论文部分内容阅读
为探究再生稻头季与再生季镉积累转运特性差异及水分与密度调控效应,以常规籼稻湘早籼45号（X）、杂交籼稻Y两优9918（Y）、杂交粳稻甬优4149（Z）为材料,于2018-2019年比较研究了头季与再生季镉积累转运特性差异,并通过水分管理试验（长期淹水与间歇灌溉）、密度试验（中密:16.7×20.0cm与低密:20.0×20.0 cm）、水分管理（长期淹水、间歇灌溉与湿润灌溉）与密度（高密:16.7×16.7 cm、中密:16.7×20.0cm与低密:20.0×20.0 cm）双因素试验,研究了水分管理与密度对不同再生稻品种镉积累转运特性的调控效应。主要结果如下:1.头季与再生季产量与镉积累特性比较。正常情况下再生季产量均显著低于头季,主要原因是再生季每穗实粒数与千粒重显著下降;但2019年Y品种抽穗扬花期遭遇暴雨与洪水,结实率显著下降,产量低于再生季。总体上看,各器官镉含量与转移系数均以再生季较大,但不同品种不同器官在不同时期间存在一定差异;头季与再生季糙米镉含量在品种间和年际间表现有差异,其中,头季与再生季糙米镉含量2018年X品种分别为0.16 mg/kg与1.13 mg/kg,Y品种分别为0.91 mg/kg与0.44 mg/kg,2019年Y与Z品种分别为0.12 mg/kg与0.17 mg/kg、0.08 mg/kg与0.13 mg/kg。2.水分管理对再生稻产量与镉积累特性的调控效应。相比间歇灌溉,淹水处理显著降低土壤有效镉含量与水稻器官镉含量和积累量。不同品种及相同品种不同季别的产量对水分响应存在差异;镉转移系数存在品种间差异,X品种镉转移系数多以淹水处理较大,但Y品种多以间歇灌溉最大。淹水处理下X品种头季与再生季糙米镉含量分别降低与37.9%与43.9%,镉积累量分别下降52.41%与53.40%,土壤有效镉降低8.3%与13.8%,淹水处理对X品种再生季糙米镉含量、镉积累量及土壤有效镉含量的影响均大于头季,而Y品种表现略有不同。3.密度对再生稻产量与镉积累特性的调控效应。相比中密处理,低密处理能明显降低产量、水稻器官镉含量与积累量,且其对再生季的影响大于头季,但密度对土壤有效镉的影响不同季别不同品种间存在差异;不同品种的干物重与镉转移系数对密度响应不同,X品种干物重与镉转移系数以中密较高,但Y品种以低密较大。低密处理下X、Y品种的头季与再生季糙米镉含量相比中密分别降低13.8%与22.0%、7.69%与9.09%,镉积累量分别降低52.28%与54.23%、17.22%与29.24%。低密处理对X与Y品种再生季糙米镉含量及镉积累量的影响均大于头季,对土壤有效镉含量的影响不同季别不同品种间差异明显。4.水分管理与密度互作对再生稻产量与镉积累特性的调控效应。与间歇、湿润灌溉相比,淹水处理有效穗数显著降低但每穗实粒数和产量显著提高;两品种头季各产量构成对密度处理响应不一致,但产量均以高密最高。两品种再生季产量以湿润灌溉最高,但对密度的响应有品种间差异,Z品种以低密处理产量最高,但Y品种以中密处理最高,高密处理最小。水分处理对植株镉含量影响规律较为明显,而密度及水密互作对水稻镉积累与转运及土壤有效镉含量影响不明显。水分处理中,淹水处理明显降低了头季与再生季植株器官镉含量、转移系数、镉积累量及土壤有效镉含量,头季与再生季镉积累量与积累速率均以湿润灌溉最大,头季各器官镉含量一般以湿润灌溉最大,再生季Z品种各器官镉含量以间歇灌溉最大,而Y品种以湿润灌溉最大;土壤有效镉含量Z品种间歇与湿润灌溉无显著差异,但Y品种多以湿润灌溉最高。5.不同节位再生稻镉含量差异:在水分与密度单因素试验中,头季稻茎鞘镉含量随节位上升而降低,叶片在前期与茎鞘表现较一致,但成熟期下部叶片镉含量迅速下降而上部叶片镉含量有所上升,再生稻各器官镉含量一般表现为低节位大于高节位;在水密互作试验中,头季稻茎鞘与叶片镉含量均随节位上升而降低,但再生季不同节位器官间镉含量差异不明显,Y品种穗镉含量以低节位较高,但Z品种以高节位较高。结论:一般情况下,头季产量均高于再生季,且其镉含量与镉转移系数小于再生季;淹水与低密处理显著降低土壤有效镉含量及水稻植株镉含量与积累量,且其对再生季的影响大于头季,但存在品种间差异;头季各节位茎鞘镉含量随节位上升而降低,再生季各节位再生稻各器官镉含量随节位上升而降低。因此,镉污染稻田应采取较低密度、淹水灌溉与较高留桩等措施可起到降低再生稻镉含量的效果。