论文部分内容阅读
本文围绕水稻根表铁膜形成差异与水稻镉吸收的关系,以不同水稻品种之间以及水稻—田菁间作两个角度入手,通过开展不同水稻品种水培试验和水稻-田菁间作盆栽试验,研究了淹水环境下水稻根表铁膜对镉在土壤-植物迁移过程的影响机理,以期明确水稻根表铁膜对土壤镉环境行为的影响机理,为合理调控水稻根表铁膜形成,进而降低水稻镉吸收提供理论基础和应用依据。根据试验研究,初步得到以下结论:1.水培试验中,24小时0.05 mg/L镉胁迫下,不施外源铁绍糯16-72镉的总吸收量是丙0203的1.74倍,而施加外源铁时,镉累积量绍糯16-72显著降低,仅为丙0203的59%,根、茎、叶中镉含量绍糯16-72也均显著低于丙0203。因此,确定了丙0203为镉低累积品种,而和绍糯16-72为镉高累积品种。2.在不施加外源铁和镉的水稻水培下,绍糯16-72根系分泌溶解有机碳(DOC)含量显著高于丙0203,而施加外源铁和镉均提高了这两个水稻品种的根系分泌溶解有机碳(DOC)含量、根表铁膜含量及铁膜中镉的吸附量,且绍糯16-72提高幅度大于丙0203。3.在外源铁处理下绍糯16-72对镉吸收量显著减少,说明施用外源铁可以有效地抑制水稻对镉的吸收。这是因为施用外源铁提高了绍糯16-72根表铁膜含量,根表铁膜是阻控镉向水稻体内迁移的重要屏障,从而减少水稻植株对镉的吸收。4.水稻-田菁间作盆栽试验中,水稻-田菁间作与水稻单作和田菁单作的生物量无明显差异,但间作吸收的镉量明显大于两者单作吸收的镉量;5.种植田菁后,由于田菁根系释放大量的根系分泌使得根际土壤pH降低,进而使得土壤镉形态呈现出显著性差异:有效态镉含量>铁锰结合态镉含量>有机结合态镉,但残渣态与前三个形态镉无显著差异;土壤镉的有效态含量单种田菁比单种水稻更高,而土壤残渣态镉呈现显著性差异:对照>水稻单作>水稻-田菁间作>田菁单作。6.间作的田菁与水稻根表铁膜的形成量很明显要大于水稻和田菁单作的根表铁膜形成量,间作提升了根表铁膜的形成量。盆栽试验结果表明根表铁膜含量与植株根系分泌物含量呈正相关,与土壤pH呈负相关,并且植株根表铁膜形成量与植株吸收镉含量和根表吸附镉含量呈显著正相关。间作增强了植株根系活力,形成一定范围内的少量铁膜(此含量铁膜促进植株对镉的吸收),同时使土壤pH降低,活化了土壤镉,最终提升了镉的累积量。