不同水稻品种吸收镉的差异性研究(附件)
取受镉污染的土壤种植武运粳23号、武运粳29号、镇稻18号、南京16号、扬育粳2号、徐稻4号、澄糯218这七种不同水稻。待水稻成熟后，测量其中的镉含量。结果表明成熟期7个不同水稻品种的稻谷生物量排列武运粳23>南京16>镇稻18>武运粳29>扬育粳2>澄糯218>徐稻4；根系部分的Cd含量排序为南京16>徐稻4>武运粳29>扬育粳2>澄糯218>镇稻18>武运粳23,；茎叶部分的Cd含量排序为南京16>武运粳29>澄糯218>徐稻4>扬育粳2>镇稻18>武运粳23；稻壳部分中的Cd含量排序为南京16>武运粳23>澄糯218>扬育粳2>徐稻4>武运粳29>镇稻18；糙米的Cd含量排序为南京16>澄糯218>扬育粳2>武运粳29>武运粳23>徐稻4>镇稻18；武运粳23和镇稻18的产量较高，糙米镉含量较低，是高邮工厂附近污染农田的理想种植水稻品种。关键词 水稻，镉，吸收，筛选
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 2
2.2 试验器材 2
2.3 试验方法 2
2.4 样品处理 3
2.5 测定方法 3
3 结果与分析 4
3.1 不同品种水稻产量及生物量变化 4
3.2 不同水稻品种各部分累积Cd的能力 6
3.3 不同水稻品种各部分对Cd的转运富集能力 7
3.4 不同品种水稻根际土壤Cd赋存形态的变化 8
结论 10
致谢 11
参 考 文 献 12
1 引言
随着国民经济的快速发展，大量的工业“三废”（废水、废气、固体废弃物）任意排放和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，含重金属的污染物经由多种途径进入环境，造成土壤污染，尤其是农田的土壤重金属污染在日益加剧，时刻威胁着人类健康。农田土壤重金属污染是世界性难题，欧洲受重金属污染的农田多达数百万公顷[1]；与我国相邻的日本，受Cd、Cu、As等污染的农田面积约为七千多公顷[2]；目前我国受Cd、As、Cr、Pb等污染的耕地面积约为两千万公顷[3]。究其根源，固体废弃物的堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌以及农用物质 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的不合理施用是造成农田土壤重金属污染的主要原因。
土壤中的重金属被植物吸收，可经食物链逐级生物富集最终进入人体，这不仅会降低食品品质与食品市场竞争力，更对人类健康危害巨大。众所周知，中国是全球最大的水稻生产国和消费国。水稻田如果受到重金属污染，会使水稻的生长发育受阻从而导致减产，重金属通过土壌水稻人类的食物链富集，最终严重威胁人类健康。每年因重金属污染而损失的粮食约一千万吨，受污染粮食多达一千两百万吨，经济损失高达两百亿[3]。镉是动植物生长的非必需元素，对人体肾脏、肝脏和骨骼等均有很大的危害。镉在土壤中迁移性很强，可以通过各种方法比如：土壤—植物系统进入食物链。水稻是易于富集镉的农作物，另一方面，农田镉污染又会导致农作物生长发育受阻、产量和品质下降[4]。国家标准是根据GB27622012食品中污染物限量，谷物的镉残留应小于0.2毫克每公斤，过去GB27152005，稻谷、豆类是0.2，小麦、玉米是0.1。从数据上看，从2005年的稻谷、豆类是0.2，小麦、玉米是0.1的标准改为2012年的谷物都应小于0.2毫克每公斤可看出，镉污染正在日益加重。有调查表明，一些地区大米中镉浓度甚至超过粮食卫生标准的十几倍[5]。目前大米中镉浓度超标的问题已成为我国粮食安全领域迫切需要解决的难题。
研究表明，重金属的毒性效应并不与重金属的总量呈正相关，而是与重金属的形态相关[6]。目前关于水稻对重金属吸收积累的研究主要集中在苗期，对中后期的研究较少，而前人的研究已经发现水稻对镉的吸收主要来自于中后期，籽粒中总镉量70%来自幼穗期以后[7]。有研究表明:在水稻品种不同的情况下，对Cd的富集能力也会不同。以Cd为例，能够维持低重金属积累量的水稻品种，称为镉低积累水稻或低镉表型，糙米镉浓度低于食品卫生标准的品种称为镉排异型水稻品种、污染安全水稻品种或安全亲本水稻材料，不同品种水稻糙米Cd含量可差10倍以上[8]。水稻籽粒Cd含量由遗传特性和土壤中Cd浓度共同决定，而与水稻的生物量却没有必然关联[9]。
针对高邮部分工厂附近农田镉污染严重的问题，经过调查，收集了当地常规栽培水稻品种7个，通过温室盆栽全生育期，收获后分析Cd在水稻各器官的积累及富集特征。利用 BCR 连续提取法对主要污染重金属Cd的赋存形态及含量进行测定，考察不同品种水稻全生育期后根际土壤中Cd的赋存形态，以评估不同品种水稻对重金属在农田污染土壤中生物有效性的影响。从而选出适合高邮被污染农田栽种的水稻品种。
2 材料与方法
2.1 试验材料
①供试土壤：重金属污染土壤采自高邮市卸甲镇伯勤村（经度119.6°；纬度32.7°），属工况企业（电镀厂）周边污染农区，面积102亩。供试土壤基本性状：pH6.2，有机质12.6%，总氮2.5g/kg，总磷0.905g/kg，总钾4.3g/kg，碱解氮0.048g/kg，速效磷0.014g/kg，速效钾0.065g/kg；全镉0.58mg/kg，是土壤环境质量II 级标准的1.9倍。
②水稻品种：武运粳23号、武运粳29号、镇稻18号、南京16号、扬育粳2号、徐稻4号、澄糯218。
③供试肥料：土壤施入尿素225kg/hm2(以纯氮计)，分别以225kg/hm2和75kg/hm2的量施入磷肥(过磷酸钙)，钾肥(氯化钾)。按每盆土壤5kg计算，施入尿素、过磷酸钙和氯化钾的量分别为0.735g、0.735g 和0.245g。
2.2 试验器材
①仪器：高速离心机，100ml离心管，精准度0.0001g天平，50ml、100ml容量瓶，50100ml聚四氟乙烯烧杯，振荡箱，优质移液管，塑料滴管、玻璃滴管，pH仪等。
②药品：浓硝酸（工业超纯 GR），高氯酸（浓 GR）、浓氢氟酸（GR），过氧化氢（AR），乙酸铵（AR），冰醋酸（AR），盐酸羟胺（AR），超纯水等。注：GR为保证试剂，即一级试剂；AR为分析纯试剂，即二级试剂。
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 2
2.2 试验器材 2
2.3 试验方法 2
2.4 样品处理 3
2.5 测定方法 3
3 结果与分析 4
3.1 不同品种水稻产量及生物量变化 4
3.2 不同水稻品种各部分累积Cd的能力 6
3.3 不同水稻品种各部分对Cd的转运富集能力 7
3.4 不同品种水稻根际土壤Cd赋存形态的变化 8
结论 10
致谢 11
参 考 文 献 12
1 引言
随着国民经济的快速发展，大量的工业“三废”（废水、废气、固体废弃物）任意排放和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，含重金属的污染物经由多种途径进入环境，造成土壤污染，尤其是农田的土壤重金属污染在日益加剧，时刻威胁着人类健康。农田土壤重金属污染是世界性难题，欧洲受重金属污染的农田多达数百万公顷[1]；与我国相邻的日本，受Cd、Cu、As等污染的农田面积约为七千多公顷[2]；目前我国受Cd、As、Cr、Pb等污染的耕地面积约为两千万公顷[3]。究其根源，固体废弃物的堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌以及农用物质 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的不合理施用是造成农田土壤重金属污染的主要原因。
土壤中的重金属被植物吸收，可经食物链逐级生物富集最终进入人体，这不仅会降低食品品质与食品市场竞争力，更对人类健康危害巨大。众所周知，中国是全球最大的水稻生产国和消费国。水稻田如果受到重金属污染，会使水稻的生长发育受阻从而导致减产，重金属通过土壌水稻人类的食物链富集，最终严重威胁人类健康。每年因重金属污染而损失的粮食约一千万吨，受污染粮食多达一千两百万吨，经济损失高达两百亿[3]。镉是动植物生长的非必需元素，对人体肾脏、肝脏和骨骼等均有很大的危害。镉在土壤中迁移性很强，可以通过各种方法比如：土壤—植物系统进入食物链。水稻是易于富集镉的农作物，另一方面，农田镉污染又会导致农作物生长发育受阻、产量和品质下降[4]。国家标准是根据GB27622012食品中污染物限量，谷物的镉残留应小于0.2毫克每公斤，过去GB27152005，稻谷、豆类是0.2，小麦、玉米是0.1。从数据上看，从2005年的稻谷、豆类是0.2，小麦、玉米是0.1的标准改为2012年的谷物都应小于0.2毫克每公斤可看出，镉污染正在日益加重。有调查表明，一些地区大米中镉浓度甚至超过粮食卫生标准的十几倍[5]。目前大米中镉浓度超标的问题已成为我国粮食安全领域迫切需要解决的难题。
研究表明，重金属的毒性效应并不与重金属的总量呈正相关，而是与重金属的形态相关[6]。目前关于水稻对重金属吸收积累的研究主要集中在苗期，对中后期的研究较少，而前人的研究已经发现水稻对镉的吸收主要来自于中后期，籽粒中总镉量70%来自幼穗期以后[7]。有研究表明:在水稻品种不同的情况下，对Cd的富集能力也会不同。以Cd为例，能够维持低重金属积累量的水稻品种，称为镉低积累水稻或低镉表型，糙米镉浓度低于食品卫生标准的品种称为镉排异型水稻品种、污染安全水稻品种或安全亲本水稻材料，不同品种水稻糙米Cd含量可差10倍以上[8]。水稻籽粒Cd含量由遗传特性和土壤中Cd浓度共同决定，而与水稻的生物量却没有必然关联[9]。
针对高邮部分工厂附近农田镉污染严重的问题，经过调查，收集了当地常规栽培水稻品种7个，通过温室盆栽全生育期，收获后分析Cd在水稻各器官的积累及富集特征。利用 BCR 连续提取法对主要污染重金属Cd的赋存形态及含量进行测定，考察不同品种水稻全生育期后根际土壤中Cd的赋存形态，以评估不同品种水稻对重金属在农田污染土壤中生物有效性的影响。从而选出适合高邮被污染农田栽种的水稻品种。
2 材料与方法
2.1 试验材料
①供试土壤：重金属污染土壤采自高邮市卸甲镇伯勤村（经度119.6°；纬度32.7°），属工况企业（电镀厂）周边污染农区，面积102亩。供试土壤基本性状：pH6.2，有机质12.6%，总氮2.5g/kg，总磷0.905g/kg，总钾4.3g/kg，碱解氮0.048g/kg，速效磷0.014g/kg，速效钾0.065g/kg；全镉0.58mg/kg，是土壤环境质量II 级标准的1.9倍。
②水稻品种：武运粳23号、武运粳29号、镇稻18号、南京16号、扬育粳2号、徐稻4号、澄糯218。
③供试肥料：土壤施入尿素225kg/hm2(以纯氮计)，分别以225kg/hm2和75kg/hm2的量施入磷肥(过磷酸钙)，钾肥(氯化钾)。按每盆土壤5kg计算，施入尿素、过磷酸钙和氯化钾的量分别为0.735g、0.735g 和0.245g。
2.2 试验器材
①仪器：高速离心机，100ml离心管，精准度0.0001g天平，50ml、100ml容量瓶，50100ml聚四氟乙烯烧杯，振荡箱，优质移液管，塑料滴管、玻璃滴管，pH仪等。
②药品：浓硝酸（工业超纯 GR），高氯酸（浓 GR）、浓氢氟酸（GR），过氧化氢（AR），乙酸铵（AR），冰醋酸（AR），盐酸羟胺（AR），超纯水等。注：GR为保证试剂，即一级试剂；AR为分析纯试剂，即二级试剂。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/yy/226.html
