砷污染土壤对不同品种水稻生长的影响

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1、刘志彦等：砷污染土壤对不同品种水稻生长的影响1703砷污染土壤对不同品种水稻生长的影响刘志彦1，杨俊兴2，陈桂珠1*，刁俊明31.中山大学环境科学与工程学院//中山大学湿地研究中心//广东省污染控制与修复重点实验室，广东广州510275；2.中山大学生命科学学院，广东广州510275；3.嘉应学院生物系，广东梅州514015摘要：重金属如何影响水稻（OryzasativaL.）的生长及产量一直是粮食生产中的研究重点。利用盆栽实验，首次比较了砷（As）对三个品系（杂交稻、常规稻和糯稻）共20个品种水稻生长的影响，以期选

2、定适合在As污染区种植的水稻品种。结果显示，不同品系水稻在As污染土壤中的生长显著不同，杂交稻的生长优于糯稻和常规稻，但糯稻和常规稻差异不显著，表明杂交稻更适宜在砷污染土壤种植。同一品系内不同品种水稻的生长也有较大差异，杂交稻II优804的干物质积累量最高，每株达到0.055g。关键词：砷；水稻（OryzasativaL.）；品系；品种中图分类号：X171.5文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）06-1700-05刘志彦等：砷污染土壤对不同品种水稻生长的影响1703砷广泛存在于土壤、沉积物、水体和动

3、、植物体内，微量砷是动物和人体必需的营养元素，然而，过量砷的供应或微量砷的长期累积会对植物、动物和人体产生毒害作用[1]。随着工农业的快速发展，各种砷化物被排放到环境当中，造成全球范围内的As污染问题[2-5]。砷通过土壤-植物（水稻）系统进入人体后在人体富集，从而可以引发肺癌、膀胱癌、皮肤癌等一系列疾病[6,7]。表1供试土壤的基本理化性质Table1Thephysico-chemicalproperitesoftheexperimentalsoils全砷/(mg·kg-1)全氮/(g·kg-1)全磷/(g·kg-

4、1)全钾/(g·kg-1)pHCEC/(cmol·kg-1)62.710.520.350.434.657.56水稻（OryzasativaL.）是我国最主要的粮食作物。广东北部矿区的重金属污染问题已引起人们的重视。由于当地采矿排出的废水被直接用来浇灌农田，使得农作物污染日甚，而水稻在污染砷土壤中种植，或用砷污染水源灌溉使得稻米中砷的累积量可能超出国家食品卫生标准（0.7mg·kg-1）[8-10]，将严重影响当地居民的身体健康。如果受污染的作物流入大城市，对城市居民也会造成严重影响。由于水稻在当地种植面积广泛，因此如

5、果能够筛选出砷耐性较强且可食部分砷积累量小或不积累砷（拒砷）的品种，将具有很重要的现实意义。然而水稻种植在砷污染土壤中，轻者植株矮化，根部发育不良，生长缓慢，枯黄死叶；重者植株不发棵，地上部分发黄，根部变成黑褐色，生长发育严重恶化，甚至干枯致死[11]，因此在砷污染区域，水稻的正常生长是首先要解决的问题。已有研究表明不同的水稻品种（基因型）对砷的耐性不同，从而对砷的吸收和积累能力不同[10,12,13]。本文拟从品系的角度来筛选As耐性品种，选用了广东常见的杂交稻、常规稻和糯稻三个品系共20个水稻品种，通过实验室土培

6、，研究了砷对不同品系水稻生长的影响，对耐性强、适合在As污染区域种植的水稻品种进行了初步选定，以便为进一步合理选育耐砷水稻品种提供重要的理论依据。1材料和方法1.1实验材料1.1.1土壤供试土壤取自广东韶关某矿区附近的砷污染水稻土（0~20cm），经测定砷含量为62.71mg·kg-1，远远高于水稻土砷含量阈值10.0mg·kg-1[14]。其基本理化性质如表1。1.1.2水稻品种水稻品种由广东省农科院水稻研究所和华南农业大学提供。包括杂交稻、常规稻和糯稻3个水稻品系共20个水稻品种，其中7个杂交稻品种，7个常规稻品

7、种，6个糯稻品种（表2）。由于糯稻品种较少而较难收集，本次供试糯稻品种部分名称未确定，笔者选取其产地作为其名称。如H—华南农业大学，GW—广东北部某村，CY—广东北部某地。1.2实验设计将取自污染地的As污染土风干，磨碎，过刘志彦等：砷污染土壤对不同品种水稻生长的影响17032mm筛后分别装入高11cm，底径9cm，口径13cm的PVC盆。每盆装土1.0kg。为保证水稻生长养分充足，每盆分别施入CO(NH2)2、CaH2PO4、KNO3（N、P、K含量分别为150mg·kg-1），充分拌匀后淹水，高出土面约2cm，平

8、衡2周，备用。水稻种子用30%的双氧水浸泡杀菌15min，用去离子水洗净后浸种，然后直播于土壤中。每盆3株，每个品种4个重复，在温室培育2个月后收获。试验期间温度为18~28℃，光照为自然光，相对湿度为65%~85%。收获后测量水稻最长根伸长和株高。植物70℃烘干至恒质量，分别称量其地上和地下部分干质量。1.3数据分析利用SAS8.0软件和Ex