水稻中重金属污染及防治研究进展解析.ppt

水稻中重金属污染及防治研究进展 唐守寅福建农林大学资源与环境学院 目录: 0引言 1.重金属在水稻中的累积及迁移 2.重金属污染对水稻的影响 3.土壤改良剂抑制水稻对重金属的吸收 4.问题与展望 引言 我国部分城镇的农田菜地已出现土壤重金属污染超标的现象。 超标元素主要为Cd、Hg、As、Pb、Cu、Ni。 我国每年因土壤重金属污染造成的经济损失达到近200亿元 研究的必要性： 世界上超过60%的人以大米为主食。 人类活动导致土壤中重金属含量日益增多。 稻米中重金属积累增加直接威胁着人体健康。 重金属在水稻中的累积及迁移 不同水稻品种对重金属的富集规律 水稻不同部位重金属富集规律 不同水稻品种对重金属的富集规律 蒋彬等通过研究发现，水稻籽实吸收重金属存在基因型差异。 王凯荣等的研究表明杂交晚稻比常规稻对Pb，Cd的富集能力强。 吴启堂等发现高产品种重金属含量更高。 水稻不同部位重金属富集规律 一般来说，重金属在水稻植株内的分布规律是在新陈代谢旺盛的器官累积量较大，而在营养器官中累积量小。 关共凑等发现重金属在水稻植株不同部位的质量分数分布由大到小的次序为根→茎→籽→叶 水稻地上部分中4种重金属元素分布由大到小的次序是Zn→Cu→Pb→Cd。 也有研究表明：不同重金属在水稻籽实各形态结构的浓度顺序也不一样，Cd是皮层＞胚＞胚乳＞颖壳；Cu和Pb是胚＞皮层＞胚乳＞颖壳。 重金属污染对水稻的影响 水稻重金属的生态毒理性 对光合作用的影响 对生长发育的影响 水稻重金属的生态毒理性 铬（Cr） 低剂量时，铬有一定刺激生长作用，铬在灌溉水中的浓度超过5mg/L时，对作物有害。 重金属铬毒害使水稻植株矮小，叶片失绿，植株鲜重、干重下降，同时抗氧化酶活性下降。 镉（Cd） 王逸群发现Cd2+会是使叶肉细胞受伤。 黄秋婵等发现Cd2+能使水稻细胞质膜透性显著增加，使K+外流量增多，从而干扰了细胞的正常代谢。 铅(Pb) 低浓度的 铅(Pb)对水稻没有明显影响，高浓度的铅对水稻的影响研究较少。 钴（Co） 赵红等发现，在种子萌发条件下，随着钴浓度的增加，水稻种子的发芽率、发芽指数和活力指数均逐渐降低。 对光合作用的影响 降低叶绿体含量 损伤光合酶 影响叶片气孔开放 葛才林等发现，0.025 ~1.0mmoI/L的Cu2+、Cd2+ 和Hg2+ 显著抑制水稻叶片的光合速率，机理是Cu2+、Cd2+和Hg2+抑制叶内淀粉酶同功酶的表达。 范中亮等发现相同的Cd浓度水平在偏酸性的水稻土上对水稻光合生理产生的逆境胁迫比在较中碱性的潮土上要大。 重金属对生长发育的影响 研究表明，水稻在重金属Cd 的胁迫下，其种子的发芽力受挫，生长势削弱，直至完全失活。 曾翔等人的研究均证明这一点：重金属Cd、Co均会使水稻种子的发芽率、发芽指数和活力指数降低。 邹继颖等发现 镉对水稻的影响为“低促高抑”； 不同年龄的水稻对汞镉的耐受性不同，具体为：叶龄越小的水稻生长越差，叶龄越大的水稻对汞镉的耐受性越强。 土壤改良剂抑制水稻对重金属的吸收 有机物料 无机物料 施加有机物料 周利强等发现，施用菜籽饼和猪粪均能缓解重金属对水稻的毒害作用，促进水稻生长，而有机碳源抑制水稻生长。 孔文杰等发现，适量有机肥与化肥配合施用能有效地防止过量重金属积累所引起的土壤质量退化。 争议点： 而王凯荣等发现施用稻草和猪厩肥对土壤有效性Pb、Cd含量（ETDA可提取态）均无显著影响。 陈建斌发现,用有机物料改良Cd污染土壤，前期被固定的外源性Cd会释放出来。 更有研究者认为，施用有机肥和农作物秸秆抑制土壤对Cd的吸附，质疑施用有机物改良被污染土壤的做法。 施加无机物料 石灰能够显著降低水稻的重金属富集量已经得到众多研究的验证。 丁凌云等认为，石灰、过磷酸钙均能能抑制重金属向植物的地上部分迁移，喷施磷溶液能提高水稻的产量和降低重金属在稻米中的积累。 汤海涛等发现对植株喷施富硒肥、自配钛硒微肥可以降低稻米中的铅含量。 王世华等发现，叶面施用硅制剂可以缓解水稻的毒害效应，用有机硅效果更佳。 黄益宗等发现，骨炭应用能显著地降低水稻根系Fe和Pb含量。 问题与展望 而对复合污染的研究较少；只能算刚刚起步；距离规律性的认识还很不足。 停留在比较研究阶段，从分子遗传学的角度对重金属的吸收、迁移、累积规律研究较少。 稻米中重金属的结合形态；目前还没有十分成熟的研究方法。 The end Thank you!