硫的化学行为对水稻Cd积累及土壤酶活的影响机制

【摘要】本研究选取酸性矿山废水污灌造成的重金属污染水稻土,采用多格层根际箱模拟水稻根际环境,研究两种镉积累程度不同的水稻品种(长香谷和金农丝苗)在生育中后期(分蘖期、孕穗期、扬花期、蜡熟期)根际土壤中硫的化学形态变化、重金属Cd的形态分布和迁移转化特征及三种土壤酶活的变化和分布特征,通过相关分析研究土壤各形态硫与水稻累积Cd的相互作用关系及对脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶的影响,得出以下结论：(1)随着长香谷和金农丝苗的生长,土壤中盐酸提取态硫含量在逐渐增加,两水稻分别增加了16.82%、11.77%,土壤中黄铁矿、有机硫、总硫、总Cd和有效态Cd含量在逐渐减少,黄铁矿分别减少了13.1%、13.78%,有机硫降低了21.5%、25.3%,总硫降低了13.25%、14.47%,总Cd减少了8.43%、10.8%,有效态Cd减少了3.53%、3.08%,各时期根际土层之间各形态硫、Cd含量无极显著变化。(2)两水稻品种各组织对硫的吸收都是茎>根>籽粒,两水稻各组织对Cd的吸收是根>茎>籽粒；高镉吸收水稻长香谷茎吸收累积的硫和Cd比低镉吸收水稻金农丝苗多,但长香谷根中累积的硫和Cd比金农丝苗少,长香谷籽粒中累积的Cd含量是金农丝苗的2倍。(3)高镉吸收水稻长香谷土壤中有效态Cd与土壤中黄铁矿、有机硫、总硫含量呈极显著正相关(P=0.005<0.01),低镉吸收水稻金农丝苗土壤中总Cd与土壤中盐酸提取态硫、黄铁矿、有机硫、总硫含量呈极显著相关(P=0.002<0.01)；两水稻茎吸收Cd都与根中吸收S、Cd呈显著正相关(P<0.05),籽粒中吸收的S与Cd之间呈极显著正相关(P<0.01)。(4)两水稻品种茎和根吸收累积Cd的能力受土壤各形态硫、Cd、水稻品种的影响。两水稻茎Cd、籽粒Cd、籽粒S累积含量都与土壤黄铁矿、有机硫、总硫含量呈极显著负相关(P<0.01)；长香谷籽粒Cd和s累积与土壤有效态Cd呈极显著负相关(P<0.01),金农丝苗籽粒Cd和S累积与土壤总Cd呈极显著负相关(P<0.01)。两水稻根中Cd累积主要受各形态硫的抑制作用,受土壤Cd的促进作用。(5)根际土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶受水稻品种、生育期和根际距离的影响。两水稻土壤中过氧化氢酶都与盐酸提取态硫、总Cd呈显著相关性(P<0.05)。长香谷土壤脲酶与盐酸提取态硫、酸性磷酸酶活呈显著相关(P<0.05)；金农丝苗土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶活与土壤各形态S、总Cd含量呈极显著相关(P=0.000<0.01)。
【作者】李金娟；
【导师】王平；张雪霞；
【作者基本信息】中南林业科技大学，水生生物学，2014，硕士
【关键词】水稻；硫；镉；土壤；酶；

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