低糙米中Cd的含量。在稻田施加KCl，增加了土壤交换态Cd的含量。

采用盆栽试验,研究了在受镉污染的土壤上,不同磷、钾肥品种和用量对水稻秸秆和籽粒产量及对镉(Cd)吸收量的影响。结果表明,水稻产量在淹水条件下,氮、磷、钾肥配合施用比单施磷肥或钾肥都显著增加了水稻产量,但不同磷肥品种和用量对水稻产量的影响不明显,但钾肥的影响则非常显著。其中,KCl处理水稻籽粒和秸秆产量最高,K2SO4处理次之,KNO3处理最低。3个磷肥处理对水稻吸收Cd的影响与磷肥中的NH4+含量呈正相关,即两个含NH4+磷肥((NH4)2HPO4和NH4H2PO4)比含Ca2+磷肥(Ca(H2PO4)2)显著提高水稻对镉的吸收,(NH4)2HPO4比NH4H2PO4处理明显促进水稻对Cd的吸...

【目的】我国农田土壤重金属镉(Cd)污染现状不容乐观,稻米Cd超标风险日益增加,而秸秆还田将秸秆富集的Cd归还至土壤,且还田秸秆腐解也能影响土壤理化性质进而改变Cd的生物有效性。探讨秸秆还田对水稻Cd吸收的影响及其影响因素,对于实现安全的秸秆还田措施具有重要意义。【方法】采用数据整合分析(Meta-analysis)方法,定量分析了不同土壤性质和秸秆特性等因素下秸秆还田对水稻Cd吸收的影响。【结果】秸秆还田能在一定程度上降低稻米、秸秆中Cd的含量,但影响不显著。强酸性土壤(pH

【目的】分离鉴定湖南水稻内生固氮菌，研究水稻内生固氮菌的系统发育，分析测定分离菌株的生物学特性，探讨接种水稻内生固氮菌对稻苗镉（Ｃｄ）吸收的影响。【方法】表面灭菌水稻植株样品后采用低氮培养法分离水稻内生细菌，采用ＰＣＲ扩增、测序检测菌株ｎｉｆ Ｈ基因确认分离物是固氮菌，通过１６Ｓ Ｒ ＲｎＡ基因序列测定、比对初步鉴定菌株，分析菌株系统发育，通过温室盆栽试验探讨接种水稻内生固氮菌对稻苗Ｃｄ吸收的影响。【结果】从８个湖南水稻植株样品中分离到１９株内生固氮菌，这些菌株在系统发育地位上属于ＢＡＣｉｌｌｕＳ ＡＲｙＡＢＨＡｔｔＡｉ、Ｂ．ＣｅＲｅｕＳ、Ｂ．ｉｄＲｉｅｎＳｉＳ、Ｂ．ｉｎｄｉＣｕＳ、Ｂ．ｌｉＣ．．．

【目的】研究27个柳树无性系的根、插穗树皮、枝条和叶片对Cd(2+)的吸收分配特性,获得地上部和地下部富集Cd浓度最大的无性系,为Cd污染地的植物修复提供理论参考,为进一步研究柳属植物对Cd(2+)的解毒机制提供依据。【方法】以具有优良经济价值和观赏价值的27个柳树无性系为研究对象,在水培条件下,40 mg·L(-1)Cd(2+)胁迫6天,分别取根、枝条、叶片和插穗树皮样品,采用原子吸收分光光度计测定不同部位的Cd浓度,并计算地上部插穗树皮、枝条和叶片对Cd向地上部转运的贡献率。【结果】27个柳树无性系C

采用盆栽试验,研究了镉污染土壤上不同水分管理方式下3种中微量元素肥料对水稻生长和镉吸收的影响。研究表明,在3种水分管理方式中,晒田水稻产量最高,其次为淹水,最低为湿润灌溉。淹水处理比湿润灌溉显著降低了水稻籽粒中的Cd浓度,其中以Zn处理降幅最大;淹水处理还明显抑制了Cd从秸秆向籽粒的转移。与之相反,湿润灌溉处理促进了Cd从秸秆向籽粒的转移。因此,在Cd污染土壤上,水稻栽培应尽量采用全生育期淹水的水分管理方式,污染程度较轻的稻田亦可考虑在灌浆期进行晒田,但不宜水稻旱作。采用Cd抗性品种,结合优化的肥、水管理措施,可以使稻米中Cd含量低于国家无公害大米的限量指标。

为探究外源柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)对水稻抗镉胁迫的影响，以在培养土中添加外源柠檬酸杆菌XT1–2–2菌悬液(处理组)和未加菌悬液(对照组)的盆栽水稻为研究对象，分析分蘖期水稻在3种Cd质量浓度(0、5、10 mg/kg)处理下XT1–2–2对Cd的吸收、转运、亚细胞分布及生理特性(可溶性糖和抗坏血酸)的影响。结果表明：与对照组相比，处理组水稻根、茎、叶的Cd质量分数均显著降低；Cd质量浓度为0、5mg/kg时，根茎间的转运系数也显著低于对照组的；处理组水稻根中的细胞壁、细胞膜和可溶性部分的Cd质量分数均显著低于对照组的，根系细胞壁中Cd分配比例增加，可溶性部分Cd分配比例降低；菌株XT1–2–2处理的水稻茎、叶中的可溶性糖的质量分数显著低于对照组的，而抗坏血酸的质量分数显著高于对照组的，且随Cd处理质量浓度的增加，抗坏血酸的质量分数逐渐增加。综上所述，加入外源柠檬酸杆菌XT1–2–2可以降低分蘖期水稻各组织对Cd的吸收，影响Cd在根茎间的转运以及Cd在根系亚细胞内的分配比例，降低茎、叶中的可溶性糖的质量分数，增加茎叶中的抗坏血酸的质量分数，进而有效增强水稻对Cd的抗性。

为探究外源柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)对水稻抗镉胁迫的影响，以在培养土中添加外源柠檬酸杆菌XT1–2–2菌悬液(处理组)和未加菌悬液(对照组)的盆栽水稻为研究对象，分析分蘖期水稻在3种Cd质量浓度(0、5、10 mg/kg)处理下XT1–2–2对Cd的吸收、转运、亚细胞分布及生理特性(可溶性糖和抗坏血酸)的影响。结果表明：与对照组相比，处理组水稻根、茎、叶的Cd质量分数均显著降低；Cd质量浓度为0、5mg/kg时，根茎间的转运系数也显著低于对照组的；处理组水稻根中的细胞壁、细胞膜和可溶性部分的Cd质量分数均显著低于对照组的，根系细胞壁中Cd分配比例增加，可溶性部分Cd分配比例降低；菌株XT1–2–2处理的水稻茎、叶中的可溶性糖的质量分数显著低于对照组的，而抗坏血酸的质量分数显著高于对照组的，且随Cd处理质量浓度的增加，抗坏血酸的质量分数逐渐增加。综上所述，加入外源柠檬酸杆菌XT1–2–2可以降低分蘖期水稻各组织对Cd的吸收，影响Cd在根茎间的转运以及Cd在根系亚细胞内的分配比例，降低茎、叶中的可溶性糖的质量分数，增加茎叶中的抗坏血酸的质量分数，进而有效增强水稻对Cd的抗性。

【目的】探究水分管理、调理剂措施和组合措施对污染稻田稻米降Cd效果,旨在探索出不显著降低水稻产量前提下,能更高效降低土壤Cd生物有效性和稻米中Cd含量的方法。【方法】在湖南省株洲市选择中度Cd污染稻田开展田间小区水稻试验。试验中水稻种植两季,早稻品种为中嘉早17,晚稻为泰优390。试验分为6组,分别为水分管理(T2)处理、施用硅肥(T3)处理、施用竹炭处理(T4)、施用硅肥结合水分管理(T5)处理、施用竹炭结合水分管理(T6)处理和1个试验对照(T1),重复3次。【结果】试验各处理对稻田土壤有效态Cd含量均有降低,竹炭结合水分管理(T6)处理对两季水稻土壤均有显著降低,硅肥结合水分管理(T5)处理对晚稻土壤有效态Cd降低幅度最大。试验各处理对水稻各部位Cd含量均有降低效果,在糙米Cd含量方面,5个试验处理中对糙米Cd含量降低幅度以组合措施修复技术效果最好,即硅肥结合水分管理(T5)和竹炭结合水分管理(T6)处理。在水分管理修复技术(T2)中降Cd效果最高为29.23%;在施用调理剂修复技术中,硅肥处理(T3)和竹炭处理(T4)对稻壳和糙米中Cd含量均有显著降低(P<0.05)作用,其中硅肥处理(T3)糙米最高降Cd幅度为49.23%,竹炭处理(T4)糙米最高降Cd幅度为47.69%;在组合措施中均能显著降低水稻糙米Cd含量,其中硅肥结合水分管理(T5)处理糙米降Cd幅度为60.34%—78.46%,竹炭结合水分管理(T6)糙米降Cd幅度为56.90%—67.69%。同时,本文对土壤有效态Cd含量与水稻各部位Cd含量相关性进行分析,发现水稻籽粒(稻壳与糙米)中Cd含量与土壤有效态Cd含量存在极显著正相关(P<0.01),且两个水稻品种规律一致。各处理对水稻各部位富集系数亦有降低效果,以硅肥结合水分管理(T5)处理和竹炭结合水分管理(T6)效果最好。对于水稻各部位向籽粒转运系数降低效果各部位规律不一致,但茎鞘和叶片两个部位向籽粒(稻壳和糙米)转运系数均显著降低,水分管理(T2)处理除外。在水稻产量方面,仅水分管理(T2)处理对中嘉早17有显著降低,其他处理降低幅度不显著,各处理对泰优390处理没有显著影响。【结论】组合措施优于单一水分管理或单一调理剂处理,且在水稻产量没有显著降低情况下对稻米Cd污染稻田稻米降Cd幅度最高达到78.46%,可以进一步确保Cd污染农田安全利用。

【目的】本研究为稻米Cd污染阻控技术提供理论依据和技术支撑。【方法】通过田间试验,研究了土壤调控剂T1(纳米活性炭+硅钾钙镁肥)、T2(火山石+钙镁磷肥)和Si(叶面硅肥)单一及组合共5种不同调控措施(T1、T2、Si、T1+Si、T2+Si)对云南个旧矿区稻田镉污染土壤的修复效应及对稻米镉累积的影响。【结果】土壤调控措施均能提高土壤pH,T2处理调控效果最好,较对照提高0.80个单位;调控剂处理后,土壤酸可提取态Cd都有不同程度的降低,残渣态有不同程度的增加,T1+Si处理对土壤酸可提取态调控效果最好,较对照降低了31.6%。经调控措施处理后水稻产量有不同程度的提高,组合调控处理的增产效果优于单一调控措施,T1+Si、T2+Si组合处理较对照分别增加27.2%、29.7%。不同处理水稻根系Cd含量有不同程度的降低,但茎叶中Cd含量有不同程度的上升,糙米中Cd含量均有不同程度的降低,符合国家食品污染物限量标准(GB 2762-2012),其中T1+Si处理糙米中Cd含量较对照降低45.3%。【结论】采用纳米活性炭+硅钾钙镁肥基施以及在水稻灌浆期和抽穗期分别喷施叶面硅肥不仅可以有效修复个旧矿区镉污染土壤,而且可以明显降低糙米中镉的含量,提高矿区稻米安全质量。