穗部畸形水稻植株和土壤中矿质元素及砷含量的分布
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引言重金属易在人体中蓄积,会引起慢性中毒,进入土壤环境后可引起食物链中毒[1]。
随着工农业的迅速发展,受工业“三废”和农业活动自身的影响[2-3],矿区周边农田土壤受到严重污染,重金属在土壤中蓄积并进入农作物[4],最后通过食物链危害人体健康。
农产品作为环境的产物,其安全状况受环境质量直接影响。
2014年土壤污染调查公报显示,全国的土壤污染状况不容乐观,总超标率为16.1%,主要以重金属无机污染为主且重金属污染的地理分布由北向南逐步呈上升态势,南方成为重污染区。
云南被誉为“有色金属王国”,锡、铜、铁等有色金属种类繁多,土壤重金属污染也不容小觑。
土壤遭受重金属污染后,不仅土壤的理化性质会恶化,土壤质量会降低,还威胁农产品质量安全。
重金属通过食物链累积到人体内,引发骨骼、肾、心脏等病变,损害人体健康。
为深入贯彻落实《土壤污染防治行动计划》,要对可能存在土壤污染风险的农田,加强土壤环境监测和农产品协同监测,同时根据农产品产地土壤重金属污染普查结果,对受重金属污染农田,通过种植业结构调整、农艺措施调控、替代种植等措施进行安全利用,同时积极开展重金属污染农田修复治理。
目前,全国正在开展重金属污染土壤修复治理试点示范,尚未形成较为成熟且广泛实用的技术作为参考。
为了探索适合文山州农产品产地土壤重金属污染修复治理措施,本文研究受重金属污染农田对当地不同主栽水稻品种籽粒重金属含量的影响,从而筛选低富集水稻品种[5],以达到受污染耕地安全利用的目的。
本试验旨在通过在受重金属污染的农田上,种植不同品种的水稻,根据水稻籽粒重金属含量的高低及水稻中污染物超标情况,推荐种植对重金属低富集的水稻品种,以期实现受污染耕地安全利用,同时加强农产品协同监测,结合农产品食用部分重金属含量及其超标情况,为下一步受污染耕地种植业结构调整提供依据,进行种植业结构调整等治理修复和安全利用。
重金属污染修复治理试验研究较多,李虎等[6]以114份(V1~V114)水稻低镉品种育种材料为试验对象,从中筛选出桂育12,经多年多点试验验证,在中低度镉污染稻田产出的稻米镉含量不超标,籽粒镉低积累性状较稳定,综合性状表现受土壤镉含量影响较小。
1砷的分布砷是周期表中第四周期、第五族元素,原子序数33,原子相对质量74.92159,在自然界中有着广泛的分布,地壳中砷的含量约为5.5×10-8。
砷在自然界中极少以单质状态存在,主要是以砷化合物方式存在,如雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)、硫砷铁矿(FeAsS)和砷钴矿(CoAs2)等。
世界自然土壤中砷的背景值一般为5~ 10mg·kg-1[1-2],我国土壤砷背景值的监测结果表明,在4093个样品中,砷的算术平均值为11.2mg·kg-1,几何均值为9.2mg·kg-1[3]。
大气圈中含砷的量为0.01~ 1.0μg·m-3,水圈中砷的浓度较低,在5~50μg·L-1之间[4]。
2砷的污染砷的污染主要来自矿山开采、含砷矿石冶炼、以砷为原料的化工生产以及工农业中含砷化合物的使用等。
美国环境保护署(USEPA)把砷定为五大有毒元素之一[5]。
据报道,我国自1956—1984年期间曾发生30余起砷中毒事件[6]。
湖南素有“有色金属之乡”的美誉,由于矿产开采和金属冶炼活动,造成湖南的砷毒土壤中砷含量是世界土壤平均含砷量的8~544倍[7]。
湖南省宜章县生产砒霜的净化池中,水中含砷量达到2000mg·L-1,周围灌溉井水中砷含量为0.9mg·kg-1,高的达8mg·kg-1[8]。
石门县雄黄矿附近的3个村庄土壤中砷的含量为84~296mg·kg-1[9]。
常宁县水口山附近的水稻田中砷含量达到92~840mg·kg-1[10]。
对郴州某砷污染区进行研究,结果表明该地区土壤含砷量为19.5~237.2mg·kg-1,平均为63.9mg·kg-1,比全国平均土壤含砷量高2~25倍[11]。
20世纪90年代末,冷水江市的锡矿区曾经发生过As急性中毒的事故[12]。
曾敏等[13]也报道湖南郴州、冷水江市和石门县雄黄矿附近的土壤和植物受到严重的砷污染。
《水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值》(征求意见稿)Safe Thresholds of As, Hg, Cd, Pb, Cr in Paddy Soils for RiceProducing Areas编制说明国家标准《水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值》制定工作组二〇一六年八月项目名称:水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值计划编号:20142247-T-326项目负责单位:中国科学院南京土壤研究所项目负责人:孙波技术委员会:全国土壤质量标准化技术委员会(SAC/TC 404)目次1 工作简况 (4)1.1 目的、意义 (4)1.2任务来源 (4)1.3起草单位和协作单位 (4)2编制过程 (5)2.1预研阶段 (5)2.2 立项阶段 (5)2.3 起草阶段 (5)3编制原则 (6)4 国内外相关标准分析 (7)4.1国外土壤重金属和类金属安全阈值现状 (7)4.2我国土壤砷、汞、镉、铅、铬环境质量标准现状和存在的问题 (10)5技术内容的确定依据 (12)5.1 水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值的制订方法 (12)5.2 安全阈值推导中的重要计算方法 (14)5.3 我国水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值的推导 (15)5.4 我国水稻土As、Hg、Cd、Pb、Cr农产品安全阈值的验证 (26)6标准实施的建议 (30)参考文献 (30)1 工作简况1.1 目的、意义水稻产地水稻土中的砷、汞、镉、铅、铬在自然情况下主要来源于成土母质的风化,但是随着城市化、工业化和农业集约化的快速发展,人类活动已经成为造成水稻土中的砷、汞、镉、铅、铬污染的主要原因。
水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬污染主要来源于:大气沉降、采矿和冶炼、工业三废、污泥农用、污水灌溉、农业化学品的过量使用以及含有重金属的废物堆积等。
近年来,中国作为世界上最大的水稻生产国,水稻土和稻米受重金属污染案例越来越来越多。
湘西花垣铅锌矿田李梅矿区地质特征及闪锌矿中分散元素的富集规律曹亮;段其发;胡尚军;周云;李堃;甘金木【摘要】The mineral resources are rich in western Hunan,which is an important part of the metallogenic belt of western Hunan and western Hubei.Hunan hua yuan lead-zinc ore field is located in the south edge of the upper Yangtze plate,and is the national lead-zinc deposit exploration area.Based on the observation of the common mi-croscope and the means of electron microprobe analysis,the authors analyze the dispersed elements of cadmium and germanium and gallium in the ore and minerals and the structure characteristics of ore structure from the Huayan ore fields in Limei Pb-Zn deposit of west of Hunan,it is considered that the deposit is characterized by enrichment of cadmium,with a lower degree of enrichment of germanium and gallium.Cadmium is mainly con-centrated in sphalerite,and germanium and gallium are mainly concentrated in galena. In the primary sulphide sphalerite,galena and pyrite,the occurrence status of the dispersed elements cadmium,germanium and gallium in the Pb-Zn deposit exist as isomorphism,and no independent minerals have been found.The enrichment charac-teristics of dispersed elements are similar to MVT deposits.Ore deposit with height of cadmium enrichment,which is the ideal region in study of dispersed element cadmium geochemical characheristics.%湘西地区矿产资源丰富,是湘西-鄂西多金属成矿带的重要组成部分.湖南花垣铅锌矿田位于上扬子地台东南缘,为国家级铅锌矿整装勘查区.本文利用常规显微镜观察和电子探针分析手段,对湖南花垣铅锌矿田李梅矿区矿床矿石结构构造特征及矿物的分散元素镉锗镓进行了分析研究,认为矿床以富集镉为特征,锗和镓的富集程度较低.镉主要富集于闪锌矿中,锗和镓主要富集于方铅矿中.在原生硫化物闪锌矿、方铅矿和黄铁矿中,分散元素镉、锗、镓主要以类质同象形式存在,未发现其独立矿物.分散元素富集特征与MVT 型矿床类似.花垣矿床中镉高度富集,是研究分散元素镉的地球化学特征的理想地区.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2017(033)004【总页数】11页(P354-364)【关键词】铅锌矿床;分散元素;赋存状态;富集规律;李梅矿区;湘西【作者】曹亮;段其发;胡尚军;周云;李堃;甘金木【作者单位】中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;湖北省地质调查院,武汉430022;中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205【正文语种】中文【中图分类】P534.63;P546花垣铅锌矿田位于湘西-鄂西铅锌多金属成矿区带的湖南张家界—贵州铜仁找矿远景区之花垣—张家界断裂南部,该成矿区带是中国地质调查局确定的全国16处重点矿产资源调查评价地区之一,而花垣铅锌矿田也是全国铅锌矿整装勘查区之一。
引用格式:易春丽,刘汇川,李海英,等. 镉砷低积累水稻品种筛选[J]. 湖南农业科学,2020(6):1-4. DOI:10.16498/ki.hnnykx.2020.006.001耕地受重金属污染,将直接导致农产品重金属含量超标,危害人类身心健康。
近年来,我国“镉米”“镉麦”等重金属污染事件频发,引起人们的普遍忧虑。
“十八大”以来,党中央高度关注耕地污染修复、农产品质量安全等生态文明建设,2020年“中央一号”文件明确要求稳步推进农用地土壤污染管控和修复利用。
2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤中砷的超标率为2.7%,镉的超标率为7.0%,Cd、As污染形势严峻。
湖南是有色金属之乡,矿产品采选冶炼产业发达,造成湖南农田重金属污染严重,稻田镉砷污染尤为突出。
尤其在稻田淹水—落干的特殊生境中,受Eh值、pH值等因素的影响,镉砷表现出完全相反的行为特征[1-2]。
加之,水稻对镉、砷的吸收积累不同步,且各器官间的转运及分布皆存在极大差异[3-4],不同品 镉砷低积累水稻品种筛选 易春丽1,刘汇川2,李海英1,余 泓1,刘湘军1,田发祥3,谢运河3(1. 祁阳县农业农村局,湖南永州 426100;2. 湖南省农业对外经济合作中心,湖南长沙410005;3. 湖南省农业环境生态研究所,农业部长江中游平原农业环境重点实验室,农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室,湖南长沙 410125)摘 要:通过田间试验方法,对镉砷复合污染稻田内15个水稻品种的镉砷累积特性进行研究。
结果表明:15个水稻品种的平均产量为7 962.20±352.45 kg/hm2,其中野香优丝苗、天龙一号、深优9595这3个品种产量较低,存在减产风险;15个供试品种的稻米镉含量范围为0.41~0.81 mg/kg,均超过食品安全国家标准;稻米砷含量范围为0.14~0.21 mg/kg;其中深优9595、桃优香占、C两优87和天龙一号4个品种超过食品安全国家标准;15个品种中仅Y两优9918和野香优莉丝这2个品种的稻米镉、砷含量皆低于平均值,可优先在轻度镉砷复合污染地方进行试种;根据稻米镉、砷含量进行聚类分析可知,15个品种可分为3类,第一类为镉高砷低类型,有隆两优华占、晶两优1212、隆两优1988、C两优386这4个品种;第二类为镉砷同步低积累类型,仅Y两优9918这1个品种;第三类为砷高镉低类型,有深两优5814、和两优1号、C两优87等10个品种。
土壤中砷含量的标准:一级土壤环境质量标准规定土壤砷含量≤15mg/kg,三级标准应≤30mg/kg硫酸亚铁、硫酸锌加氮肥、氯化镁等可减轻砷对水稻的毒害。
一般磷肥可减轻砷毒害而含砷较多的磷肥有时加重砷毒害。
大米中砷和镉含量的测定,我用的是两种分析方法,一种是ICP-MS法,一种是用原子荧光测砷,原子吸收石墨炉法测镉,原子吸收石墨炉法测镉与ICP-MS法检出来的结果差不多,可是用原子荧光法测砷只有ICP-MS法检测结果的一半(包括大米的质控样也一样),带了大米的标物分析,ICP-MS法检测出的结果较满意,与质控样的数值相吻合,这样原子荧光法测砷就不准了,同样用微波消解一起消解处理了,ICP-MS法做质控样准确了,因此可排除消解处理过程的不准确性了,这样问题只有出在原子荧光法测砷的过程了,原子荧光法测砷做出来的标线也很好的,稻是我国乃至亚洲的主要粮食作物之一。
世界上90%的水稻产自亚洲,而在亚洲一些国家(如孟加拉国、中国(包括台湾)、泰国等)的稻米主要生产区,土壤和地下水已遭受到较为严重的砷污染。
土壤中的砷可以通过秸秆和稻米经食物链进入人体,直接或间接危害着人体健康。
近年来,针对水稻吸收及转运砷的问题国内外已有一些报道,然而,这些研究都忽略了一个重要环节—水稻特殊的根际环境效应。
而水稻根表自然形成的铁氧化物膜(铁膜)作为根际不可分割的一部分,以及砷等污染物进入根系的门户,对砷的迁移、吸收和在组织中的累积有何作用及作用程度如何?目前国内外有关的研究尚少,这也正是本论文主要研究的问题。
本研究采用不同的培养系统研究了水稻根表形成的铁膜对砷吸收和转运的作用机制。
(1)根表铁、锰氧化物膜对水稻吸收和转运砷的影响在诱导铁、锰膜12小时后,水稻根表出现了明显的红棕色铁膜,但锰膜形成的数量相对较少。
当营养液中供应的砷为五价砷(As(Ⅴ))时,铁膜上砷的富集量远高于对照和锰膜处理,并且也明显高于三价砷(As(Ⅲ))处理。
穗部畸形水稻植株和土壤中矿质元素及砷含量的分布作者:熊双莲张宇飞闫加力李懋孙刚李海兰涂书新来源:《湖北农业科学》2015年第10期摘要:湖北江汉平原旱改水稻田常常发生水稻(Oryza sativa L.)穗部畸形病。
2013年调查分析了旱改水稻田中两个水稻品种(丰两优香1号和糯优1号)穗部畸形和正常植株不同部位及其根际土壤中矿质营养元素和砷的含量。
结果表明,发病水稻根际土壤pH及土壤有机质均略低于正常水稻根际。
两个水稻品种穗部畸形植株中N、P、Mn和As含量与正常植株相比差异不显著。
糯优1号水稻发病植株茎和叶中K、Mg和Cu的含量显著低于正常植株(P关键词:水稻(Oryza sativa L.);穗部畸形病;旱改水;矿质元素;砷中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)10-2335-04DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.10.008近年来,湖北江汉平原旱改水的农田相继出现水稻(Oryza sativa L.)抽穗后颖壳畸形、不扬花结实的现象[1],主要症状表现为病株营养生长较生殖生长强,叶片和茎秆的颜色浓绿,在相邻的正常植株成熟时,感病稻丛的颜色和株型仍是青色和直立;穗部畸形,其中发病轻的稻穗能正常抽出,部分或全部颖花内外颖扭曲,无法闭合,颖尖向内形成鹰嘴样弯勾,结实率极低。
发病重的稻穗不能抽出,仅露出穗尖,剥开叶鞘可见穗轴和枝梗扭曲,在稀少的一次枝梗上仅有少量严重退化的颖花痕迹或基本无颖花。
类似的症状在湖南和安徽等省也有报道[2-4]。
我国有的地方将此病定为青立病或旱青立病。
水稻穗畸形病在美国、南美洲、日本、澳大利亚等国家也曾有发生[5,6]。
国外将此病称为直穗病(Straighthead),由于成熟时空瘪的谷粒重量轻使水稻花序保持直立而得名[7]。
目前关于导致水稻穗部畸形的直接原因尚不清楚。
有研究表明,长期淹水、土壤低pH和游离铁、土壤中高含量的有机物将提高直穗病发病率。
也有研究认为土壤中砷的残留可能是引起水稻直穗病的主要原因[8-10]。
还有研究推测水稻穗部畸形可能与缺素[11]或营养元素失调[12]有关,但关于穗部畸形水稻体内矿质元素含量变化仅有少量报道[5,7],并且研究结果不一致。
2013年,对湖北江汉平原发生穗部畸形的两块农田中的水稻进行调查取样,分析测定了发病水稻和非发病水稻根际土壤和植株中营养元素及砷的含量,探讨自然条件下水稻穗部畸形病发生与矿质元素的关系,以期为寻找穗部畸形病发生原因提供参考。
1 材料与方法1.1 田间调查2013年8月14日分别对湖北荆州和沙市发生穗部畸形病的两块水稻田进行调查取样。
两块发病田的主要情况如下:①荆州区八岭山镇石马村六组水稻田(田块1)。
稻田面积约800 m2,栽种水稻品种为糯优1号(杂交糯稻),4月20日播种,5月20日插秧。
调查取样时水稻正处于乳熟期,正常水稻稻穗已低头,而发病水稻稻穗直立,水稻减产预计达80%。
2012年及以前该田为旱作农田,夏季主要种植玉米、黄瓜、豇豆等作物,冬季种植油菜。
②沙市区观音垱镇宜阳村8组水稻田(田块2)。
稻田面积约1 000 m2,栽种水稻品种为丰两优香1号。
调查取样时水稻处于乳熟期,正常水稻稻穗已低头,而发病水稻稻穗直立,水稻减产估计达50%。
2012年及以前为旱作农田,主要种植棉花、甜瓜及西瓜等作物。
1.2 样品采集分别于上述两发病田中随机取乳熟期正常水稻和发病水稻植株各5株,同时取其根际土壤。
水稻植株依次用自来水、去离子水冲洗干净,然后将植株分为根、茎、叶、穗等部位,装入纸袋中,105 ℃杀青15 min,然后在60 ℃条件下烘48 h,用粉碎机粉碎,装入聚乙烯封口袋中,用于测定砷及矿质营养元素含量。
根际土壤经风干、研磨后分别测定土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全铜、全锌、全镉和全砷的含量。
1.3 分析测定方法粉碎后的植物样采用H2SO4-H2O2酸法消解,用火焰分光光度计测定钾含量,用凯氏定氮法测定氮含量,用钼锑抗分光光度法测定磷含量;采用王水-HClO4酸法消解,用火焰原子吸收分光光度计(Varian AA 240FS-VGA77)测定钙、镁、镉、铜、铁、锰和锌的含量,用原子荧光分光光度计(AFS-8220,北京吉天仪器有限公司)测定砷的含量。
土壤样品测定方法:pH测定采用pH计法(水/土比为2.5∶1.0,V∶m);有机质采用重铬酸钾外加热法测定;碱解氮采用碱解矿散法测定;速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定;速效钾采用NH4OAC浸提-火焰光度法测定;全铜、全锌、全砷、全镉测定采用王水-高氯酸消煮,原子吸收分光光度法测定铜、锌和镉的含量,原子荧光光度法测定砷含量。
1.4 数据统计分析应用SAS V8系统进行单因素方差分析,利用Excel进行数据的统计和作图。
2 结果与分析2.1 水稻根际土壤基本理化性状两个田块中发病水稻根际土壤pH和有机质均略低于正常水稻根际土(表1)。
这与Belefant等[5]研究发现水稻直穗病土壤pH低于正常水稻土壤结果一致。
有机质过高被认为是诱发水稻直穗病的因素之一,但在本研究中发病土壤有机质含量并未高于正常水稻。
根际土壤中重金属铜、锌、镉和砷的含量(表1)均未超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准的值(50 、200 、0.30 及20 mg/kg),说明土壤未受到以上几种重金属的污染。
田块1中发病水稻根际土速效氮的含量显著高于正常水稻土;但田块2中发病水稻根际土和正常水稻根际土中速效氮的含量差异不大,其比值接近于1(表1)。
田块1中发病水稻土速效磷、速效钾和速效铁的含量均高于正常水稻土,但田块2中趋势则与此相反,发病水稻根际土中速效磷、速效钾和速效铁的含量低于正常水稻根际土或与正常水稻根际土相近。
2.2 植株不同部位元素含量两个水稻品种发病植株和正常植株同一部位氮(图1A)、磷(图1B)、和锰(图1F)的含量差异均不显著(P>0.05)。
有报道表明施氮可以预防和缓解水稻直穗病的发生,本次调查虽然糯优1号水稻发病植株根、茎和叶中的氮含量均低于正常植株,但差异未达到显著水平(P>0.05),本试验中,丰两优香1号发病植株中氮含量与正常植株氮含量比值大于1或接近1,因此本研究中水稻直穗病的发生与氮缺乏无关。
糯优1号水稻发病植株钾(图1C)、钙(图1D)、镁(图1E)、铜(图1G)和铁(图1I)含量与正常水稻植株相比差异显著。
糯优1号发病水稻茎和叶中钾的含量显著降低(P0.05)(图1)。
除了茎以外,两个水稻品种发病植株根、叶和穗中砷的含量均高于正常植株,但两者差异均未达到显著水平(图1J),由此说明本次调查两个水稻品种直穗病的发生与砷的过量无关。
3 小结与讨论在已有的研究和大田调查中发现直穗病引起的水稻生理失调与许多土壤和作物栽培措施等因素有关,但水稻直穗病发生的真正原因及导致水稻减产的机理尚不清楚。
与正常水稻植株相比,本研究中两个水稻品种发病植株根、茎、叶和穗中元素含量变化规律不一致(图1),因此水稻直穗病的发生可能与水稻体内元素含量变化无关。
赵子津等[12]报道在日本发生直穗病的土壤通常是酸性土且缺乏钙、镁、铁和锰。
Belefant 等[5]报道直穗病土壤较正常土壤具有更低的pH及锌、铜、钙和镁。
调查结果表明,两块稻田土壤均为酸性,发生直穗病水稻根际土壤pH较正常水稻根际土壤低,且钙、铜和锌的含量均略低于正常水稻根际土。
根际土壤中砷的含量范围为4.3~7.8 mg/kg,与Belefant等[5]报道的发生直穗病土壤中砷的含量(4.5 mg/kg)相当,远远低于Yan等[13]报道的用甲基砷酸钠(MSMA)诱导水稻直穗病土壤中砷的含量(16.0~19.5 mg/kg)以及我国土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准值(20 mg/kg)。
此外对于丰两优香1号,发病水稻根际砷的含量尚低于正常水稻根际,因此本调查中土壤砷含量不应是诱发水稻直穗病的因子。
有研究表明高含量有机质的土壤更容易诱发直穗病[14],然而本研究中发病植株根际土壤有机质含量均略低于正常水稻根际土。
Karis等[15]认为直穗病与铜缺乏有关。
Marschner[16]将直穗病症状与小麦铜缺乏联系起来。
然而本研究中,糯优1号发病植株根、茎和叶中铜的含量低于正常植株,而丰两优香1号发病植株和正常植株体内铜的含量差异不显著。
此外两个水稻品种发病植株穗中铜含量反而高于正常水稻穗,为正常穗铜含量的1.09~1.11倍。
这与张宇飞等[1]调查发现穗部畸形水稻穗中铜含量为正常水稻铜含量的近2倍类似。
赵子津等[12]研究表明直穗病水稻与正常水稻相比,具有更高的钙和硫含量,但铁、锰、钾和磷的含量较少。
Belefant等[5]报道自然条件下产生的直穗病水稻与正常水稻相比,茎中具有更低的硫、钾、镁、钠、锌、铁和铜,但叶中仅有较低的钠和镁;镁含量可能与水稻直穗病发生相关。
Yan等[13]利用MSMA诱导水稻直穗病的研究发现,水稻直穗病与剑叶中钙、锰和硫含量降低直接相关。
本研究中糯优1号发病植株茎和叶中钾、镁和铜的含量以及茎中钙的含量均显著低于正常水稻;但丰两优香1号发病植株中未见以上趋势,其茎和叶中钾、镁和钙的含量与正常水稻差异不显著,茎中铜的含量反而高于正常植株。
张宇飞等[1]发现穗部畸形水稻穗中砷的含量为正常穗的10倍以上。
Yan等[13]研究表明直穗病水稻叶和穗中砷的含量均高于正常水稻叶和穗。
本研究中发病水稻叶和穗中砷的含量均高于正常水稻,但差异未达到显著水平(P>0.05)。
综上所述,关于水稻直穗病发生与矿质元素关系尚无定论。
本次调查水稻直穗病的发生可能与植株矿质元素含量缺乏或过量无关。
水稻直穗病的发生可能是土壤、环境(如高温)及水稻品种综合作用的结果。
有关水稻直穗病发生的真正原因值得进一步研究。
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