公路交通对水稻生理特性及重金属含量的影响

论文摘要

为探明公路交通对两侧作物生长过程生理特性及重金属含量的影响,通过水稻盆栽试验和室内理化分析的方法,研究公路交通对不同距离处的水稻拔节期和抽穗期生理特性、重金属含量、产量及其构成因素的影响。主要研究结果如下：1.水稻叶片Gs、Ci、Pn、Tr及总叶绿素含量抽穗期均比拔节期增多,气孔导度(Gs)在两个时期均以50m最低,与150m的差异显著。拔节期叶片的胞间C02浓度(Ci)、叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)以10m处最高,抽穗期,胞间CO2浓度,10m>150m>50m,差异不显著,净光合速率、蒸腾速率以150m处最高,差异显著。叶片水分利用率在拔节期以50m处最高,与150m差异显著,抽穗期叶片水分利用效率差异不显著。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量在两个时期以150m处相对较大,拔节期与150m比较差异不显著,抽穗期达显著水平。叶绿素a/b,150m处相对较小,拔节期差异不显著,抽穗期差异显著。2.拔节期,3个距离处水稻叶片游离脯氨酸含量、细胞质膜透性、MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和保护酶系统活性差异均不显著。抽穗期,叶片游离脯氨酸含量随至路基距离的增大而减小,有显著差异。抽穗期,叶片细胞质膜透性、MDA含量50m处最大,10m、50m处比150m差异均显著。抽穗期,水稻叶片的可溶性糖含量150m>10m>50m,差异显著。可溶性蛋白含量抽穗期比拔节期有所升高,10m>50m>150m,但差异不显著,可溶性蛋白含量没有受到明显影响。SOD活性抽穗期,10m、50m处比150m处高出13.37%、21.28%,差异均显著。水稻叶片的CAT活性在两个时期均为50m>10m>150m,差异均不显著。抽穗期,POD活性10m、50m处比150m处高出19.65%、25.87%,差异均显著。两个时期之间进行比较,抽穗期比拔节期保护酶系统活性都有所增加,说明随着水稻生长时间的增长,公路交通污染对其影响增大,保护酶系统活性增大有利于保护植物免受伤害。3.土壤中重金属Pb、Cu、Zn、Cd含量为10m、50m大于150m处,只有收获期Pb含量50m处比150m处略有降低,Pb含量在收获期有所降低,Cu、Zn变化幅度不大,在水稻的一个生长周期中,在距公路150m范围内,并未有明显增加,且均在国家土壤环境质量二级标准范围内。但Cd元素含量在收获期l0m处出现明显增加。水稻植株中重金属Pb、Cu、Zn、Cd含量大于糙米。在150m范围内糙米中Pb、Cu、Zn含量均无超标,符合无公害稻米卫生标准。Cd元素含量在50m范围内有超标,且10m处超标量大于50m处。在150m处糙米Cd元素含量是安全的。10m、50m处谷壳中Pb含量均高于糙米中含量,谷壳中Pb、Zn含量150m处相对较低,差异显著,Cu含量变化不大,Cd含量在50m处比150m处高出30.16%,差异显著,l0m处比150m处低5.37%,差异不显著。植株中Cu、Cd含量均以l0m处为最高值,Pb、Zn含量均为50m处值最高。4.水稻株高、主穗穗长、剑叶长和宽均为150 m处相对较大,50m处相对最小。每株有效穗数、每穗实粒数、结实率均以150m相对较高,但差异均不显著。千粒重以50m处最低,比150m低7%,二者差异显著,10m处比150m处低2%,差异不显著。每盆产量以150m处最高,10m、50m处相对150m有显著差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 研究背景
• 2 交通污染来源
• 3 国内外研究进展
• 3.1 交通污染对人的影响
• 3.2 交通污染对植物的影响
• 3.2.1 对植物生理特性的影响
• 3.2.2 对植物重金属含量的影响
• 3.3 交通污染对土壤的影响
• 3.3.1 对土壤理化性质的影响
• 3.3.2 对土壤重金属含量的影响
• 3.3.3 对土壤有机污染物含量的影响
• 3.4 小结
• 4.研究目的和意义
• 4.1 研究目的
• 4.2 研究意义
• 5.本研究主要内容
• 第二章 材料与方法
• 1 试验地点
• 2 供试材料
• 3 试验设计
• 4 取样与样品处理
• 5 测定项目与方法
• 5.1 盆栽土壤基本理化性状分析
• 5.2 光合参数Gs、Ci、Pn、Tr的测定
• 5.3 叶绿素含量的测定
• 5.4 叶片游离脯氨酸含量的测定
• 5.5 叶片细胞质膜透性的测定
• 5.6 丙二醛（MDA）含量的测定
• 5.7 可溶性糖含量测定
• 5.8 可溶性蛋白含量的测定
• 5.9 保护酶活性的测定
• 5.9.1 超氧化物歧化酶（SOD）活性测定
• 5.9.2 过氧化氢酶（CAT）活性测定
• 5.9.3 过氧化物酶（POD）活性测定
• 5.10 水稻和土壤重金属Pb、Cu、Zn、Cd全量测定
• 5.11 水稻产量及其构成因素测定
• 6 数据处理
• 第三章 结果与分析
• 1 交通污染对水稻生理生化特性的影响
• 1.1 交通污染对水稻叶片光合特性的影响
• 1.1.1 对水稻叶片Gs、Ci、Pn、Tr的影响
• 1.1.2 对水稻叶片水分利用率的影响
• 1.1.3 对水稻叶片总叶绿素含量的影响
• 1.1.4 对叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素a/b的影响
• 1.2 对叶片游离脯氨酸含量、细胞质膜透性、MDA含量的影响
• 1.3 对叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响
• 1.4 交通污染对叶片保护酶系统的影响
• 2 交通污染对土壤、水稻重金属含量的影响
• 2.1 土壤重金属Pb、Cu、Zn、Cd含量
• 2.2 水稻糙米、谷壳和植株重金属含量
• 3 交通污染对水稻产量及产量构成因素的影响
• 3.1 成熟期株高、穗长的测定
• 3.2 水稻产量及其构成因素
• 第四章 讨论
• 1 交通污染对水稻生理生化特性的影响
• 1.1 对叶片光合特性的影响
• 1.2 对叶片游离脯氨酸、细胞质膜透性、MDA含量的影响
• 1.3 对叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响
• 1.4 对叶片保护酶系统的影响
• 2 交通污染对土壤和水稻重金属含量的影响
• 2.1 对土壤重金属含量的影响
• 2.2 对水稻糙米、谷壳和植株重金属含量的影响
• 3 交通污染对水稻产量及其构成因素的影响
• 第五章 结论
• 全文创新点与研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介