磷营养元素与水稻幼苗镉吸收关系研究.pdf

磷营养元素与水稻幼苗镉吸收关系研究 董亚玲;刘斌美;陈慧茹;叶亚峰;吴跃进 【摘要】以籼稻(Oryza sativa L.)9311 为试验材料,水培法培养水稻幼苗,通过施加 不同浓度梯度的磷、镉,研究水稻的生长发育状况.通过石墨炉原子吸收光谱分别检 测水稻幼苗吸收镉的含量,发现当镉浓度为 0.05 mmol/L 时,随着磷浓度的增加,水 稻幼苗镉含量与 0.05 mmol/L 处理相比,分别增加了 9.6％、21.8％和 43.5％,但磷 镉同时处理水稻地上部分镉含量比镉单独处理水稻的镉含量降低了 25.7％,说明磷 能降低镉由地下部分向地上部分的转移率.研究还表明,相同镉处理的情况下,水稻的 干物质量随着磷浓度的增高先上升后下降,超氧化物歧化酶(SOD)等同工酶的活性 呈先降低后升高的趋势,且 312 mg/kg 磷浓度为最适处理量. 【期刊名称】《广东农业科学》 【年(卷),期】2014(041)013 【总页数】4 页(P6-8,24) 【关键词】水稻幼苗;镉;磷 【作者】董亚玲;刘斌美;陈慧茹;叶亚峰;吴跃进 【作者单位】中国科学院合肥物质研究院技术生物与农业工程研究所离子束生物工 程学重点实验室,安徽合肥 230031;中国科学院合肥物质研究院技术生物与农业工 程研究所离子束生物工程学重点实验室,安徽合肥 230031;中国科学院合肥物质研 究院技术生物与农业工程研究所离子束生物工程学重点实验室,安徽合肥 230031; 安徽大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230601;中国科学院合肥物质研究院技术 生物与农业工程研究所离子束生物工程学重点实验室,安徽合肥 230031;中国科学 院合肥物质研究院技术生物与农业工程研究所离子束生物工程学重点实验室,安徽 合肥 230031 【正文语种】中 文 【中图分类】S511.01;X53 目前，镉已成为农业土壤主要污染源之一。尽管镉的毒害作用已经被人们广泛关注， 但是镉污染事件还在逐年递增，镉污染的耕地面积也逐年增加。在日本，“痛痛病” 就是由于人们引用了镉污染的水而引起的[1-3]。镉在环境中的化学活动性强，土 壤中的镉一般以二价的离子状态存在，与有机配体形成络合物的能力很弱，因此土 壤中有机结合态的镉很少，镉易被植物根部吸收积累，通过 Zn2+、Ca2+等离子 通道进入植物体，直接或间接地抑制植物体正常的生理生化过程，包括植物的发芽 率、矿质运输、光合作用、氮代谢等 ，造成植物生物量的减少，最终抑制生长 ，并 且能够在农作物的籽粒或果实中积累，最终通过食物链进入人体内 ，危害人类健康 ， 可引发人体致病、致癌、致突变 ，还可诱发肾衰竭、关节炎等[4-5]。磷是植物生 长发育的必须元素 ，参与核酸、核蛋白等细胞内多种功能性分子的合成 ；与细胞的 能量代谢、物质合成和分解、细胞信号转导等生理活动相关。因此，从植物营养学 角度 ，研究磷对植物生长的影响可以指导人们在农业活动中合理施肥。很多研究发 现 ，磷能减少植物对镉的吸收积累，并且大量的磷可以缓解镉的毒害作用。但也有 一些研究发现大量的施用磷肥能够促进植物对镉的吸收，说明磷的施加对农作物吸 收重金属元素有一定的影响 [6-10] ，这些研究均以土壤为介质，受到土壤中微生物、 肥力不稳定等的影响 ，结果不尽相同。本试验以营养液培养水稻 ，旨在进一步阐明 外源磷对镉污染的影响 ，寻找缓解镉毒害的方法 ，以从生物毒理学的角度缓解镉的 毒性，并且确定最佳施磷量 ，达到合理施肥的目的。 供试品种为籼稻 9311 ，催芽后待芽生长约 1 cm 后 ，移栽至半培养液中。培养液 按照 Hoagland Solution 配置[11]。营养液每 3 d 更换 1 次。17 d 后，半营养液 更换为全营养液培养 3 d 后进行镉处理试验。试验设空白对照、施磷(P1、P2、 P3)、磷+镉(Cd1P1、Cd1P2、Cd1P3、Cd2P1、Cd2P2、Cd2P3)、施镉（Cd1、 Cd2 ）等12 个处理，每个处理 3 次重复。磷营养分别通过 156、312、780 mg/L NaH2PO4· 2H2O 供给，镉（CdCl2 ）浓度（Cd1、Cd2 ）分别为0.05、0.1 mmol/L。各处理每隔 2 d 更换 1 次营养液，用 HCl 或 NaOH 调节 pH 值至 5.8。 叶绿素含量测定：镉处理 7 d 后，随机抽取各处理水稻叶片，3 次重复，去离子水 冲洗 3 次后，吸水纸吸干，然后浸入丙酮混合液中，低温 4℃避光保存 24 h ，试 样样品于紫外分光光度计下检测。 干物质量测定：镉