科研产出
金属硫酸盐浸种对水稻种子萌发和秧苗镉吸收的影响
《浙江农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了解金属硫酸盐浸种对水稻种子萌发和秧苗吸收Cd等元素的影响,以水稻品种五丰优286为试验材料,选择多种浓度的硫酸亚铁（FeSO4）、硫酸锌（ZnSO4）和硫酸锰（MnSO4）作为浸种剂进行室内催芽和水培试验,测定水稻胚根长、胚芽长、发芽率,以及秧苗中的Cd、Mg、B、P、K含量。结果显示,FeSO4和MnSO4浸种均可提高水稻的发芽率,促进胚根和胚芽生长,且能有效降低秧苗中的Cd含量;而ZnSO4浸种对水稻胚根和胚芽的生长表现出明显的抑制作用,且会增加秧苗中的Cd含量。FeSO4和MnSO4浸种对水稻秧苗Mg、B、P、K的吸收无明显抑制作用,且FeSO4浸种对秧苗B的吸收有促进作用。总的来看,FeSO4和MnSO4浸种具有较好的降低水稻Cd吸收的应用潜力,值得进一步深入研究。
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江西省葛种植区中重金属镉调查及其富集特征
《土壤与作物 》 2021
摘要：为探明葛种植区域土壤和植株中重金属镉含量,对江西省18个葛种植区进行野外调查和室内分析,揭示葛对镉的富集特征及转运规律,为研究葛安全质量控制技术提供理论依据。结果表明:调查区域土壤有效态镉和全镉含量分别为0.002～0.21 mg·kg-1和0.05～0.25 mg·kg-1,葛根、葛头、主藤、侧枝和叶片中镉含量分别为0.002～0.28 mg·kg-1、0.14～1.38 mg·kg-1、0.07～1.83 mg·kg-1、0.04～1.80 mg·kg-1和0.05～1.91 mg·kg-1;葛根、葛头、主藤、侧枝和叶片/土壤富集系数分别为:0.97、5.30、5.84、4.14和2.05,葛头、主藤、侧枝和叶片/葛根转运系数分别为11.64、8.54、6.16和3.56;不同部位镉含量表现为主藤(0.71 mg·kg-1)>葛头(0.58 mg·kg-1)>侧枝>(0.51 mg·kg-1)>叶片(0.28 mg·kg-1)>葛根(0.11 mg·kg-1),且主藤镉含量显著高于叶片和葛根（P <0.05）;相关分析表明,土壤有效态镉和全镉与主藤、侧枝和叶片呈显著正相关,葛根与葛头、主藤和侧枝呈显著正相关。参考土壤镉含量、葛中镉含量、转运系数和富集特征等,并结合聚类分析表明江西省不同葛种植区中镉含量以渝水、兴国、德兴等地区较高,而永丰、南城、鄱阳、上高等地区较低;葛对重金属镉具有较强富集作用,种植过程中要选择土壤环境质量高的区域,避免高风险地区种植。
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不同用量土壤调理剂对镉污染农田土壤环境的影响
《长江流域资源与环境 》 2021 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：采用大田试验,探讨不同用量土壤调理剂对镉污染农田土壤养分、质地、微团聚体、酶活性及微生物数量等影响。试验设置T0、T1、T2、T3、T4和T5共6个处理,对应添加土壤调理剂0、1 500、3 000、4 500、6 000和7 500 kg·hm-2。结果表明:施用土壤调理剂后增加了土壤pH值（0.66%～6.75%）、阳离子交换量（22.68%～64.45%）、碱解氮（7.94%～29.26%）和速效钾（0.28%～21.99%）,而对土壤质地、有效磷、微团聚体组成影响较小;影响了土壤微生物环境,抑制了脲酶、过氧化氢酶活性以及细菌和放线菌数量。土壤调理剂通过影响土壤理化性质及微生物环境,降低了土壤有效态镉（12.34%～24.78%）和糙米镉含量（7.69%～64.10%）。相关性表明:施用量与土壤pH值、阳离子交换量、碱解氮和速效钾呈显著正相关,而与有效磷、脲酶和过氧化氢酶呈显著负相关,但与土壤有效态镉和糙米镉相关性不明显。综上,从镉污染修复效果、土壤环境影响及经济成本考虑,以T2 (3 000 kg·hm-2)处理效果最佳。
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不同土壤钝化剂对农田土壤中镉的钝化效果研究
《江西农业大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】农田土壤镉（Cd）污染影响着生态环境质量、农产品安全及人体健康,如何有效降低糙米镉含量是当前研究热点,研究不同类型土壤钝化剂对土壤-水稻系统重金属镉含量的影响,拟为镉污染土壤治理提供科学依据。【方法】在江西省典型稻田开展田间小区试验,比较了12种土壤钝化剂对土壤p H、有机质、阳离子交换量、土壤镉含量、水稻产量及稻米中镉含量的影响,并计算了糙米富集系数。【结果】与对照相比,施用钝化剂使土壤p H上升0.11～1.33,其增幅为2.91%～25.92%,有机质和阳离子交换量分别增加了1.02%～10.93%和0.05%～32.08%。土壤有效态Cd含量降低了19.97%～30.74%,其中麦饭石、森美思和石灰处理显著低于CK;水稻糙米中Cd含量降低了7.82%～69.44%,其中特贝钙、森美思、天象和石灰处理显著低于CK;糙米富集系数范围为0.22～0.74;稻谷产量增加1.28%～15.22%。相关性表明糙米Cd含量与土壤p H、阳离子交换量和总Cd呈显著负相关,而与土壤有效态Cd呈显著正相关。【结论】施用钝化材料对Cd在土壤-水稻系统的具有较好的阻控作用,且具有增产作用,较好的保障实现水稻安全生产的潜力,本试验条件下以特贝钙、森美思、天象和石灰处理修复效果最佳,其次为维地康、麦饭石、修复龙和颐和原壤。
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利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为了尝试快速培育低镉籼稻,[方法]选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系,在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒(糙米)镉含量,其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定,在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响.[结果]成功获得了前述品种的OsNramp5基因敲除株系;非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg,平均较野生型降低85.5%;而在镉污染土壤种植时,不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg,平均比野生型降低94.8%;锰含量也降低52.7%,铬含量增加59.5%,铅含量在华占中增加79.1%,而在其他品种中无变化;铜、铁、锌、钙、硒和砷含量(后4种元素只在华占及衍生品系中检测)受影响较小或不受影响;OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低,而有效分蘖略微增加,产量平均减少6.9%.[结论]通过OsNramp5基因敲除,可以显著降低镉积累,但在某些种植条件下,代价为小幅产量损失;通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力.
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外源有机物配合化肥减施对水稻产量及镉吸收的影响
《河南农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为筛选合适的土壤镉(Cd)钝化材料,利用桶栽试验研究多种有机物(骨粉、鱼粉、虾壳粉)及其碳化产物配合化肥减施对水稻产量及Cd吸收的影响.结果表明,与不添加有机物的常规施肥处理(CK)相比,仅鱼粉、碳化鱼粉和碳化虾壳粉处理显著降低了糙米产量.除虾壳粉处理外,其他处理糙米对Cd的生物富集系数均低于CK,其中,骨粉搭配不施磷措施是降低水稻对Cd吸收的最佳措施,其秸秆、谷壳、糙米对Cd的生物富集系数仅为CK的29.14%、13.87%、47.07%.不同形态Cd含量所占比例与水稻对Cd的生物富集系数的相关性分析表明,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态3种形态Cd的生物利用度较高,且骨粉、碳化骨粉处理土壤中残渣态Cd含量占Cd总量比例明显高于其他处理,分别为53.24%、40.30%,分别是CK的2.26、1.71倍.骨粉能在不施磷的条件下保持糙米产量与CK接近,同时大幅减少水稻对Cd的吸收,是一种良好的有机钝化材料.
关键词： 外源有机物 化肥减施 水稻 镉 生物富集系数 重金属形态
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叶面喷施硅硒联合水分管理对水稻镉吸收转运特征的影响
《农业环境科学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究水稻叶面喷施硅硒溶液联合稻田不同水分管理对中轻度镉污染农田水稻镉吸收转运特征的影响,在田间设置4种叶面喷施处理和2种水分管理交互的裂区试验,共8个处理:稻田常规水分管理下,叶面喷施去离子水(W1CK)、硅溶胶(W1Si)、亚硒酸钠溶液(W1Se)、硅硒等体积混合液(W1SS);孕穗后期稻田持续淹水管理下,叶面喷施去离子水(W2CK)、硅溶胶(W2Si)、亚硒酸钠溶液(W2Se)、硅硒等体积混合液(W2SS)。结果表明,叶面喷施硅硒溶液处理和孕穗后期淹水处理对水稻生长和产量性状均没有显著影响。常规水分管理下,与对照W1CK处理相比,W1Si和W1Se处理分别降低水稻糙米中镉含量的71.7%和61.9%(P<0.01),同时镉从水稻根到茎的转运系数分别降低27.4%和34.5%,从茎到叶的转运系数分别增加46.5%和55.3%。孕穗后期持续淹水管理下,W2CK处理与W1CK处理相比糙米镉含量降低57.5%(P<0.05),而叶面喷施硅硒溶液处理组与W2CK相比,糙米中镉的含量没有显著差异(P>0.05)。水稻叶面喷施硅硒溶液和孕穗后期稻田持续淹水,可以有效阻止镉在水稻体内的迁移,显著降低水稻糙米对镉的积累。叶面喷施硅硒联合稻田孕穗后期淹水管理对水稻糙米降镉效果未见协同效应。
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矿质营养元素阻控植物镉积累:从机制到应用
《浙江大学学报(农业与生命科学版) 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：许多矿质营养元素能通过沉淀和吸附作用降低土壤中镉的有效性,同时也能与镉竞争细胞质膜上的转运体从而降低植物对镉的吸收。因此,通过合理的养分管理正确处理矿质营养元素和镉之间的关系,实现阻控作物对镉的吸收,被认为是一种费用低、周期短、效率高的技术措施。此外,通过其他农艺措施或分子育种手段调控矿质营养元素与镉之间的相互作用,也可能是2种降低作物镉积累的有效措施。本文主要根据近年来相关的研究进展,综述了矿质养分元素和镉之间的关系如何影响土壤中镉的有效性以及植物对镉的吸收。同时,以这些交互关系为基础,探讨了减控作物可食部位镉积累的策略。
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锌对镉胁迫下水稻幼苗镉吸收转运及根系形态的影响
《广东农业科学 》 2017
摘要：以湘晚籼12号为材料,采用水培试验,研究了0.4mmol/L锌对镉胁迫下水稻镉吸收转运及根系形态的影响。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗根系生长受到极显著抑制,根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积明显下降,随胁迫浓度增加和处理时间延长,抑制程度加重;0.4mmol/L锌对镉胁迫有一定缓解作用,可不同程度减轻对水稻幼苗的毒害,促进根系各指标的增加,与不同程度镉胁迫处理相比,锌对水稻幼苗根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积分别增加1.8%~38.8%、-0.04%~25.0%、-0.05%~29.9%、-0.06%~28.3%;Zn能减少镉胁迫下水稻对Cd的吸收积累量,在短期(3d)内,加Zn处理较10、20、50μmol/LCd胁迫处理,水稻幼苗总积累量分别减少28.4%、24.9%、8.3%,差异显著,但长期(6d、9d)情况下,降Cd处理效果不显著;加Zn处理极显著促进了胁迫情况下Cd向地上部运输,转运系数达0.21~0.28,较单纯Cd胁迫处理差异极显著,Cd在水稻幼苗体内的再分配差异显著。
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