砷胁迫下不同纳米颗粒对水稻养分吸收、生理特性及砷累积的影响

采用盆栽试验,研究施用3种纳米颗粒(SiO_(2)、TiO_(2)、MnO_(2))对不同砷(As)浓度(0、10、30 mg/kg)下水稻养分吸收、生理特性及As累积的影响;探讨纳米材料对As胁迫下水稻养分吸收及相关生理适应机制,为水稻安全生产提供理论依据。结果表明,与As0处理相比,砷胁迫(As10、As30)整体降低了水稻生物量、养分累积量(K、P、S、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe、Cu)、光合气体交换参数(P_(n)、C_(i)、G_(s)、T_(r)),且提高了丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,在此基础上施用纳米材料均整体提高了水稻养分吸收及改善了相关生理生化特征,但不同As水平下不同处理间存在差异。无和低As胁迫水平(As0、As10)下各处理整体表现为CK<TiO_(2)、MnO_(2)<SiO_(2);而在较高As胁迫处理(As30)下则以MnO_(2)纳米粒子处理最佳,同时MnO_(2)处理下土壤、植株的As浓度、生物富集系数(BCF)及转移系数(TF)降幅最大。综上,在砷胁迫土壤中整体以施用MnO_(2)纳米颗粒处理较佳,尤其表现在高As污染中;As30水平下,与其他处理相比,MnO_(2)纳米颗粒处理的土壤、根、茎、叶、穗As浓度均明显降低,BCF、TF则分别显著降低13.36%~59.91%、3.87%~33.36%。