镉是一种毒性极强的重金属,它在农业领域对作物产生很多负面影响。据调查显示,当植物组织中的镉含量达到1.0毫克/千克时,会阻碍植物的根系生长、水分以及养分的吸收,致使相关酶活性受到改变,最终使农作物减产甚至死亡。
近年来,学者们在国内外进行了大量研究,探讨了富氢水在农作物和植物上的应用以及影响。研究主要集中在揭示富氢水对植物在辐射、重金属胁迫、农药胁迫、冻害、盐胁迫和毒素污染等条件下的病状缓解效果以及作用机理。
在大量实验之后,专家们得出了以下结论:在处理镉的水稻中,用富氢水进行培养的根部和茎叶的镉含量较低,相比之下,用营养液培养的水稻镉含量较高;另外,在进行叶面喷施时,用富氢水处理的水稻根部和茎叶的镉含量较低,而用清水进行叶面喷施的水稻镉含量较高。
对比而言,使用富氢水培养的水稻根部含有的镉元素数量最低,而使用富氢水进行叶面喷施的水稻茎叶所含的镉元素数量也最低。这表明富氢水可以降低根部对镉元素的吸收,并降低根部向茎叶转运的速率。原因可能是富氢水有助于恢复氧化还原平衡,抑制了活性氧物质的产生,从而减少镉元素的毒害作用。
通过对水稻收获前和收获后的土壤进行理化性质的测定,我们发现,使用富氢水灌溉的土壤中,相对于其他土壤,镉的含量更高。这说明根部吸收的镉相对较少,也就是说富氢水的灌溉可以阻止土壤中的镉转运到根部。
通过使用富氢水进行灌溉或叶面喷施,可以减少水稻根系、茎叶和稻米中的镉含量。尤其是同时使用富氢水灌溉和叶面喷施,效果更加明显。相比于对照组,使用富氢水进行灌溉和叶面喷施,水稻根系、茎叶和稻米中的镉含量分别降低了8%、10%和10%。
富氢水有可能通过减少镉对水稻组织的氧化伤害,以及增强水稻根部和茎叶的抗氧化能力,来提高水稻对重金属镉的抵抗力。
使用富氢水来灌溉水稻可以明显促进其根系生长。同时,通过叶面喷施富氢水,可以显著缓解由镉毒害导致的水稻茎叶矮小和变小的症状,帮助茎叶变得更长、更重。此外,经过富氢水处理后,水稻的结实率也得到了显著提高,同时稻谷和稻穗的重量也得到了增加,从而实现了增产的效果。
研究结果显示,同时使用富氢水进行灌溉和叶面喷施,对水稻的生长发育效果更好,对减轻镉毒害的作用也更为明显。