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选用辽宁地区水稻主推品种—沈农9816,采用盆栽试验,研究了生物炭对镉胁迫下水稻生长及不同器官镉化学形态、镉含量的影响。本试验设置4个镉浓度处理0、1、2、 4mg-kg-1,记为Cd0、 Cd1、Cd2、 Cd4; 3个生物炭处理0、4、40t.hm-2,折合每盆炭施用量为0、21、210g,记为C0、C21、C210；共计12个处理。试验结果表明：1.对水稻农艺性状指标的影响：在生物炭添加相同的情况下,水稻分蘖数、根系指标、地下干重在低浓度Cd1处理下有轻微的刺激作用,各指标达到最大值,随着镉浓度的增加,各指标均下降,在高浓度Cd4处理下各指标达到最小值,并且镉处理对水稻株高、地上干重的影响差异不显著。在同一镉浓度条件下,随着生物炭量的增加,根系指标(灌浆期、蜡熟期)、生物量指标(灌浆期、蜡熟期)呈现C21>C0>C210的趋势；根系指标(分蘖期)呈现C210>C21>C0的趋势；其余指标诸如株高、分蘖数、生物量(分蘖期)随生物炭的添加无明显变化。在低浓度Cd1处理、中浓度Cd2处理、高浓度Cd4处理下,随着生物炭量的增加,C21、C210与C0对比,除分蘖期根系指标呈现C210增幅好于C21外,其余各农艺性状指标均呈现C21增幅效果好于C210的趋势,并且C21、C210在整个生育时期对农艺性状指标的增幅效果随镉处理浓度的不同而不同。2.对水稻光合生理指标的影响：在生物炭添加相同的情况下,水稻光合生理指标如叶面积、叶绿素含量(a、b、(a+b))以及光合指标在低浓度Cd1处理下有轻微的刺激作用,各指标达到最大值,随着镉浓度的增加,各指标均下降,在高浓度Cd4处理下各指标达到最小值。在同一镉浓度条件下,随着生物炭量的增加,光合生理指标均呈现C21>C0>C210的趋势。在水稻的整个生育时期来看,净光合速率(A)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)随着镉浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,胞间CO2浓度(Ci)与之相反,先降低后增加,说明净光合速率、气孔导度、蒸腾速率之间正相关,与胞间CO2浓度负相关,同时高浓度镉抑制了净光合速率与蒸腾速率,二者同时下降,胞间CO2浓度上升,说明是非气孔限制因素导致了净光合速率的下降。在低中高浓度镉处理下,随着生物炭量的增加,C21、C210与C0对比,光合生理指标均呈现C21增幅效果好于C210的趋势,并且C21、C210在整个生育时期对光合生理指标的增幅效果随镉处理浓度的不同而不同。3.对水稻产量指标的影响：在生物炭添加相同的情况下,水稻的产量指标如每盆穗数、穗粒数、结实率、千粒重以及每盆产量在低浓度Cd1处理下有轻微的刺激作用,各指标达到最大值,随着镉浓度的增加,各指标均下降,在高浓度Cd4处理下各指标达到最小值。在同一镉浓度条件下,随着生物炭量的增加,产量指标(穗粒数Cd4处理除外)均呈现C21>C0>C210的趋势,穗粒数Cd4处理呈现C21>C210>C0的趋势。在低中高浓度镉处理下,随着生物炭量的增加,C21、C210与C0对比,产量指标均呈现C21增幅效果好于C210的趋势。C21在中浓度Cd2处理下,对每盆穗数、结实率以及每盆产量的增幅效果最好,在高浓度Cd4处理下,对穗粒数、千粒重的增幅效果最好。4.对不同化学形态镉含量的影响：在生物炭添加相同的情况下,随着镉浓度的增加,水稻体内6种化学形态镉含量均随之增加,呈现Cd4>Cd2>Cdl>CdO的趋势；在相同镉浓度情况下,随着生物炭的添加,除残渣态(F6)镉含量有所增加外,乙醇提取态(F1)、去例子水提取态(F2)、氯化钠提取态(F3)、醋酸提取态(F4)以及盐酸提取态(F5)镉含量均随之降低,并且C210处理取得最小值,即生物炭的添加效果为C210>C21>C0。在不同镉浓度处理下,生物炭C210处理对F1-F5含量的降幅均大于C21处理,且整体来看,在高浓度Cd4处理下降幅效果最明显,C210对F6的增幅也大于C21处理,同样在Cd4处理达到最大增幅。不同化学形态在水稻体内不同器官所占比例不同,其中F3在各器官中所占比例均很大,尤其在穗部所占比例最大，F4在根中所占比例很大其余各化学形态所占比例随不同生育时期、不同器官而波动变化。5.对各器官镉含量的影响：在生物炭添加相同的情况下,随着镉浓度的增加,水稻体内各器官的镉含量也不断增加,呈现Cd4>Cd2>Cdl>Cd0勺趋势；各器官镉含量旱现根>茎>叶>稻壳>精米的趋势：在相同镉浓度情况下,随着生物炭的添加,各器官镉含量随之下降,呈现C210<C21<C0的趋势,生物炭C210处理的降幅均大于C21处理,且整体来看,在高浓度Cd4处理下降幅效果最明显。