Abstrakt

Die Wasserdynamik beeinflusst physio-biochemische Reaktionen, Ertrags- und Qualitätsmerkmale, Bleibelastungen und Bleigehalte im Endkorn von Duftreis

Umair Ashraf

Die Bleiverschmutzung (Pb) landwirtschaftlicher Flächen und ihr Eintrag in die Nahrungskette über Boden-Pflanzen-Systeme geben Anlass zu ernster Sorge. In der vorliegenden Studie wurden vier verschiedene Bewässerungsregime untersucht, und zwar a) CP: kontinuierliche Staunässe, b) AWD-BF: abwechselndes Befeuchten und Trocknen (AWD) vor der Blüte, c) AWD-AF: AWD nach der Blüte und AWD-TM: AWD bis zur Reife (Bodenwasserpotential bei allen AWD-Behandlungen bei −25 kPa gehalten). Diese wurden bei zwei Duftreissorten, Guixiangzhan und Nongxiang-18, mit einem Bleigehalt im Boden von 800 mg/kg eingesetzt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Wasserdynamik oxidativen Stress auslöste und gleichzeitig die enzymatischen und nicht-enzymatischen Aktivitäten in beiden Reissorten regulierte. Allerdings war der oxidative Schaden bei Nongxinag-18 größer, während Guixiangzhan sich als wirksam bei antioxidativen Reaktionen unter Bleistress erwies. Alle Wasserbehandlungen erwiesen sich hinsichtlich der Nettophotosynthese und der Gasaustauscheigenschaften für beide Reissorten als statistisch ähnlich (P≥0,05) (außer Nettophotosynthese und interzellulärem CO2 in Nongxiang-18). AWD-Bedingungen reduzierten den Pb-Gehalt und den Translokationsfaktor (TF) für Wurzel, Spross, Blätter, Kolben (bei Kornfüllung) und Korn (bei Reife) im Vergleich zu CP deutlich, während die Pb-Konzentrationen in den jeweiligen Organen in Nongxiang-18 im Durchschnitt 1,41-, 2,63- und 3,86-mal höher waren (außer Wurzeln) als in Guixiangzhan. Im Mittel führten alle AWD-Behandlungen zu einer 28,15- und 17,33-prozentigen Reduktion des Korn-Pb-Gehalts im Vergleich zu CP in Guixiangzhan und Nongxiang-18. Darüber hinaus blieben die meisten Ertrags- und Qualitätskomponenten unter allen Bewässerungsregimen statistisch ähnlich ((P>0,05)) (außer Körnerrispe-1 für beide Reissorten), jedoch führten nur AWD-TM für Guixiangzhan und alle AWD-Behandlungen für Nongxiang-18 zu signifikanten Ertragseinbußen (P<0,05). Zudem korrelierten relative Veränderungen (RC) der Kornerträge signifikant (r =0,81) mit Körnernrispe-1, während die Stärke der Assoziation für die Pb-Konzentration zwischen verbundenen und getrennten Organen unterschiedlich ist. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Pb-Belastung von Duftreis durch effektives Management und Kontrolle des Bewässerungswassers reguliert werden kann; allerdings muss auf die Wassergrenzwerte für Reis geachtet werden, um Ertragsverluste zu vermeiden.