铁肥与石灰石粉阻控水稻富集镉的研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zelda999
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矿山开采、金属冶炼等工业活动导致大量的重金属直接或间接进入农田生态系统中,其中水稻田土壤镉(Cd)污染问题受到人们广泛关注,土壤中过量的Cd可通过水稻富集到籽粒中并被人体摄入,长期过量摄入超标Cd米对人体健康构成严重威胁,因此探索有效的方法降低水稻对Cd的吸收累积迫在眉睫。Fe肥和石灰石粉是改良重金属污染土壤常用的钝化剂,但过量施用会破坏土壤结构,影响植物生长发育,因此选择浓度适宜且有效的铁肥或石灰石粉对农田土壤重金属改良具有重要的指导作用;以往的研究多集中在单一铁肥或石灰石粉钝化Cd效果方面,而关于Fe肥和石灰石粉复合施用方面的研究较少,石灰石粉可以通过提高环境介质p H来降低Cd的有效性,而铁肥既可以促进水稻根表铁膜形成又可以与Cd竞争转运蛋白从而达到抑制Cd向水稻迁移的效果,因此我们猜想铁肥与石灰石粉配合施用可能在限制Cd有效性及其向水稻富集方面有更好的效果。本论文通过水培试验探究不同p H(4.5,5.5,6.5)下,不同浓度(0.05m M,0.25m M,0.75m M),外源Fe(EDTA-Fe(II)和EDTA-Fe(III))对水稻吸收镉的影响。同时设置一个土培试验来研究不同用量石灰石粉(L1:2g kg-1,L2:10g kg-1),不同形态外源Fe(EDTA-Fe(II)和Fe SO4:0.14g kg-1)以及它们的混合施加对水稻吸收Cd的影响。主要研究结果如下:1.水培试验中,无论Cd胁迫浓度高低(0.1和1mg L-1),Cd在水稻地上部和根部的含量均随着EDTA-Fe(II)/EDTA-Fe(III)施加量的提高而降低,并且EDTA-Fe(II)的降Cd效果更为明显,随着培养液p H的升高(4.5,5.5,6.5),水稻苗Cd含量呈现逐步降低的趋势;Cd胁迫降低了水稻地上部与根部Fe含量,培养液p H为5.5和6.5时,高浓度Cd胁迫对水稻中Fe含量降低效果更明显。2.以Cd为1.4mg kg-1的土为供试土壤,通过施加石灰石粉(L1:2g kg-1,L2:10g kg-1),和对照组对比,L1和L2均促进了水稻生长,提高了土壤p H值,将水稻籽粒中Cd含量降低了63.5%-69.1%,但高低两种浓度石灰石粉对水稻籽粒富集Cd没有显著影响。3.土培试验中,外源施加0.14g kg-1的EDTA-Fe(II)和Fe SO4均可以缓解Cd对水稻的毒害,促进水稻生长,提高了水稻铁膜、根组织及地上部的Fe含量,显著降低了籽粒的Cd含量,分别降低了50.6%和62.5%。4.与对照相比,石灰石粉(L1或L2)和Fe(EDTA-Fe(II)或Fe SO4)的施加可降低水稻籽粒Cd含量,但在降低籽粒Cd方面,单一施加石灰石粉或Fe的效果要优于复合施加;且L1和Fe的复合施加效果优于L2和Fe的复合施加效果。
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