不同玉米品種對(duì)重金屬吸收累積特性研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)大量農(nóng)田受到重金屬的污染。土壤是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的直接載體，受重金屬污染的土壤，不僅導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，而且增加可食用部分重金屬含量，從而通過(guò)食物鏈危害人們的身體健康。玉米是我國(guó)也是全球最重要的糧食作物之一，大量研究證明不同玉米品種對(duì)某些有毒有害重金屬的吸收、累積存在顯著的差異。因此，篩選和培育籽粒有毒重金屬低積累的品種，不僅有利于減少食物鏈重金屬的富集，而且也是在輕、中度重金屬污染土壤上持續(xù)安全生產(chǎn)的一條經(jīng)濟(jì)、有效的途

2、徑。本文以四川遂寧市大面積推廣的玉米品種為供試材料，研究了不同玉米品種對(duì)土壤重金屬（鉻、鎘、汞、鉛、銅、砷、鋅、鎳）的吸收、累積性差異以及重金屬在玉米各器官的分配規(guī)律，分析了玉米籽粒重金屬積累能力的環(huán)境與品種交互效應(yīng)，篩選出了對(duì)重金屬吸收具有低積累性和較好環(huán)境適應(yīng)性的玉米品種。其主要研究結(jié)果如下：
　　 1.玉米籽粒重金屬含量與土壤重金屬含量的相關(guān)性
　　 在所采集的106份玉米籽粒樣品中，其部分重金屬超標(biāo)率為Hg14.

3、15％、Cr0.94％、Ni23.58％，其余樣品重金屬含量均符合《糧食及制品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)》(NY861-2004)。籽粒重金屬含量與土壤重金屬全量之間無(wú)顯著相關(guān)性，而與土壤DTPA提取態(tài)含量存在極顯著正相關(guān)，除Zn外的相關(guān)系數(shù)分別為：R2pb=0.098**、R2Cu=0.147**、R2Ni=0.068**、R2Cr=0.170**。根據(jù)《糧食及制品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)》(NY861-2004)，計(jì)算出了射洪縣新華村玉米示范區(qū)目前大

4、面積推廣的6個(gè)品種中，生產(chǎn)安全可食用玉米的土壤重金屬DTPA提取態(tài)含量的最大臨界值。
　　 2.籽粒重金屬低積累的玉米品種篩選
　　 (1)篩選出玉米籽粒低重金屬的品種
　　 田間試驗(yàn)的21種玉米品種籽粒As、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb、Ni含量均符合《糧食及制品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)》(NY861-2004)的要求。為了在未知重金屬污染農(nóng)田上能生產(chǎn)出安全可食用的糧食，降低籽粒重金屬超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，本研究對(duì)21個(gè)品

5、種的8種元素分別進(jìn)行了聚類(lèi)分析，得到了不同重金屬的低積累的品種，并對(duì)21個(gè)玉米品種采用改進(jìn)AHP加權(quán)綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)重金屬的復(fù)合污染程度，綜合污染指數(shù)最低的品種依次是：金玉308、川單15、雅玉10、蓉單8、正紅311等。
　　 (2)低積累重金屬玉米品種的穩(wěn)定性和適應(yīng)性分析
　　 品種和環(huán)境交互作用對(duì)玉米籽粒積累重金屬能力有明顯影響，Cu的品種效應(yīng)占總效應(yīng)的77.6％，品種占主導(dǎo)因素，其低積累性狀具有較高的重現(xiàn)性；而As

6、、Hg、Pb、Zn、Cr5種重金屬元素的品種與環(huán)境交互效應(yīng)占主導(dǎo)作用，分別占總效應(yīng)的63.4％、74.3％、50.3％、69.2％和57.5％。通過(guò)雙標(biāo)圖分析，針對(duì)不同重金屬元素得到了玉米籽粒富集重金屬的穩(wěn)定性順序，其中富集As的穩(wěn)定順序?yàn)椋撼蓡?0＞川單428＞正紅311＞隆單8＞川單418;富集Hg的穩(wěn)定順序?yàn)椋捍▎?18＞川單428＞成單30＞正紅311＞隆單8；富集Cu的穩(wěn)定順序?yàn)椋捍▎?18＞正紅311＞隆單8＞成單30＞川單

7、428;富集Pb的穩(wěn)定順序?yàn)椋撼蓡?0＞川單418＞隆單8＞川單428＞正紅311。
　　 3.不同玉米品種各器官吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬規(guī)律
　　 21個(gè)玉米品種各器官積累、轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬的能力存在明顯的差異。除了Pb、Zn外，地下部分重金屬的富集系數(shù)一般均大于地上部分，重金屬在玉米體內(nèi)的分配規(guī)律一般為：根＞葉＞莖＞籽粒，但有部分品種的分配規(guī)律是：葉＞根＞莖＞籽粒，而21個(gè)品種葉片Pb、Zn含量均大于根部含量。總體而言，重金屬向籽