实验的基本数据1生物量子粒产量子粒CdPb含量精.docx
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实验的基本数据1生物量子粒产量子粒CdPb含量精
实验的基本数据1：
生物量，子粒产量、子粒CdPb含量
Soiltype
Treatment
Cultivars
Total-biomass
g·pot-1
Grainyield
g·pot-1
GrainCd
mg·kg-1
GrainPb
mg·kg-1
Redsoil
SpikedCd
2mg·kg-1
SuxiangjingNo.1
71.26±5.12f*
22.25±1.52f
0.623±0.051a
0.447±0.006a
99-22
74.25±4.60e
26.73±0.58e
0.407±0.031c
0.347±0.027b
SpikedCd
1mg·kg-1
SuxiangjingNo.1
68.23±1.04g
22.85±0.60f
0.223±0.021d
0.433±0.019a
99-22
80.16±0.87d
28.83±1.25d
0.151±0.012ef
0.342±0.028b
CK
SuxiangjingNo.1
68.04±0.62g
24.57±0.18e
0.088±0.008g
0.301±0.030c
99-22
81.06±4.24d
27.82±1.19de
0.056±0.011h
0.254±0.018d
Paddysoil
SpikedCd
2mg·kg-1
SuxiangjingNo.1
91.34±1.08c
30.59±0.18c
0.528±0.041b
0.319±0.014bc
99-22
95.28±0.65bc
35.36±2.25a
0.250±0.030d
0.286±0.024c
SpikedCd
1mg·kg-1
SuxiangjingNo.1
92.38±2.18c
31.23±1.87c
0.193±0.013e
0.259±0.024d
99-22
90.63±5.63c
31.38±1.06c
0.129±0.013f
0.283±0.020c
CK
SuxiangjingNo.1
98.36±1.13a
33.61±0.13b
0.063±0.005gh
0.237±0.016de
99-22
82.97±0.82d
30.85±1.68c
0.034±0.004i
0.219±0.014e
基本数据2：
Dynamicsofamountoftotal-Cdinriceplants（notes:
Redsoil,99-22;Redsoil,SuxiangjingNO.1;Paddysoil,99-22;Paddysoil,SuxiangjingNo.1,thesamebelow）（植株生物量与植株总浓度）
Table1Somephysico-chemicalpropertiesofthestudiedsoils
Soil
pH
（H2O）
Org.C
g·kg-1
FeOX
g·kg-1
CEC
cmol·kg-1
Clay
g·kg-1
Total-Cd
mg·kg-1
MgCl2-Cd
mg·kg-1
Total-Pbmg·kg-1
MgCl2-Pb
mg·kg-1
R
4.95
4.15
?
14.10
139.10
0.36
0.10
15.89
4.56
P
6.54
24.3
?
18.81
225.00
0.43
0.05
11.75
4.23
UptakeofCdandPbbytwoRiceCultivarsUnderDifferentCdLevelsintwoSoilsDifferinginSurfaceChargeProperties
Heavymetalpollutioninagriculturalfarmlandhasbecomeaseriousprobleminmanypartsoftheworld,anditproducesseriousthreatenstohumanhealth.
OurstudyshowedthatgreatdifferencesexistedamongthericecultivarsintheuptakeofCdandPb.ThebioavailabilityofCdandPbindifferentsoilwasalsodifferent.
TherewasthesametrendofdynamicsforCdandPbuptakeinricecultivars.Thedifferenceofuptakeheavymetalexistedfromtheseedlingstage.
SoitispossibletoselectthecultivarswhichaccumulatedlowerCdandPbattheseedlingstage.TheuptakeandaccumulationofCdinricewerecorrelatedwithPb;spikingCdcouldenhancetheuptakeofPb,implyingthatsomeinteractionsexistedinabsorptionandtranslocationbetweenCdandPb,whichisworthyoffurtherinvestigation.
一、深入理解布置实验的意图
1，当前科学和社会正在关注或急需解决的问题：
当前关注的重金属食物安全性及其控制：
2，研究的热点与及其进展：
重金属生物有效性，基因型差异，土壤化学影响，土壤污染效应
3，实验的目的：
土壤-水稻的工作？
二、本实验的科学性分析
1，针对欲讨论的问题：
重金属，土壤水稻积累行为
2，资料的完整性：
设计框架
Cdspikinglevel
Soil
Ricecultivars
Heavymetals
3
2
2
CuZnCdPb
分析内容：
重金属量的变化的完整性
Biomass
Totalconcentration
Totalplant
Organ
Growingperiods
Y
Y
Y
3，设计的科学性与可靠性
Replication
Determination
Culture
3，random
Standardcontrol
Cont.submerging
预处理：
空白，对照，干重换算
三、实验结果的初步分析
1，统计检验：
2品种在不同的土壤中子粒CdPb分别存在差异；生物量不仅存在差异品种，也存在于不同的土壤中；问题：
总吸收量、分配是否存在差异？
不同的土壤中的差异的程度如何？
对于总吸收量来说，土壤间差异与品种间差异的相对大小？
2，简化现象：
做了许多元素，Cu,Zn,CdPb,前两者不突出，Pb的变异在不同的土壤和不同的品种以及不同的Cd处理下变化多样，但差异幅度不如Cd,故主要精力放在Cd上。
既然这种现象因土壤、品种和Cd处理而异，将数据简化：
（1）按不同的土壤、品种和Cd处理分别整理
（2）按品种（基因型差异控制）、不同土壤（土壤化学控制）在不施Cd和施Cd下的变异讨论
成熟时试验处理数据的整理结果
Soiltype
Cultivars
Total-biomass
g·pot-1
Grainyield
g·pot-1
GrainCd
mg·kg-1
GrainPb
mg·kg-1
NoCdspiking
Redsoil
A
68.04±0.62g
24.57±0.18e
0.088±0.008g
0.301±0.030c
B
81.06±4.24d
27.82±1.19de
0.056±0.011h
0.254±0.018d
Paddysoil
A
98.36±1.13a
33.61±0.13b
0.063±0.005gh
0.237±0.016de
B
82.97±0.82d
30.85±1.68c
0.034±0.004i
0.219±0.014e
Cdspiking2mg/kg
Redsoil
A
71.26±5.12f*
22.25±1.52f
0.623±0.051a
0.447±0.006a
B
74.25±4.60e
26.73±0.58e
0.407±0.031c
0.347±0.027b
Paddysoil
A
91.34±1.08c
30.59±0.18c
0.528±0.041b
0.319±0.014bc
B
95.28±0.65bc
35.36±2.25a
0.250±0.030d
0.286±0.024c
3，突出主要矛盾：
水稻Cd吸收与品种、土壤和Cd处理，因Cd的环境重要性和健康危害，讨论Cd在土壤-水稻系统中的生物有效性，捎带Pb的变异
四、实验结果的再认识：
可以说明什么样的问题：
1，返回参考文献：
在Cd的土壤-作物系统中生物有效性问题上文献上的资料做到何种程度？
理论问题阐述的深度如何？
已经知道的：
土壤化学影响：
大量工作，有许多著名的模型可以说明土壤的化学移动性对植物Cd吸收的影响（Allen的书，Sauve等、Janssen等的Cd和Pb土壤化学移动性模型；）；另外，许多工作表明土壤Cd污染普遍，但不同作物、不同土壤中Cd吸收程度与器官分布不同，过去的工作分别说明了土壤化学（盆栽实验、大田调查采样？
杂交稻与常规稻比较）
2，检验本结果的新颖性：
土壤效应、作物品种效应及其在不同Cd处理下的表现？
能否说明土壤-水稻系统中重金属生物有效性的基因型影响与土壤化学影响及其交互作用，以及这种复合影响的食物安全效应？
3，本结果的学术与应用范畴：
水稻重金属吸收与健康风险评估，安全水稻生产（育种）、品种与土壤搭配
五、构筑论文框架
基本观点：
实验事实上的抽象：
水稻重金属水平受到土壤化学行为、品种行为和土壤污染特点的控制，土壤-水稻重金属生物有效性包括土壤化学效应和品种的基因型效应
基本依据：
实验事实的分项表达与阐述
在污染和未污染条件下土壤化学、作物品种如何影响重金属水稻吸收，这种吸收变异如何影响子粒水平及食物安全性
基本结论：
实验事实的认识与创新之处
土壤化学和作物基因都是控制重金属生物有效性的主要因素，它们存在交互作用，在特定条件下会严重影响水稻的食物安全性
六、重新整理实验数据与资料
♦根据不同论点与论据的资料排列与比较
按不同污染条件下的水稻重金属总吸收量、水稻子粒重金属水平的变异与安全性进行资料整理
Table2Biomass,totalconcentrationanduptakeofCdandPbby2cultivarsrespectivelyinthetwosoilsofriceundernospiking
Culti-
Vars
Biomass
（g/pot）
TotalCd
（mg/kg）
TotalPb
（mg/kg）
Totaluptake（µg/pot）
Cd
Pb
Redsoil
A
68.04±0.62a
0.19±0.02a
4.22±0.12a
13.88±0.02a
308.2±0.12a
B
81.06±4.24b
0.11±0.01b
3.31±0.14b
8.92±0.04b
268.3±0.59b
Paddysoil
A
98.36±1.13a
0.10±0.01a
3.43±0.07a
9.84±0.01a
337.4±0.09a
B
82.97±0.82b
0.06±0.01b
2.97±0.14b
4.98±0.04b
246.4±0.53b
*Boththegenotypiceffectandpedochemiceffectwasdefinedasthepercentageoftherelativedifferencetothemeanofthegroup.
Table4Biomass,concentrationandtotaluptakeofCdandPbby2cultivarsofriceintwosoilsrespectivelyunderspikedCd
Culti
Vars
Biomass
（gDM/pot）
Totalconc.（mg/kg）
Totaluptake（µg/pot）
Cd
Pb
Cd
Pb
Redsoil
A
71.26±5.12a
1.29±0.06a
5.44±0.25a
91.93±0.32
387.7±0.31
B
74.20±4.60b
0.80±0.04b
4.03±0.30b
59.40±0.19
299.2±0.46
Paddysoil
A
98.36±1.13a
0.75±0.05a
3.94±0.16a
68.13±0.06
357.9±0.20
B
82.97±0.82b
0.48±0.02b
3.32±0.15b
45.73±0.08
316.3±0.61
2,二次数据的开发：
抽象认识的源泉
计算不同的效应及其贡献：
总吸收量，总吸收量差异的两种效应计算
Table3Thebio-availabilityofCdandPb（µg/pot）intwosoilsundernoCdspikingwithtwocultivarsrespectively
Redsoil
Paddysoil
Pedochemic
Cd
CultivarsA
13.88
9.84
34.06
CultivarsB
8.92
4.98
56.69
Genotypic
43.51
65.59
94.38
Pb
CultivarsA
308.2
337.4
-9.05
CultivarsB
268.3
246.4
8.51
Genotypic
13.84
31.18
22.29
Table4BioavailabilityofCdandPbunderspikedCd（totaluptakebyplant）intwosoilsundertwocultivarsrespectively
Redsoil
Paddysoil
Pedochemic
Cd
CultivarsA
91.93
68.13
29.74
CultivarsB
59.4
45.73
26.01
Genotypic
42.99
39.35
67.12
Pb
CultivarsA
387.7
357.9
7.99
CultivarsB
299.2
316.3
-5.56
Genotypic
25.77
12.34
20.28
3,数据的扬弃：
去伪存真，去粗存精，去次存重，去繁存简
1,Cd处理1mg/kg下的资料；
2，不同生育期的资料；
3，生物量的资料基本不分析：
总量计算
3，不同器官的资料仅考虑了子粒
七、与文献的研讨:
虚拟讨论会
♦分项论据分析的归纳与联系：
各项研究结果的相互联系，例如总吸收与子粒积累，后者与食物安全的关系；例如交互作用下的水稻子粒Cd水平与健康风险
♦不求同，但存异：
提升科学价值，发现与树立创新论点（奥秘？
）
本项结果与文献报道的关联程度与不同，不同之处的价值。
两种效应在污染与未污染下的变化与差异；基因型控制与土壤化学控制分别对于不同土壤和不同品种的响应。
♦综合本结果与文献结果，提炼结论：
土壤-品种-水稻安全关系与生产中的问题，基因改良品种的创新与栽培:
b
USEPARfD
Nospiking
Cdspiking
InteractionofbotheffectsenhancedgrainpartitioningandhighCdgrainCdexceedingthepotentialhealthrisklimitoffood.
结论如下：
1，Thus,thelinkagebetweenthepedochemiceffectandthegenotypiceffectmayelucidatethebioavailabilityoftoxicheavymetalsinsoil-cropsystem.
2，Validationofpedochemicalportioningmodelforheavymetaltransfertofoodhumanchainandpotentialhealthriskshouldbepursuedbycouplingwithplantmetalaffinityandgrainpartitioningcharacteristicsandtakingintoaccountthesoilpollutionfactor.
3，Inpractice,thegenotypiceffectonheavymetalbioavailabilityshouldbeconcernedinbreedingofricecultivarswithemphasesonlowaffinityfortoxicmetalsandcautionsshouldbetakenwhennewlyinnovatedhybridorsuperricecultivarsarecultivatedinsoilswithhighchemicalavailabilityand/orwithheavymetalpollution.
八、点击科学奥秘：
♦论文题目：
开门见山，亮相科学发现
Bio-availabilityofCdandPbinsoil-ricecropsystem:
Pedochemicversusgenotypiceffect
♦摘要引出奥秘之源：
由重要文献整理的前人认识与结果
Humanexposuretotoxicheavymetalsbydietaryintakehasgainedincreasingconcernsforthelastyears.Thebioavailablityofheavymetalsinsoil-cropsystemhasbeenconsideredasakeyfactorcontrollingtheplantuptakeandthushumanhealthriskthroughfoodchaintransfer（Allen,2001）.
重新亮出本实验的目的与实验设计与主要结果
Inanattempttoelucidatetheeffectsbypedochemicbehaviorofsoilandtheplantbehaviorinmetaluptakeanddistributionandtheirrelativecontributioninheavymetalbioavailability,weconductedapotexperimentofuptakeandaccumulationofCdandPbbytworice（OryzasativaL.）cultivarswithdistinctmetalaffinityontwosoilswithdistinctpedochemicpropertieswithandwithoutCdspiking.
论文见：
LiZhengwenetal.,PLSO,2005.271:
165-173
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