【摘 要】
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近年来,由于矿区的过量采矿、工业垃圾的长期堆放,含Cd污染水灌溉农田以及不合格化肥农药的大量使用等使得我国农田Cd污染日益严重,影响农作物质量和食品安全。通过农艺调控技术实现农作物在重金属Cd污染土壤上的安全利用是当前研究的热点之一,但是可复制易推广的技术模式较缺乏。本文以小麦为研究对象,设置高污染区和中污染区,利用叶面硅肥、锌肥单施及配施方式,进行小区试验,研究不同浓度的叶面硅肥、锌肥单施及配施
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近年来,由于矿区的过量采矿、工业垃圾的长期堆放,含Cd污染水灌溉农田以及不合格化肥农药的大量使用等使得我国农田Cd污染日益严重,影响农作物质量和食品安全。通过农艺调控技术实现农作物在重金属Cd污染土壤上的安全利用是当前研究的热点之一,但是可复制易推广的技术模式较缺乏。本文以小麦为研究对象,设置高污染区和中污染区,利用叶面硅肥、锌肥单施及配施方式,进行小区试验,研究不同浓度的叶面硅肥、锌肥单施及配施对小麦Cd积累及品质的影响。在小区试验的基础上筛选出单施硅肥、单施锌肥、硅锌肥配施最佳浓度进行室内水培试验,研究在Cd胁迫下对小麦幼苗生长以及生理响应的影响,为小区试验提供理论依据,并找出最佳喷施浓度范围。主要研究结果如下:（1）小区试验表明,单施叶面硅肥、锌肥和配施能促进小麦的生长发育与产量,小麦生物量分别较CK处理提升1.14%～16.01%（高污染区）、1.09%～9.45%（中污染区）,效果均表现为S3（520 mg/L）＞S3Z1（520 mg/L;46.67 mg/L）＞Z1（46.67mg/L）,产量分别变化幅度为-0.37%～14.41%（高污染区）、1.49%～18.01%（中污染区）;单施叶面硅肥和硅锌肥配施,小麦生物量和产量与叶面肥喷施浓度呈先升高后下降的趋势,当施肥浓度过高时可导致产量有所下降,单施叶面锌肥则呈负相关。叶面喷施硅、锌肥均提高小麦籽粒的蛋白质、干面筋和湿面筋含量,硅肥可以促进Fe、Mn的吸收,锌肥可促进Zn的吸收,施肥后籽粒Fe含量分别变化幅度为10.47%～31.95%（高污染区）、-2.98%～26.12%（中污染区）,Fe、Mn的增加幅度与施肥浓度呈先升高后下降。小麦根部Cd含量均随施肥浓度增加而增加,单施硅肥时,小麦根部Cd含量,除S1处理有所降低外,分别增加了26.34%～29.13%（高污染区）、1.88%～6.60%（中污染区）;单施锌肥分别变化幅度为-10.72%～11.42%（高污染区）、-8.49%～6.60%（中污染区）;单施硅肥和硅锌配施时,随施肥浓度的增加,小麦籽粒Cd含量呈下降趋势,表明单施硅肥和硅锌配施可降低小麦籽粒Cd积累。当叶面硅肥喷施浓度260～1040mg/L,叶面锌肥喷施浓度46.67-93.33 mg/L范围时,配施浓度硅肥（260～520 mg/L）、锌肥（46.67～93.33 mg/L）时,可实现中污染农田的小麦生产安全利用。与CK处理相比,单施和配施叶面硅肥、锌肥（S3、S4、Z1、Z3、Z4）,显著提高了土壤p H值,而有机质、CEC、氮磷钾元素的含量均没有显著变化。中污染区不同处理中上述土壤指标上均未发现显著性差异。（2）水培试验表明,1 mg/L Cd胁迫下,叶面硅肥、锌肥供应可改善小麦苗期生物量和光合作用,其效果单施硅肥处理＞硅锌配施＞单施锌肥处理。单施叶面硅肥、锌肥和配施均降低了地上部Cd含量,分别降低了30.31%、14.16%、16.41%。单施硅肥和硅锌配施时,小麦根部Cd含量有所增加,较CK处理分别提高了63.89%、12.37%。单施叶面锌肥降低了地上部和根部的Cd含量,提升了小麦抗氧化系统的能力,减少了小麦的氧化损伤,小麦叶片MDA和H2O2含量均得到了显著下降,且施硅和配施分别显著提升了小麦叶片SOD、POD、CAT活性,进一提升小麦幼苗对Cd胁迫的耐性与抗性。（3）综上,叶面硅肥、锌肥可缓解小麦Cd毒性,同时可提高小麦籽粒的品质。综合小麦生物量、品质及土壤理化性质、重金属含量等因素考虑,在小麦扬花期间,喷施叶面硅肥、锌肥,最佳喷施浓度范围分别为260～520 mg/L、46.67～93.33 mg/L。
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