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随着现代工农业生产的飞速发展,工业“三废”、机动车尾气的排放、污水灌溉、农药化肥用量、固体废弃物的不断增加,导致土壤中铅含量急剧增加,土壤—植物—环境系统中的铅污染问题日趋严峻,稻米的铅污染问题已成为我国稻米安全生产的主要障碍之一,但由于铅在土壤—水稻体系内迁移、转化、积累和毒害机制的复杂性,人们对有关问题的认识尚存在很大的缺欠。本研究在全国多点稻米普查工作的基础上,利用水稻苗期营养液培养试验和全生育期温室土培试验,分析了水稻不同生育时期对重金属铅的累积、器官分配及其有关生理生化特征,并对稻米中重金属铅的残留与有关农艺栽培措施间的关系进行了一定的探讨。取得的主要结果如下: 1.在营养液培养条件下,Pb胁迫对水稻幼苗的生长发育有着显著影响,其中以对幼苗根部的影响效应最为明显。水稻幼苗的根系耐性指数随不同培养液中Pb处理浓度的升高而降低,在10mg/kg浓度的Pb处理下,根系生长发育虽然受到一定程度的抑制,但基本尚能正常生长,且不同品种间根系耐性指数在该浓度下的差异最为明显,10mg/kgPb浓度可以作为初步筛选耐铅性和敏感性水稻时的处理浓度。同时水稻幼苗在受到Pb胁迫的条件下,根系有机酸分泌物量的增加和根系活力增强,可视为水稻根系对Pb胁迫环境产生的一种自我保护机制。 2.在坏境中高浓度Pb胁迫下,水稻幼苗尤其是根部的POD、SOD酶活性明显升高。与此同时,水稻幼苗中的叶绿素含量却呈现出一定程度的下降趋势,过氧化反应的终产物—MDA含量在高浓度Pb胁迫下(20mg/kg)也有所下降。可见,水稻幼苗叶绿素的含量的下降可能主要是由于·O2-和H2O2的代谢产物·OH氧化损伤之故。 3.稻株从土壤中吸收的Pb离子,绝大部分是被固定在其地下部分,稻株地上部的吸Pb总量甚至只占其地下部分的1%左右。同时,只有土壤中存在高浓度的铅胁迫时,水稻才会表现出植株矮化、生物量下降等生长发育受影响的特征。而在低浓度铅污染下(1000mg/kg以下),水稻植株的外观表现与不受污染的正常植株无异,往往不容易引起人们的重视,但在分析其稻米和其它器官中的铅含量 摘要时,才会发现其对照中的铅含量高出3.03一40.56倍,因此Pb对水稻生产的危害主要表现在它是一种具有潜在毒性的元素,对于稻米安全品质来说也是一个“隐形杀手”。4.在土壤存在轻微Pb污染的情况下,种植季节对稻米中Pb的残留问题影响不大。但在铅高污染地区,同一品种早季种植时籽粒中的外含量一般要高于其晚季种植时籽粒中的Pb残留水平,且大致呈现出土壤中的Pb浓度越高,两者间的这种差异越明显。5.在水稻旱作水分管理下,水稻籽粒中的Pb含量普遍高于相同土壤P匕添加处理下相对应的常规水分管理,尤其是在土壤中Pb浓度较高的环境背景下,旱作管理往往会导致水稻籽粒中的Pb含量明显上升。6.Pb的胁迫下,Mn在水稻植株各器宫积累也呈明显的上升趋势,其中以根系中Mn含量上升最为明显,两者间的相关系数达极显著水平,与此同时,稻株不同器官中的Cu含量也明显升高。研究结果表明,稻株在Pb胁迫土壤中生长发育,其所受的影响效应不仅是由单一的Pb毒害造成的,可能也与Mn、C。等其它元素的毒害有关。