收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

CO_2浓度和镉铜胁迫对水稻生长发育及籽粒品质特性的影响

武慧斌  
【摘要】:随着工农业的迅速发展,农田重金属污染的面积日益扩大。与此同时,伴随全球气候变化,大气CO2浓度日益增加,到2050年,预计大气CO2浓度将升至550μmol·mol-1。研究这些复合污染对水稻生长发育和品质特性的影响,能为我国的粮食安全生产战略提供重要的科学依据。本研究利用开顶式气室(OTC),以22种水稻为供试材料,在对照CO2浓度(Ambient CO2370μmol·mol-1)和高CO2浓度(Elevated CO2800μmol·mol-1)环境中,设低镉铜污染(Cd1.15mg·kg-1, Cu48.44mg·kg-1)和高镉铜污染(Cd2.39mg·kg-1, Cu148.33mg·kg-1)两个水平,三次重复,对水稻的生长发育状况、矿质元素吸收利用特征、稻米中的氨基酸组成和蛋白质含量等品质特性进行了研究,得出以下结论: (1) CO2浓度升高促进生物量、株高、穗数、千粒重的提高,一定程度上增加水稻对镉铜胁迫的耐性。低污染水平下粳稻品种的生长发育好于籼稻品种;高污染水平下,籼稻和粳稻之间不再有明显的差异。 (2) CO2浓度升高对水稻根系发育有不同程度的促进作用。在低污染土壤上高CO2浓度显著增加两种水稻根的生物量、根长、根表面积、根体积和根尖数。在高污染土壤上,r-24的根长、根表面积、根体积和根尖数随着CO2浓度的升高而显著增加;r-974只表现为根长和根尖数的增加。 (3) CO2浓度升高后,低污染土壤上水稻各部分(根、茎、叶、籽粒)铜含量普遍下降,镉含量普遍增加,各器官中镉铜的升降幅度在品种间的差异较大。 健康风险评价结果表明,在低污染土壤上所有供试水稻品种的HQ-Cu均小于1;在高污染土壤上只有1个品种的HQ-Cu显著大于1,并随着CO2浓度的升高进一步增加了HQ-Cu值。在低污染土壤有15%的水稻品种HQ-Cd显著大于1,并随着CO2浓度升高其HQ-Cd值增大;在高污染土壤上有30%的水稻品种HQ-Cd显著大于1,但CO2浓度升高没有显著增加HQ-Cd值。可见,在重金属污染农田中,镉对人体健康的潜在风险明显高于Cu,CO2浓度升高会增加低污染农田中镉的潜在风险。 (4) CO2浓度升高普遍降低了不同土壤水平水稻籽粒中的N、K、S、Mn、P、Mg、Fe含量,而Ca、Zn含量表现出不同的变化差异。在两个污染水平上,同一品种对各矿质营养元素的吸收量与污染水平之间的一致性较小。 (5)大气CO2浓度升高普遍降低了20种水稻籽粒中蛋白质含量。高污染土壤上籽粒蛋白质含量降幅0.3%-13.1%;低污染土壤上,除了个别品种,粳稻和籼稻籽粒蛋白质含量也呈下降变化,降幅0.3%-16.1%。高CO2浓度降低了多数水稻品种的必需和非必需氨基酸总量,但降幅在不同品种间有着较大的差异。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 高素华,郭建平,毛飞,白月明;CO_2浓度升高对植物种子萌发及叶片的影响[J];资源科学;2000年06期
2 陈端生;日光温室光照、空气湿渡和CO_2浓度环境[J];农村实用工程技术;2003年04期
3 侯新村;牟洪香;高东升;李萌;李宪利;;栽培油桃的日光温室内CO_2浓度的变化[J];落叶果树;2007年02期
4 贾东坡;;保护地蔬菜CO_2施肥技术[J];吉林蔬菜;2007年02期
5 蔡春尔;尹顺吉;孙诤;山梅;汪卿;霍元子;何培民;;CO_2浓度对条浒苔Rubisco酶聚集蛋白核的影响[J];生物技术通报;2009年S1期
6 彭城宇;岑剑伟;李来好;杨贤庆;马海霞;刁石强;吴燕燕;;气体比例对气调包装罗非鱼片货架期的影响研究[J];南方水产;2009年06期
7 刘保才,赛富昌,李英敏;影响日光温室蔬菜产量的三大要素分析[J];河南农业科学;1995年11期
8 于国华,宫本堂,何忠诚,于海清;大棚黄瓜增施CO_2对光合速率的影响[J];莱阳农学院学报;1996年01期
9 郭家选,沈元月,钟阳和;CO_2浓度对金针菇生长发育的影响[J];中国生态农业学报;2002年01期
10 蒋高明,林光辉;几种荒漠植物与热带雨林植物在不同CO_2浓度下光合作用对光照强度的反应[J];植物学报;1996年12期
11 白祥和,刘宝辉,高玉凤,张文华,张凤坤;甜菜群体光合作用部分特性的研究[J];中国甜菜糖业;1996年03期
12 林伟宏,白克智,匡廷云;大气CO_2浓度和温度升高对水稻叶片及群体光合作用的影响(英文)[J];植物学报;1999年06期
13 艾民;刘振奎;杨延杰;何莉莉;;温度、光照强度和CO_2浓度对黄瓜叶片净光合速率的影响[J];沈阳农业大学学报;2005年04期
14 关松;窦森;;土壤有机质分解与转化的驱动因素[J];安徽农业科学;2006年10期
15 马玉娥;项文化;雷丕锋;;林木树干呼吸变化及其影响因素研究进展[J];植物生态学报;2007年03期
16 周洪华;陈亚宁;李卫红;陈亚鹏;;干旱区胡杨光合作用对高温和CO_2浓度的响应[J];生态学报;2009年06期
17 李晓佳;张宪洲;张扬建;;模拟气候变化和CO_2增加对高寒草原土壤有机碳的影响(英文)[J];Journal of Resources and Ecology;2011年02期
18 王修兰,徐师华;CO_2浓度倍增对大豆各生育期阶段的光合作用及干物质积累的影响[J];作物学报;1994年05期
19 张富仓,康绍忠,马清林;大气CO_2浓度升高对棉花生理特性和生长的影响[J];应用基础与工程科学学报;1999年03期
20 郭家选,钟阳和;CO_2浓度对德国平菇生殖生长影响的研究[J];中国生态农业学报;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 戴荣国;彭祥伟;周晓容;丁玉春;陈春林;罗艺;;研究舍内不同CO_2浓度对肉鸡的影响建立安全预警参数[A];中国家禽科学研究进展——第十四次全国家禽科学学术讨论会论文集[C];2009年
2 王鑫;柯莹;;火车站新风需求控制的节能性分析[A];2008铁路暖通空调学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 解海翠;大气CO_2浓度升高对“玉米—害虫—天敌”系统的影响[D];中国农业大学;2014年
2 武慧斌;CO_2浓度和镉铜胁迫对水稻生长发育及籽粒品质特性的影响[D];中国农业科学院;2014年
3 赵兴征;城乡环境梯度对樟树的生态效应及其气孔调控基础研究[D];浙江大学;2006年
4 吕刚;水泥分解炉内NO生成和还原机理的实验及模拟研究[D];华中科技大学;2011年
5 陈立同;中国西部森林树种对环境变化梯度的生理生态响应[D];兰州大学;2010年
6 周小玲;4个四川桤木品系苗木的生理生态机理研究[D];中南林业科技大学;2007年
7 陈佰鸿;葡萄试管苗光合与呼吸特性的研究[D];甘肃农业大学;2004年
8 张登春;旅客列车车厢内气流分布特征与环境舒适性研究[D];上海大学;2010年
9 虞木奎;火炬松林生理生态学特性及可持续经营技术研究[D];南京林业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董仁涛;日光温室CO_2浓度预测模型[D];中国农业大学;2005年
2 张富华;北京城区夏、秋季节增温及CO_2浓度升高对月季暗呼吸及光合参数的影响[D];西南大学;2013年
3 解娜;储粮霉菌活动产生CO_2及其在粮堆中扩散规律的研究[D];河南工业大学;2011年
4 石保坤;褐飞虱生物学特性对CO_2浓度和温度升高的响应[D];中国农业科学院;2012年
5 陈红君;岷江冷杉叶功能特性对大气CO_2浓度和温度升高的响应[D];四川农业大学;2011年
6 庄静;递增与倍增CO_2浓度对多代褐飞虱生活史及生化物质的影响[D];华中农业大学;2014年
7 焦振;东北落叶阔叶林土壤呼吸与林冠层CO_2浓度的时空变异[D];东北林业大学;2011年
8 崔昊;CO_2浓度和氮肥水平对小麦籽粒产量和品质的影响及其生理机制[D];南京农业大学;2011年
9 王晓东;基于红外吸收型CO_2浓度分析仪设计[D];郑州大学;2010年
10 陈昀暄;岩溶环境系统CO_2浓度与水解无机碳(DIC)δ~(13)C的环境特征研究[D];西南大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978