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农田镉污染对水稻种植的影响

2017-09-18 09:51:10 

土壤中的重金属能通过水环境进入植物体内,并可最终通过食物危害人类健康。由于水稻某些独特的基因,水稻对于镉污染的吸附作用明显强于玉米、大豆等其他的作物品种,所以镉污染在水稻中表现得十分明显,在广西、湖南的某些地区,已经发现重度污染的镉米,某些村落已经有多名村民出现镉中毒症状。我国65%以上的人口以稻米为主食,稻米中的镉可通过食物链进入人体,对人体造成极大危害。水稻田中的镉同样也会对水稻的生长发育造成影响,使水稻产量降低,经济效益降低。稻田镉污染对农产品和生态安全构成极大威胁,制约了农业可持续发展。

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一、镉对水稻的生长影响:
有研究表明,在全生育期镉胁迫环境下, 植株生长瘦弱,叶片短小,中下部叶片枯尖、黄化严重,根短而粗。表皮糙裂, 菌丝状根毛发达, 抽穗期推迟 3~ 4 d。植株贪青晚熟,后期小分蘖多, 穗短粒少,其中杂交水稻表现尤为突出。
镉主要通过抑制细胞中酶的活性从而抑制水稻生长,具体表现如下:
1.萌芽时期,镉离子能抑制蛋白酶和肽酶活性,且随离子浓度的增加抑制强度增大,说明镉能抑制种子萌发。
2.镉能抑制核糖核酸酶活性,改变RNA的合成。
3.镉能抑制硝酸还原酶活性,减少根部对硝酸盐的吸收以及向地上部的转运。
3.镉抑制根部Fe3+还原酶的活性,导致Fe2+缺乏。
5.镉能影响植物保护酶系统。在镉胁迫下植物体内积累H2O2,H2O2的过量积累又会使植物体内的抗氧化酶系统和非酶系统发生紊乱,导致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。
6. 镉增加了叶绿素酶的活性从而使叶绿素分解,导致植株失绿,从而降低植物光合作用效率。

二、镉大米的危害:
国家镉大米标准规定值为≤0.2mg/kg。在被镉污染的农田中种植出来的稻米容易导致镉含量超标,就是我们熟知的镉大米。镉对人体造成危害的前提都是几十年长期、较大量地吸收,因此预防近端肾小管功能障碍,就可以保护受镉污染影响的人群。镉的毒性较大,它对身体危害最严重的是结缔组织损伤、生殖系统功能障碍、肾损伤、致畸和致癌。而最新研究成果还表明,镉能引发人类乳腺癌。

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