水稻重金属镉污染研究综述

水稻根系对镉胁迫的反应及其机制研究

水稻根系对镉胁迫的反应及其机制研究水稻是世界上最重要的粮食作物之一，但受环境污染的影响，水稻的产量和品质受到了越来越大的影响。

镉是一种常见的重金属污染物，可以通过空气、水和土壤传播而污染水稻种植区域。

因此，了解水稻对镉胁迫的反应和机制对水稻生产具有重要的意义。

一、镉胁迫对水稻的影响镉是一种常见的重金属污染物，对水稻生长和发育有很大的影响。

水稻的根系是直接暴露在土壤中的部分，因此，对于镉胁迫反应的研究主要是集中在水稻根系上的。

1. 影响水稻生长和生理特性镉胁迫会抑制水稻的生长，导致植株形态退化，叶片发黄，叶面积减小。

同时，镉胁迫还会影响水稻的光合作用和呼吸作用，降低植株的光合效率和呼吸能力，导致光合产物的积累减少，进而影响水稻的产量和品质。

2. 损伤水稻根系镉胁迫会导致水稻根系的生长和发育异常，甚至引发根系失活。

此外，镉可以积累在根系中，导致根系系统被镉毒性损伤，进而影响水稻对营养物质的吸收和利用。

二、水稻根系对镉胁迫的反应为了适应镉胁迫环境下的生长，水稻根系可以通过一系列的反应来应对镉的胁迫。

1. 吸收镉和转运镉水稻根系可以通过调节镉在根系中的吸收和转运，减少镉对整个植株的毒性损害。

对于水稻根系而言，吸收镉的途径主要包括根壁吸附和离子通道吸附两种途径，而转运镉的途径主要包括根系内转运和整个植株的转运两种途径。

2. 激活抗氧化防御系统水稻根系可以通过激活抗氧化防御系统来减轻镉胁迫对植株的毒性影响。

抗氧化防御系统包括一系列酶和非酶抗氧化物质，在应对镉胁迫时，它们可以主要通过清除氧自由基、减轻细胞膜氧化损伤和维持细胞内电路平衡等途径减轻镉胁迫对植株的毒性损害。

3. 激活细胞壁改建和金属离子胁迫响应机制水稻根系可以通过激活细胞壁改建和金属离子胁迫响应机制来适应镉胁迫环境。

细胞壁改建可以促进细胞壁的合成和组装，增强植物细胞壁的硬度和稳定性，从而减少镉对细胞壁的损害。

而金属离子胁迫响应机制可以促进细胞内金属离子的转运和定位，从而维持细胞内金属离子的平衡。

水稻对重金属镉和铅的吸收和运转及栽培环境的影响研究

水稻对重金属镉和铅的吸收和运转及栽培环境的影响研究一、本文概述本文旨在深入研究水稻对重金属镉（Cd）和铅（Pb）的吸收和运转机制，以及栽培环境对这些过程的影响。

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其生长环境中的重金属污染问题日益引起人们的关注。

镉和铅是两种常见的重金属污染物，它们在水稻田中的积累和转运对水稻的生长、产量和品质产生显著影响，同时也对人类健康构成潜在威胁。

因此，探究水稻对这两种重金属的吸收、转运机制以及环境因子对这些过程的影响，对于保障水稻安全生产、降低重金属污染风险具有重要的理论和实践意义。

本文将从水稻对重金属镉和铅的吸收和转运机制入手，分析水稻根部对重金属的吸收、茎部对重金属的转运以及籽粒对重金属的积累等过程。

本文还将探讨土壤pH、土壤有机质、灌溉水质等栽培环境因素对水稻重金属吸收和转运的影响。

通过综合分析这些因素，本文旨在为减少水稻对重金属的吸收和积累提供理论依据，为水稻安全生产和重金属污染防治提供科学指导。

二、水稻对重金属镉和铅的吸收机制水稻作为一种重要的粮食作物，其对环境中重金属的吸收和转运机制一直是环境科学和农业科学研究的重要课题。

特别是镉（Cd）和铅（Pb）这两种常见的重金属，由于其在环境中的广泛存在和潜在的生态风险，对水稻生长和产量构成严重威胁。

因此，研究水稻对重金属镉和铅的吸收机制，对于理解重金属在水稻体内的分布、积累和转运规律，以及优化水稻种植技术和降低重金属污染风险具有重要的理论和实践意义。

重金属镉和铅在水稻体内的吸收主要发生在根部。

根系通过主动运输或被动扩散的方式，将土壤中的重金属离子吸收进入根细胞。

其中，主动运输通常涉及到特定的转运蛋白，这些转运蛋白能够识别并转运重金属离子。

被动扩散则是指重金属离子顺浓度梯度进入根细胞，这一过程通常不需要额外的能量供应。

吸收进入根细胞的重金属离子，一部分会被细胞内的螯合剂（如谷胱甘肽、植物螯合肽等）结合，形成稳定的络合物，从而降低其对细胞的毒性。

土壤有毒重金属镉毒害及镉低积累型水稻筛选与改良

2004年第2期胡培松土壤有毒重金属镉毒害及镉低积累型水稻筛选与改良作者单位:中国水稻研究所,杭州310006。

收稿日期:2003-12-18一、土壤中镉及对动植物的毒害作用据有关资料,1980年全国工业“三废”污染农田266.7万hm 2,1988年增加到666.7万hm 2,而1992年全国遭受不同程度污染的农田面积已达1000万hm 2,目前我国污灌总面积的45%土壤受到污染,每年损失粮食120亿k g 。

而镉、汞、铅、砷、铬这些重金属对人类和动植物具有强毒害作用,在某些地区已成为危害最严重的农田污染物之一。

其中镉(Cd )污染问题最为突出,全国约有1.3万hm 2耕地受到镉的污染。

1.土壤中镉与作物安全生产的土壤Cd 临界浓度镉主要以硫化物形式存在于锌、铅、铜矿中,天然淡水中的镉主要同有机物呈配位状态存在,水体的镉污染主要来自铅锌矿的选矿废水和电镀、碱性电池等工业的废水排入地表或渗入地下引起的。

镉排入水体以后,可被水体中的河流底泥、腐殖质和悬浮物等颗粒物所吸附。

水体中的Cd 2+可与OH -、C l -、SO 42-等无机配体配位,也可能与腐殖质等有机物配体配位。

一般的河水中[C l -]≥10-3m ol ・L -1,Cd2+主要形成CdC l2-、CdC l3-、CdC l42-各种配位形态。

若水体中不存在S2-,可能形成Cd (OH )2和CdCO 3沉淀。

在碱性较强时可能出现Cd (OH )2和Cd (OH )3-形态,而在p H <7时Cd (OH )2和CdCO 3溶解度是很高的。

当水体中有S 2-时,在较宽p H 值范围内形成CdS 。

在世界范围内,土壤中Cd 含量为0.01～2m g /k g ,平均0.035m g /k g (许嘉林等,1995),我国土壤Cd 含量为0.017～0.333m g /k g (孟凡乔,2000)。

土壤中Cd 主要以溶液态(存在于土壤溶液中)、吸附态(被土壤粘粒吸附)、络合态(与C l -、NH4+、腐殖酸等络合)以及可能的矿物态等形式存在。

镉对水稻产量的影响及其在不同器官积累的差异(精)

2.3a
1.6b
0.03b
2.4b
0.15a
13.5a
注：对照植株未检测到Cd，因此在表中未列出CK。
表4
Cd在谷粒不同部位的浓度和分配
品种
浓度颖壳
90 0.32b 0.50a 0.26b 0.35a
浓度 / (mg kg-1) 糠层
3.91a 4.35a 1.28b 1.97a
积累量分配 / (％ ) 精米
扬稻6号
90 180 CK
扬粳9538
90
180
23.0a
124.7a
92.0a
23.4b
64.8b
注：具有不同字母的表示差异显著在0.05水平上，差异是在同一品种内比较，下表同。
表2
时期
不同Cd浓度处理对水稻干物质积累量的影响(g· pot-1)
品种扬稻6 号浓度 CK 90 180 CK 扬粳 9538 90 180 CK 扬稻6 号 90 180 CK 扬粳 9538 90 180 根 15.0c 17.3b 20.5a 16.4a 13.0b 10.1c 13.6b 15.9ab 17.8a 10.6a 10.9a 9.9a 茎鞘 65.1a 59.6b 56.2b 47.1b 49.9ab 57.0a 68.4a 64.1a 65.5a 55.8b 57.6b 60.2a 叶 21.7a 21.0a 18.5a 18.0a 16.7a 17.2a 16.5c 18.9b 21.4a 21.1a 22.2a 24.0a 穗 15.2a 13.5ab 10.7b 10.3a 9.1a 9.8a 75.4a 74.8a 65.8b 65.4a 65.7a 60.4b 总重 117.0a 111.5ab 105.9b 91.8b 88.7b 94.1a 173.9a 173.3a 170.5a 152.9a 156.4a 154.5a

宜昌市水稻种植中重金属镉污染情况调查

在仪器的最佳条件下，连续测定试剂空白 20 次，用得出的 20 次空白值标准偏差的 3 倍除以标准曲线的斜率计算检出限为小于 0.001 mg·kg-1、20 次空白值标准偏差的 10 倍除以标准曲线的斜率计算定量限为小于
0.003 mg·kg-1。 1.2.7 质控样
称取湖南大米生物成分分析标准物质 GBW10045 （GSB-23）0.421 9 g 与样品一起处理，定容至 10 mL，稀释 2 倍后检测值为 3.777 μg·L-1，计算得镉含量为 0.179 mg·kg-1，与给定值（0.19±0.02）mg·kg-1 相符。
镉是世界公认的对人体有毒有害的重金属元素，在自然界中分布广泛，通过农作物的根系吸收，最终累积在农作物的不同部位。环境中的镉可通过呼吸吸入、皮肤接触、饮食等多种途径进入人体，其中通过饮食摄入是镉进入人体的主要途径。在我国的饮食结构中，稻米是城乡居民日常消费的主要粮食作物，水稻对镉的耐受力强，也是极易吸收和富集镉的粮食作物，因此有必要对稻谷中的镉含量进行调查 [1]。
自习近平总书记 2018 年 4 月视察湖北省以来，湖北省宜昌市将创建长江大保护典范城市作为当前的重要任务。在环境治理的大潮中，宜昌市土地状况明显好转，但生态修复是一个长期的过程，关于修复后的土地对农作物的影响，鲜有研究。本试验在湖北省宜昌市水稻种植区采集了 351 份晚籼稻谷样品、100 份灌溉用水样品，对样品中的镉含量进行研究，对不同地区不同品种的稻米中的镉含量进行初步了解，旨在评价环境的修复对居民生活的影响，为粮农选择合适的种植品种、提升本地粮食整体品质提供参考。

重金属污染对水稻生长的影响及其机制研究

重金属污染对水稻生长的影响及其机制研究近年来，随着工业化等人类活动的不断发展，自然环境也遭受了前所未有的破坏。

其中，重金属污染是环境问题中的一大难题。

重金属具有毒性较强且不容易降解的特点，进入土壤和水体后，容易被水稻这种灵敏之物吸收，从而影响水稻生长，甚至危害人类健康。

针对这种情况，科学家们开展了一系列的研究，通过分析重金属在水稻中的积累机制和影响生长机制，来减轻其对自然环境和人类健康的危害。

水稻是全球最大的粮食作物之一，更是中国等亚洲国家的重要粮食作物。

然而，由于人类的活动，水稻生长环境中含有的重金属元素也越来越多。

重金属的污染不仅会破坏水稻生长环境中的微生物群落，也会通过根部进入水稻体内，堆积在植物器官内，影响其生长发育、产量和品质。

重金属元素对水稻生长发育的影响重金属污染会直接影响水稻的生长发育。

比如，与频繁使用化学肥料相比，长期使用含有铅、镉等重金属元素的化肥，易使水稻体内铅、镉等元素积累过多，产生毒害作用，影响水稻根系、幼芽等特征，进而抑制水稻生长发育。

此外，重金属元素还会影响水稻叶片的光合作用和植株的抗性。

重金属元素在水稻中的积累机制重金属元素积累在水稻体内的机制是多样的。

首先，重金属元素与肥料、污泥等直接联系，被带入水稻生长环境中，其中包括栽培土壤、施肥、灌溉、排放等。

其次，重金属元素还会通过水体污染，被吸收到秸秆、稻壳和水稻植株中。

最后，土壤微生物造成的生物地球化学过程也是重金属元素在水稻体内积累的重要原因。

之所以这种过程会对重金属元素累积起作用，是因为微生物可以增强重金属元素与根系间的接触，并更容易地在水稻体内聚集。

重金属元素影响水稻生长的机制重金属元素影响水稻生长的机制是多样的。

首先，重金属元素可以抑制水稻根部吸收养分的能力，进而影响水稻的营养代谢，造成枯死现象。

其次，重金属元素的积累过程容易造成机体内的重金属元素与抗氧化系统的不良兼容。

在这种情况下，重金属元素可以激发水稻产生更多的自由基分子，从而影响其代谢、内部结构和细胞系统的正常生长。

水稻重金属镉污染研究综述

水稻重金属镉污染研究综述镉（Cadmium，Cd）是一种毒性极强的重金属元素，也是人体和植物非必需元素。

Cd 由于其在环境中具有很强的迁移转化特性及对人体的高度危害性而被列为《国家重金属污染综合防治“十二五”规划》重点关注的5大重金属污染元素之一（孙聪，2014）。

镉通过食物链进入人体后，会对人体肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统等产生损伤，造成急性或慢性中毒，甚至癌变。

镉过量会抑制植物的生长。

水稻是中国第一大粮食作物，全国约有65%人口以稻米为主食，稻米的安全品质与人类健康密切相关，目前水稻生产正受到镉污染土壤的严重威胁（孟桂元，2015）。

与其它重金属元素相比，镉（Cd）对水稻显示出更大的毒性，镉的活性较强，容易被水稻吸收和富集，可以在不影响水稻正常生长的情况下积累较高含量的镉，重金属Cd通过灌溉在土壤中累积，且主要累积在0－20cm表层土壤（姜国辉，2012），经过根、茎、叶的吸收，最终迁移到稻米中，直接影响人类的健康。

据不完全统计，我国受镉污染的农田面积已超过20万hm2，每年生产镉含量超标的农产品达14.6亿kg（杨双，2015），由于重金属污染导致的粮食每年减产1000多万t，受污染粮食多达1200多万t，经济损失达200多亿元。

如在某安化县境内的某铀矿区，每年因污灌带入农田的镉达2-3kg/hm2，使近40km2的农田受到不同程度污染。

严重危害了广大人民群众的身体健康（贺慧，2014）。

目前土壤镉污染问题已成为国内外学者研究的热点之一（李启权，2014）。

国内、外关于土壤Cd污染对水稻的生态风险进行了大量的研究，主要集中在不同水稻对Cd的富集机理、Cd在土壤-水稻系统迁移转化的根际过程及分子机理与遗传规律、Cd诱导胁迫的生理生化特征及Cd污染土壤的生态修复等。

1、不同水稻对Cd的富集机理大量研究表明，由于遗传特性的不同，水稻对镉的吸收存在着很大差异，这种差异不仅表现在水稻的不同类型之间，也表现在不同品种之间。

水稻重金属镉的吸收、转运和积累特性研究

水稻重金属镉的吸收、转运和积累特性研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，其中镉(Cd)作为一种常见的重金属污染物，对环境和生物安全构成了严重威胁。

水稻作为全球一半以上人口的主食来源，其对重金属镉的吸收、转运和积累特性研究具有重要意义。

本文旨在深入探讨水稻对重金属镉的吸收、转运和积累机制，以期为降低稻米中镉含量、保障粮食安全提供理论依据。

文章首先介绍了重金属镉的来源、分布及其对环境和生物的危害，特别是对水稻生长和稻米品质的影响。

随后，综述了国内外关于水稻对镉吸收、转运和积累的研究现状，包括水稻对镉的吸收机制、转运途径、积累部位以及影响因素等方面。

在此基础上，文章重点分析了水稻根系对镉的吸收过程、镉在水稻体内的转运途径和机制，以及镉在稻米中的积累规律和影响因素。

通过综合分析已有研究成果，文章提出了降低稻米中镉含量的可能途径和措施，包括改良水稻品种、优化种植环境、调整施肥方式等。

本文的研究对于深入了解水稻对重金属镉的吸收、转运和积累特性，揭示稻米中镉含量形成的机理，以及制定有效的稻米镉污染防控措施具有重要的理论和实践意义。

本文的研究也有助于推动水稻重金属污染防控技术的创新和发展，为保障粮食安全和生态环境安全提供有力支撑。

二、水稻对重金属镉的吸收特性水稻作为重要的粮食作物，其对重金属镉（Cd）的吸收特性一直是环境科学和农业科学研究的重要课题。

Cd是一种非必需且有毒的重金属元素，其在环境中的积累会对水稻生长产生负面影响，进而威胁到人类健康。

因此，研究水稻对Cd的吸收特性对于控制水稻中的Cd含量、保证稻米安全具有重要意义。

水稻对Cd的吸收主要通过根系进行，根系能够直接与土壤中的Cd接触并吸收。

Cd进入根系后，一方面可以通过木质部运输到地上部，另一方面也可以通过韧皮部进行再分配。

水稻对Cd的吸收受到多种因素的影响，包括土壤中的Cd浓度、土壤pH值、土壤质地、水稻品种以及水稻生长阶段等。

连云港市郊区稻田土壤与水稻重金属镉含量分析

连云港市郊区稻田土壤与水稻重金属镉含量分析摘要以取自连云港市郊区的24个水稻样品和24个对应土壤样品为研究对象，分析重金属元素镉的含量。

结果表明：连云港市郊区稻田土壤重金属镉含量未见明显不同；水稻不同器官镉含量分布规律是根＞茎叶＞稻壳＞糙米；生育期短的水稻品种植株中镉含量高于生育期长的品种。

Abstract 24 rice samples and 24 corresponding soil samples which were obtained from the suburbs of Lianyungang City were used to analyze cadmium content. The results showed that the cadmium content had no obvious difference among the paddy soil samples of suburb in Lianyungang City，the distribution law of different organs of cadmium content of rice was：root＞stem leaf＞rice husk＞brown rice，the cadmium content of the rice with short growth period was higher than the rice with long growth period.Key words rice；soil；heavy metal；cadmium；Lianyungang Jiangsu；suburb土壤重金属污染问题已经成为世界性的问题，重金属在土壤中的存在会严重影响植物机体功能，在食物链中的生物富集极具危险性。

镉是广泛存在于自然界的一种重金属元素，对植物显示出比其他重金属更大的毒性。

水稻是我国主要粮食作物，稻田重金属镉污染不仅导致水稻生长发育受阻，产量下降，更为严重的是有毒元素镉在水稻体内大量累积，并通过食物链传递，对人体健康构成严重威胁。

镉毒害对水稻生理生态效应的研究进展

环境生物无机化学论文班级：环科一班姓名：黄* *学号：20080340***指导老师：张* *重金属镉污染对水稻生理生态效应的研究进展摘要: 重金属镉是植物生长的非必需元素, 它具有很大的生物毒性, 与其它重金属相比, 更易被植物吸收积累。

在参考大量文献资料的基础上, 综述了镉( Cd) 毒害引起水稻的部分生理生化特性, 以及镉在水稻体内的吸收、分布和转运积累动态, 并讨论了生产低镉或无镉污染的水稻途径。

关键词: 镉污染; 水稻; 生理生化; 效应前言：工业“ 三废” 的大量排放和不合理处置以及大量肥料的施用是导致土壤镉污染的主要原因, 镉因其在土壤中的高度移动性和对作物的高度毒害性, 被视为重金属中最具有危害性的一种污染元素。

水稻作为我国重要的农作物, 在整个国民经济和社会安定中起着重要作用。

镉污染不仅影响其生长发育, 导致产量下降, 更为重要的是重金属在水稻体内大量积累, 并沿着食物链进入人类, 最终危害人类身体健康。

因此其产量和品质直接影响着人类饮食水平的提高, 这就迫切要求我们对水稻中的镉有充分的了解。

1 镉对水稻生理生化特性及种子萌发的影响1.1 镉胁迫对水稻抗氧化类酶活性的影响在重金属镉的胁迫下, 水稻通常会产生高活性的氧自由基(ROS) , ROS 与细胞膜系统、脂类、蛋白质和核酸等生物大分子发生连锁式反应, 使细胞结构遭到强烈破坏。

由于镉对细胞结构的伤害, 破坏了胞内外酶及催化作用的原有区域, 还可能直接占据某些酶活性中心, 使酶活性受到影响。

植物体内的SOD、POD和CAT是活性氧自由基清除系统中的重要保护酶之一。

在外来胁迫初期, 植物体内的活性氧清除系统被激活, 其产生的作用超过了活性氧对植物的损伤作用, 表现为镉胁迫初期对种子萌发及植物幼苗苗长有一个低浓度下的刺激效应。

但是随着镉浓度的增加和胁迫时间的延长, 保护酶系统逐渐被抑制, 抗氧化酶系统内多种酶之间的活性比不平衡, 细胞内多种功能膜被破坏, 表现为生理代谢紊乱, 直至细胞凋亡。

基于镉污染的重金属低积累优质水稻品种筛选

基于镉污染的重金属低积累优质水稻品种筛选摘要：为筛选出适宜我县种植的重金属低积累、高产量的优质稻品种，在土壤镉污染高于风险值的农用地上，开展18个水稻丰产性表现良好的品种筛选试验。

结果表明，18个供试水稻品种中稻及再生稻总产量排前五名的分别是德优4727、隆平4号、花优357、宜香优2115、正优538；中稻、再生稻籽粒中汞、镉、铬、铅含量均低于限量指标。

从18个供试水稻品种中稻、再生稻籽粒重金属含量及丰产性的角度考虑，筛选出的重金属低积累、高产量的优质稻品种是德优4727、隆平4号、花优357、宜香优2115、川华优320。

主题词：重金属低积累优质稻品种筛选近年来随着经济社会的大力发展，对生态环境产生较大影响，土壤重金属成为一项环境问题受到人们关注。

研究表明，土壤重金属不仅对植物、土壤动物、土壤酶存在一定影响，在食物端给人类也带来危害[1]，其中镉污染问题较为突出[2]。

目前，针对此问题已经有多种技术修复措施[3-4]，同时水稻作为我国最为重要的粮食作物，保障水稻安全生产亦受到广泛关注[5-6]。

富顺县作为水稻种植大县，还是“再生稻之乡”，水稻-再生稻生产同时面对数量和质量安全的挑战。

因此，针对18个水稻丰产性表现良好的品种，开展重金属低积累优质稻品种筛选试验，以了解稻谷中重金属含量、经济性状及产量结果，为挑选适合我县粮食安全生产的水稻品种提供数据参考依据。

1 材料与方法1.1供试土壤试验地位于富顺县古佛镇凤仪村，面积2.4亩，前茬为中稻-再生稻，成土母质为沙溪庙组，供试土壤类型为水稻土-渗育水稻土-渗紫泥田-大泥田，土壤质地为重壤土，地力水平中上。

试验地施肥栽秧前和再生稻收获时，分别采集耕层土壤，进行土壤重金属含量检测，检测结果详见表1。

从土壤重金属检测结果来看，供试土壤中镉（Cd）含量高于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（试行）中规定的农用地土壤污染风险筛选值（0.8 mg/kg），低于规定的风险管制值（4.0 mg/kg），可能存在食用农产品不符合质量安全标准等土壤污染风险。

镉对水稻产量的影响及其在不同器官积累的差异课件

水稻安全生产的管理措施
1 2
法律法规制定
制定和完善有关镉污染防治和水稻安全生产的相关法律法规，为水稻安全生产提供法律保障。
政策扶持
加大对水稻安全生产领域的政策扶持力度，提高农民种植安全水稻的积极性和收益。
3
宣传教育
加强镉污染防治和水稻安全生产宣传教育，提高农民环保意识和安全生产意识。
05 结论与展望
降低品质
镉会使稻米品质下降，如口感变差、营养价值降低等。
镉对水稻产量影响的研究进展
国内外研究现状
介绍国内外在镉对水稻产量影响方面的研究现状和最新进展。
研究方法和成果
介绍研究镉对水稻产量影响所采用的方法和取得的成果，如实验设计、数据分析等。
未来研究方向
展望未来在镉对水稻产量影响方面的研究方向和重点，如基因编辑、新型品种等。
镉在水稻穗部的积累
穗部中镉的分布特点
01
镉在穗部主要集中在颖壳和谷粒中，不同部位积累的量有一定
差异。
镉对穗部发育的影响
02
高浓度镉会导致颖壳和谷粒畸形、变色，降低结实率和品质。
穗部积累对产量的影响
03
镉通过影响穗部发育直接影响水稻产量，且这种影响与土壤中
镉的含量及水稻品种有关。
镉在水稻不同器官中的积累差异研究进展
镉影响水稻产量的生理机制
镉对水稻光合作用的影响
镉能抑制水稻叶绿素的合成，降低光合效率，进而影响产量。
镉对水稻养分吸收的影响
镉能与其它矿物质元素竞争吸收位点，影响水稻对氮、磷、钾等养分的吸收，进而影响产量。
镉对水稻生殖生长的影响
镉能干扰植物激素的平衡，影响花粉发育和结实率，从而降低产量。

改良农艺综合措施对水稻吸收积累镉的影响

改良农艺综合措施对水稻吸收积累镉的影响一、研究背景镉是一种有毒的金属元素，它会对人体健康造成很大的危害。

如果我们长期食用含有镉的食品，就会导致慢性中毒，甚至危及生命。

所以我们需要想办法减少水稻中镉的含量，让我们吃的米饭更安全、更健康。

为了解决这个问题，科学家们开始研究改良农艺综合措施对水稻吸收积累镉的影响。

他们发现通过采用一系列科学的种植方法和管理措施，可以有效地降低水稻中镉的含量，从而保证我们的食品安全。

镉是一种有毒金属，对人类和环境都具有危害性镉是一种有毒金属，对人类和环境都具有危害性。

它会进入人体，积累在我们的骨骼和血液中，导致各种健康问题，如肾脏损伤、贫血、甚至癌症。

同时镉也会对环境造成严重破坏，影响土壤的肥力，破坏生态系统的平衡。

因此我们必须采取措施，减少镉的污染，保护我们的健康和环境。

水稻是世界上主要的粮食作物之一，但其对镉的敏感性较高水稻是世界上主要的粮食作物之一，但它对镉的敏感性较高。

这意味着如果我们的土壤或水源中含有过多的镉，那么种植水稻就会对环境和人类的健康产生严重的影响。

因此我们需要采取一些措施来减少水稻对镉的吸收和积累。

改良农艺综合措施可以帮助我们实现这个目标，例如我们可以使用有机肥料来提高土壤的pH值，从而减少镉在土壤中的溶解度。

此外我们还可以使用覆盖物来保护土壤免受风吹雨打和阳光直射的影响，从而减少镉在土壤中的迁移和积累。

除了这些技术措施之外，我们还可以通过改变种植方式来减少水稻对镉的吸收和积累。

例如我们可以采用轮作制度，让不同的作物在同一个土地上交替种植，从而减少镉在土壤中的累积量。

此外我们还可以选择低镉品种的水稻进行种植，这样即使土壤中含有一定量的镉，也不会对产量造成太大影响。

改良农艺综合措施可以帮助我们减少水稻对镉的吸收和积累，从而保护环境和人类健康。

虽然这需要投入更多的时间和精力，但它是值得我们去做的一件事情。

传统的农业措施无法有效降低水稻对镉的吸收积累改良农艺综合措施是指通过一系列的技术手段和管理方法，提高农作物的抗病、抗虫、抗旱、抗逆等能力，从而提高农作物的产量和品质。

重金属污染对水稻生长及粮食品质的影响研究

重金属污染对水稻生长及粮食品质的影响研究近年来，重金属污染已经成为了环境保护和人类健康的重要议题之一。

据统计，全球约有3亿人受到重金属污染的影响，而重金属污染对农业生产也有着不小的影响。

特别是对于水稻这种重要的粮食作物，重金属污染可能会影响其生长和粮食品质，给农业生产带来巨大的影响。

水稻是许多亚洲国家的主要粮食作物，包括中国在内。

重金属污染对水稻生长的影响是由于其在灌溉、施肥和田间管理等环节中过量使用劣质肥料和化学物质而产生的。

重金属在土壤中长期积累，会对水稻生长产生不良影响。

例如，铅、镉、汞等重金属，会堵塞细胞壁上的孔隙，影响水稻的光合作用和气体交换，降低光合效率。

同时，重金属会干扰水稻吸收营养，如水稻吸收铁的能力。

这些都会直接导致水稻植株发育不良，减少水稻的产量和生长速度。

除了对水稻生长有不良影响外，重金属污染也可能会对水稻的粮食品质产生影响。

前人的研究表明，重金属在水稻种籽、稻米中的富集往往会导致水稻粮食中金属含量过高。

铅和镉等重金属超标对于人体健康具有慢性毒性和致癌性，长期食用重金属污染的水稻，会对人体健康造成潜在危害。

另外，超量的重金属含量也会导致水稻的口感和风味发生变化，影响到稻米的市场价值和消费者的需求。

针对这些问题，目前，一些国家已经开始积极探索解决方案。

一种方法是通过改进农作物种植方式和管理方法，减少重金属污染的产生。

比如，农民可以使用有机肥料，减少或避免使用化学肥料和农药，这样可以保证所种植的水稻不受到化学污染的影响。

另外，有些农业科技企业正在研发各种新型环保肥料和化学剂，为农民提供更安全和健康的选择。

另一方面，也有相关的学者从化学、生物、环境等多个领域展开基础研究，以更准确地了解重金属污染对水稻生长的影响和重金属的富集机制。

例如，通过研究水稻体内的非编码RNA的调控机制，分析水稻对于重金属的响应机制，为开发重金属抗性水稻提供科学依据和技术支持。

重金属污染对水稻生长和粮食品质的影响是一个系统性的问题，需要多方的参与和积极的探索。

重金属污染对水稻生长的影响分析

重金属污染对水稻生长的影响分析水稻作为世界三大粮食作物之一，生产量和消费量都非常巨大。

但是，近年来，随着经济的发展和工业的扩张，水稻面临严重的重金属污染问题，这不仅威胁着人类的健康，也影响着水稻产量和品质。

在这篇文章中，我们会着重分析重金属污染对水稻生长的影响，并探讨一些解决办法。

一、重金属污染对水稻的影响1. 影响水稻生长及发育重金属污染对水稻的生长和发育会带来负面影响，主要表现在水稻根部和叶片的生长明显减缓，叶面积变小，严重时会产生萎蔫、枯死等现象。

这是因为重金属在土壤中积累过多，超过水稻可忍受的范围，进而堵塞了水稻根部的细胞孔隙，阻碍了水的吸收和植物养分的吸收和转运，抑制酶系统的活性，干扰了花粉的发生和胚珠的受精，影响感光物质的生产和作用等多个层面的影响。

2. 影响水稻品质水稻中的重金属污染还会导致谷壳和胚芽的品质下降，与一般水稻相比，重金属超标的水稻中含有更多的吡啶、铜、镉等重金属元素，污染的水稻有可能造成安全隐患，长期摄入过多的重金属会严重危害人体健康。

二、重金属污染的来源与治理方法重金属污染主要来源于工业污染、垃圾堆积、农业化肥等。

如何治理重金属污染，降低水稻生长的影响呢？以下是一些治理方法：1. 植物修复技术植物修复技术是近年来被广泛使用的一种治理重金属污染的方法，它的主要原理是利用植物对污染物的吸收和代谢作用，将重金属从土壤中摄取出来。

大部分草本植物和一些植物如一些水藻、细菌等均能在特定环境下富集和抵抗重金属的毒害，将被吸收的重金属转移至其体内的不生命组分中。

因此，科学家们研究出了一些适合修复土壤中重金属的植物品种，例如铜绿微囊藻、油松等，它们能很好地修复重金属污染的土地。

2. 土壤微生物技术土壤微生物技术是通过利用土壤内固有的微生物来降解重金属，达到减少土壤重金属含量的目的。

典型的应用方法是微藻、细菌与水稻共生，土壤微生物技术的运用为重金属超标污染提供了一种新的控制技术。

3. 人工修复技术人工修复是利用人工力量进行修复。

重金属污染对水稻生长发育和稻米品质影响研究

2020.03种植技术地育秧的水分影响较大，需要注意进行人工调节，适时补充秧厢水分。

4　秧田管理秧田管理要注意“膜、水、肥、病虫害”几个问题。

“膜”指的是秧田覆盖的塑膜，主要是防止晴天出现高温烧苗。

秧苗进入一叶一心后，抗高温的性能下降，加上晴天易导致膜内温度过高，需要在晴天早上9点左右，将秧厢两头的塑膜揭开，进行通风降温。

如果秧厢较长，还需要增加揭膜的长度，可以揭起秧厢的中段，乃至全部揭去。

到插秧前一周，应该将塑膜全部揭去练苗。

由于阳光对塑膜有较强的老化作用，应该将塑膜全部揭去后稍微洗一洗泥土、叠好，避光保存。

育秧期间，要保证秧苗的水分需要。

旱育秧苗要避免苗床表土层的结壳、卷叶现象发生。

湿润育秧应该保证厢面有浅水，厢沟满沟水。

旱育秧在插秧前1天，应灌一次大水，达到厢面湿润、厢沟有水浸出，以软化土壤，利于起秧。

湿润育秧则应在插秧前一周，保持厢面的水层。

在整个育秧期间，可以用施尿素促进秧苗生长。

湿润育秧施肥时要保证厢面有3～5cm深的水层，应在秧叶露水干了之后施用。

旱育秧则主要是结合病虫防治，喷施0.1%的尿素和1%的磷酸二氢钾溶液。

在秧田期间，稻田主要虫害有稻蓟马、二化螟等害虫，主要病害有苗稻瘟等病害，应该根据病虫情况，在当地农业技术人员指导下进行防治。

在插秧前1-3天，可以施一次防治当地主要病虫的农药，增强秧苗的防病虫性能。

重金属污染不仅会对植物内部成分形成破坏，导致植物正常生长受到干扰，同时还会在人体食用带有污染的产品后，对人体健康形成威胁，是不可忽视的污染问题。

为更好展开重金属污染问题的防治，深入研究重金属污染对水稻生长所产生的影响，将会对后续防治方案制定产生积极作用。

通过大量研究发现，重金属对于水稻生长发育所产生的影响和表现，主要集中在以下几个方面：1　重金属对水稻生长发育的影响1.1　生长影响虽然重金属并不是稻米生长必要元素，但其还是会在生长过程中吸收一部分的重金属，会经由根系吸收后，到各个器官组织中实施分配。

重金属污染对水稻生长发育的影响研究

重金属污染对水稻生长发育的影响研究随着人口和经济的增长，工业化进程正在不断加速，城市化不断推进，人们的生活和生产活动产生的废水、废气等各种排放物对周围环境构成影响，其中对水资源的污染成为一个严重的问题。

而地球上最珍贵的水资源，水稻生长发育对重金属的响应一直以来备受关注。

重金属是水稻和其他植物生长中的重要环境因素，但是过量或不当的应用会对水稻生长发育产生负面影响。

研究发现，镉、铅、汞等重金属是水稻生长中最为关键的污染因素之一。

当重金属浓度超过了植物自身承受的极限，就会对水稻的营养吸收和物理性质造成严重的危害。

例如铜被证实会影响水稻根系的形态，影响植物对营养元素的吸收。

锰是植物生长的必要元素之一，但当其浓度过高时，会抑制氧化还原反应，导致植物的根系生长受到严重影响。

镉的危害更为严重，会影响水稻生长发育的各个方面。

土壤中如果含有高浓度的镉，就会影响水稻吸收铁、锰、钙等必要元素，从而影响水稻的养分吸收、生长发育、产量和品质。

不仅如此，镉还会影响水稻的表观遗传学和代谢，因此，研究重金属污染对水稻的影响是必要的。

重金属在水稻生长中的毒性是复杂多样的。

一方面，重金属污染给水稻带来了直接的毒性，但另一方面也会通过不同的影响途径潜移默化地改变土壤、水体中氧化还原条件和物质的活性等物化特性，进而影响微生物的生长和代谢。

由此可见，研究重金属污染对水稻生长发育的影响不仅仅是防控单一因素的问题，更是要通过多学科交叉融合的方式，探索出尽量完善的解决方案。

那么，我们应该怎样有效地控制重金属污染，保证水稻的安全生长呢？首先，要加强重金属的监测，及时掌握土壤和水源中重金属含量的变化趋势，及时排除重金属污染的风险。

其次，要加强对重金属污染源的管控，严格限制农业生产、工业生产等废水、废气等排放行为，进行有效地污染物的净化处理。

最后，要注意土地的保护和利用，合理规划土地的使用，选择合适的土壤纳污和纳油观测点，确保土壤的健康状况。

同时，也要加强重金属污染修复和治理技术的研究和发展，根据不同的污染情况选择合适的处理方式，保证土地和水源的安全。

稻米镉污染及其消减技术研究进展

几十年来，因工业化、城市化、集约农业活动的发展，土壤-水稻生态系统中重金属污染的广泛发生对水稻的安全生产产生了不利影响。

在所有重金属中，镉（Cd ）是农业土壤中的主要污染物，并通过直接摄入或食物链的生物累积对人类健康构成威胁[1]。

近年来，含镉稻米引起了社会的广泛关注，已在中国、日本、美国、韩国、泰国、伊朗、巴基斯坦、马来西亚等国家被发现，俨然已成为一个全球性的挑战和问题。

我国一直以来都非常重视重金属污染治理，近些年一直有相关计划出台和逐步落实。

稻米镉超标问题亟待解决，因此缓解镉大米带来的健康威胁问题及资源浪费问题，成为国内外的研究热点。

稻谷镉污染存在区域广、总量大的特点，从控制环境、换土修复、生物修复、添加改良剂等方面着手工程量大，时间长，成本高；选育低镉、抗镉新品种机理复杂，同样难以短时间实现镉的消减。

为了人类的健康和安全，必须采取有效措施来解决这一问题。

开展从受污染稻米中去除重金属镉的研究对解决粮食浪费和健康威胁问题具有非常重要的意义。

1镉米成因1.1镉的累积链条镉（Cd ）是最具流动性和潜在生物有效性的土壤元素之一。

虽然目前还不确定镉元素对植物生长或生物系统是否必不可少，但已明确的是它被农作物的根系吸收并运输到地上组织（包括谷物），这一过程取决于土壤中镉的浓度、有效性及植物的遗传特征[2]。

与其他谷物相比，稻米倾向于积累更多的镉，并且是食米人群膳食镉摄入量的主要来源[3-6]。

水稻籽粒中镉含量与土壤中镉含量成正相关[7]，土壤中的重金属污染是无形的、不可降解的，难以修复。

水稻吸收土壤中的镉元素需要经过多个转化过程：从土壤到根部组织共质体的吸收；输运到木质部或在根细胞中封存；木质部向地上部分运输；木质部向韧皮部转移；韧皮部向籽粒运输[8-9]。

通过韧皮部控制再分配过程对于稻米籽粒中镉的积累至关重要[8,10]。

1.2镉的来源在自然条件下，土壤中的镉通常以低浓度存在，火山活动和岩石风化是主要的自然来源；然而，来自收稿日期：2022-10-16作者简介：刘烽（1998—），男，湖南常德人，北京科技大学冶金与生态工程学院在读硕士研究生，研究方向为重金属污染治理。

浅析水稻对重金属离子镉的吸收及吸收耐性研究

浅析水稻对重金属离子镉的吸收及吸收耐性研究作者：谢红阳黄杰来源：《中国食品》2021年第03期据悉，能够直接进入人体的镉的食物来源主要为大米，占比高达40%，而水稻是非常重要的粮食作物，所以水稻在种植过程中是否受到重金属离子镉的污染十分关键。

根据目前的调查显示，我国存在镉污染的农田面积将近1333333.33hm2，年产水稻镉超标产品达到14.7亿千克。

本文研究分析了水稻对重金属镉离子的吸收及耐性机理。

一、影响水稻对金属镉吸收的因素1.pH。

在土壤当中，镉离子的存在形式为多种结合态，包括残渣态、水溶态、可交换态、碳酸盐态以及有机结合态等，形态存在的多少直接对镉的有效态含量产生决定效果。

在某种pH条件下，这些结合态会一直保持动态平衡。

一旦土壤内部的pH有所变化，平衡便会偏移，进而产生新的平衡，使之前的各形态镉离子占比有所改变，镉离子在土壤中的移动性便会有所改变，同时改变生物有效性，植物吸收镉离子的过程也变得富有动态性。

当pH值为中碱条件，水溶性的镉离子占据总体镉的3%；当pH值下降为4.57，水稻土当中的水溶态镉离子质量分数会提升到48.40%。

因此在治理镉污染的土地时，对pH值进行控制，使其不超过6.5，即可减少镉离子对生物生态反应过程中产生的危害。

植物对于镉离子的吸收量与土壤的pH值有直接关系，但在水培情况下结果却有所不同。

研究显示，当pH值为0.5时，水稻茎部镉离子积累量最大，根部在pH值有所升高之后，相应的积累量也会增高。

这是因为水培与土壤环境有着很大的差异性，镉离子的存在形式主要为水溶态，在植物根表面镉离子与氢离子会对结合位点产生竞争吸附效应，升高pH值之后，根表面会有相应的正离子在结合位点释放，使得对镉离子吸收过程中产生更多的结合位点，增大镉离子吸收量。

2.Eh。

氧化还原值（Eh）是土壤对生物有效性产生影响的关键因素。

研究发现，当稻田的Eh值有所增大后，土壤当中存在的水溶性镉离子含量、水稻吸收镉离子的总量和地上部存在的镉离子含量都会有相应的增加。

土壤—水稻系统重金属污染的研究现状和展望

土壤—水稻系统重金属污染的研究现状和展望Ξ余守武1,2,刘宜柏1(1.江西农业大学农学院,江西南昌330045;2.江西省农业科学院水稻研究所,江西南昌330200) 摘　要:对土壤—水稻系统的重金属污染的研究现状进行了综述。

主要介绍了土壤中重金属污染的形态、分布状况、重金属对水稻的生理生态效应、水稻吸收累积重金属的影响因素及水稻对重金属抗性的分子生物学基础,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词:土壤—水稻系统;重金属;污染中图分类号:S153.61　文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2004)01-0041-08重金属污染是一种严重的环境污染因素[1]。

重金属一旦进入环境,尤其是进入土壤—水稻系统中就很难排除。

过量的重金属在水稻的根、茎、叶以及籽粒中大量积累,不仅影响水稻产量和品质及整个农田生态系统,并可通过食物链危及动物和人类的健康。

因此,了解重金属对水稻污染的生理生物学机制及水稻对重金属的抗性机理显得非常重要,对保护生态环境和生产绿色食品都具有重要的意义。

1　土壤中重金属污染形态及分布状况1.1　土壤中重金属污染形态有关研究表明,石灰性污水灌溉土壤0～20cm 土层中,Pb 、Cd 主要以碳酸盐结合态,硫化物残渣态存在,其次是有机结合态,交换态、吸附态较少,总的看来Pb 的吸附态>交换态,而Cd 则相反[2]。

影响Pb 、Cd 形态分布的主要因素有土壤pH 值、有机质含量、腐殖酸组成和碳酸钙含量等[3]。

而Hg 的有效态主要与土壤中的硫、氯化物及有机肥料含量有关[4]。

在As 污染的土壤中,主要以水溶性砷和钙砷为主,铝砷和铁砷最低[5]。

Cr 主要在20～40cm 的表层和耕作层累积,下层土壤则无明显累积,且Cr 在土壤中不易移动,也较难被植物吸收[6～7]。

1.2　重金属在土壤中的分布状况水稻土中的无机及有机胶体对重金属阳离子的吸附、代换、络合具有一定的作用,使大部分土壤中的重金属污染物被固定在耕作层(0～20cm )中,而40cm 以下逐渐减少。