外源S~(2-)抑制水稻生长及土壤微生物活性的半效应浓度研究

廖敏; 张楠; 徐培智; 徐昌旭; 《植物营养与肥料学报 》 2015 北大核心 CSCD

摘要：【目的】S2-是冷浸田类低产稻田中水稻生长的重要限制因子,探讨S2-对土壤-水稻生态系统的生态毒性特征,可为揭示冷浸田土壤S2-毒害临界值及其机理研究提供理论依据。【方法】以单季常规晚粳稻秀水134为材料,采用盆栽试验模拟冷浸田土壤S2-毒害,设外加S2-0、10、50、100、300、600和1200 mg/kg,在水稻苗期和分蘖期调查水稻生长,叶片叶绿素含量、脯氨酸和抗氧化酶系统活性,土壤微生物活性。【结果】在含一定S2-本底(12.08mg/kg)的正常稻田土壤中,随外源S2-的加入量增加,对水稻生长的抑制逐步增强。当外源S2-浓度超过50 mg/kg后,水稻的株高、干物质积累量显著降低;水稻叶片生理指标叶绿素含量(SPAD值)、脯氨酸含量、抗氧化酶系统活性则显著增加,表明50 mg/kg是本研究条件下外源S2-对水稻生长产生显著毒害影响的临界点;随外源S2-浓度的增加土壤微生物量碳、微生物三大基础菌系总量、功能菌系总量和微生物总量都随外源S2-处理水平的增大而降低,硫化细菌总量随之增加,土壤S2-浓度40 mg/kg(含本底)为多数土壤微生物活性指标(微生物基础菌系总量、功能菌系总量、微生物总量)EC50变化的临界值;体系中土壤微生物活性指标和水稻生长存在显著相关,表明供试土壤S2-对水稻生长的影响是S2-对土壤-植物-土壤微生物系统同步影响的综合结果。可见,供试土壤S2-浓度40 mg/kg为导致土壤-水稻-土壤微生物系统受到显著负效应的临界值。【结论】土壤中S2-超过一定浓度将对土壤-水稻-土壤微生物系统产生显著负效应,S2-浓度40 mg/kg(含本底)为导致供试土壤-水稻-土壤微生物系统受到显著负效应的临界值,当供试土壤中S2-含量超出该浓度时,需采取合理的农艺措施控制其负效应。

关键词： 硫离子 水稻生理指标 土壤微生物量 土壤微生物活性