李 姣，劉 璐，楊 斌，彭偉正，王惠群

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125)

鎘是一種柔軟、具有銀白色光澤的稀有重金屬，對(duì)人體毒性很高，在土壤-植物系統(tǒng)中生物遷移性極強(qiáng)[1]。由于礦藏開采、大氣污染、農(nóng)業(yè)污灌、污泥和鎘含量超標(biāo)磷肥的施用等人為活動(dòng)的影響，農(nóng)業(yè)耕地尤其是稻田土壤鎘污染加劇[2]。水稻是鎘吸收能力較強(qiáng)的大宗作物，我國(guó)65%以上的人口以稻米為主食，稻米中的鎘可通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人體造成極大危害[3]。因此，稻田鎘污染對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和生態(tài)安全構(gòu)成極大威脅，制約了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[4]。在農(nóng)田鎘污染，特別是輕度污染的條件下，如何通過(guò)農(nóng)業(yè)栽培調(diào)控措施，緩解鎘對(duì)水稻毒害，減少稻米中鎘的積累，實(shí)現(xiàn)稻米安全生產(chǎn)，成為亟待解決的問題之一[5]。

水稻對(duì)重金屬鎘的吸收不僅取決于土壤Cd含量，還受灌溉方式、施肥類型和土壤理化性質(zhì)等因素的影響[6]。鋅是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素，是細(xì)胞內(nèi)多種關(guān)鍵酶的重要組成成分，同時(shí)也是許多蛋白質(zhì)、膜蛋白和結(jié)合蛋白如鋅指蛋白的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑[7]。鋅和鎘具有相類似的化學(xué)性質(zhì)，鋅與鎘交互作用復(fù)雜[8]，二者之間表現(xiàn)為協(xié)同還是拮抗作用一直未有定論。有研究表明，鋅、鎘之間存在拮抗作用，施用Zn可減少Cd在植物體內(nèi)積累，通過(guò)提高光合作用等緩解鎘對(duì)植物的生理脅迫[9]；也有研究認(rèn)為，施鋅促進(jìn)植物對(duì)鎘積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，表現(xiàn)為協(xié)同作用[10]。水稻根際中的Fe2+被氧化并在水稻根表和根際形成棕紅色鐵氧化物膠膜-“鐵套”，這種為適應(yīng)淹水環(huán)境而形成的根表獨(dú)特結(jié)構(gòu)，對(duì)多種重金屬元素的化學(xué)行為及生物有效性產(chǎn)生重要影響[11]。一定厚度的“鐵套”膜可促進(jìn)水稻根系對(duì)周圍介質(zhì)中必需元素的吸收，“鐵套”膜上吸附的一些陰離子可以與鎘形成難溶性沉淀，從而降低了鎘在根際的生物有效性[12]。但如果“鐵套”膜厚度太大，則可能成為必需元素吸收的阻礙層。鐵、鋅與鎘離子的互作機(jī)制復(fù)雜，其對(duì)鎘在水稻體內(nèi)的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)的影響，尚未得到一致的結(jié)論，有待更多試驗(yàn)數(shù)據(jù)的證實(shí)。

在重金屬輕度污染的稻田中生產(chǎn)出合格的稻米是實(shí)現(xiàn)“邊治理邊生產(chǎn)”的主要途徑，減少水稻對(duì)鎘的吸收與降低鎘從營(yíng)養(yǎng)體向水稻籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要方法。研究和探明水稻鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理以及必需元素的陽(yáng)離子與鎘在水稻吸收運(yùn)轉(zhuǎn)上的互作效應(yīng)，對(duì)于提出和制定以營(yíng)養(yǎng)調(diào)控為核心的降鎘技術(shù)措施具有重要的指導(dǎo)意義。

本研究選擇低鎘水稻品種C兩優(yōu)266和高鎘水稻品種威優(yōu)46，通過(guò)水培盆栽試驗(yàn)，研究Cd、Fe、Zn離子濃度對(duì)苗期水稻生長(zhǎng)及鎘運(yùn)轉(zhuǎn)、積累的影響，以探討Fe、Zn與Cd在吸收運(yùn)轉(zhuǎn)上的互作效應(yīng)，旨在為制定通過(guò)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控方法水稻降鎘技術(shù)措施提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水稻材料為高鎘品種威優(yōu)46和低鎘品種C兩優(yōu)266，其威優(yōu)46是中晚秈型優(yōu)良組合，生育期為122 d；C兩優(yōu)266是雜交晚稻品種，生育期121 d。

1.2 試驗(yàn)方法

水稻采用濕潤(rùn)育秧方法進(jìn)行育秧，秧齡期25 d。水稻秧苗移栽到20 L周轉(zhuǎn)箱中進(jìn)行水培試驗(yàn)，每盆種植6蔸，每品種各3蔸，2株/蔸。在木村B營(yíng)養(yǎng)液中預(yù)培養(yǎng)7 d后，重新更換營(yíng)養(yǎng)液并進(jìn)行試驗(yàn)處理。第1組設(shè)置5個(gè)不同濃度Cd2+處理(采用CdCl2作Cd2+源)：0.0，0.1，0.5，1.0，2.0 mg/kg Cd2+，每處理重復(fù)3次；第2組設(shè)置3個(gè)處理CK(1.0 mg/kg Cd2+)、TFe(1.0 mg/kg Cd2++ 5.0 mg/kg Fe2+，采用FeCl2作Fe2+源)和TZn(1.0 mg/kg Cd2++ 5.0 mg/kg Zn2+，采用ZnSO4作Zn2+源)，每處理重復(fù)3次。處理期間不更換營(yíng)養(yǎng)液，只補(bǔ)充蒸騰失水，處理后14 d(46 d苗期)取樣。

1.3 樣品采集與測(cè)定

收獲46 d苗期水稻整株，先將根部沖洗干凈，將其浸泡于20 mmol/L的乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)溶液中15 min，去掉根部表面殘留的Cd2+，然后用超純水清洗整個(gè)植株，用吸水紙吸干表面水分，將植株根部和地上部分離，分別裝入樣品袋中，置于烘箱中105 ℃殺青20 min，再于80 ℃下烘至恒重，用分析天平測(cè)定地上部分(莖葉)和根部的質(zhì)量，各部位Cd、Fe、Zn含量采用HNO3-HClO4(9∶1)消解，島津AA6880石墨爐法測(cè)定。采用中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所提供的植物成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10049作為水稻樣品Cd、Fe、Zn含量分析的質(zhì)量控制樣品(標(biāo)準(zhǔn)值為Cd (0.19±0.02) mg/kg、Zn(25±1)mg/kg、Fe(1 010±55)mg/kg)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS v22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析和Tukey 法分析同一品種不同鎘濃度處理間的差異顯著性和同一品種不同陽(yáng)離子處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 培養(yǎng)液鎘濃度對(duì)水稻苗期生物產(chǎn)量的影響

由圖1可知，隨著培養(yǎng)液鎘濃度的增加，2個(gè)品種的地上部莖葉干質(zhì)量均有所減少，C兩優(yōu)266的地上部莖葉干質(zhì)量隨著鎘濃度的升高而顯著性降低(P<0.05)，最大降幅為49.2%；而威優(yōu)46由于處理內(nèi)生物量變異大，其地上生物量隨著鎘濃度的增加也受到了明顯的抑制，但差異未達(dá)到顯著水平。2個(gè)品種進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，高鎘品種威優(yōu)46的地上部干質(zhì)量高于低鎘品種C兩優(yōu)266，這一結(jié)果說(shuō)明，相比威優(yōu)46，C兩優(yōu)266秧苗的生長(zhǎng)對(duì)鎘毒害更加敏感。

數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)，不同小寫字母表示各處理間差異顯著(P<0.05)。圖2-4、表1-4同。The data are average value ± standard deviation (n=3)，and different lowercase alphabets in different treatment represented significant difference(P<0.05).The same as Fig.2-4，Tab.1-4.

2.2 培養(yǎng)液鎘濃度對(duì)水稻不同部位鎘含量的影響

如圖2所示，不同鎘濃度處理后對(duì)低鎘和高鎘品種地上部和根部鎘含量的影響程度不同。兩品種地上部和根部鎘含量受鎘濃度增加的影響趨勢(shì)基本一致，均是隨著鎘濃度的增加而不斷升高并達(dá)到顯著水平(P<0.05)，但是，在培養(yǎng)液鎘濃度超過(guò)1.0 mg/kg時(shí)，水稻植株，特別是根系的鎘含量隨培養(yǎng)液鎘濃度增加而增加幅度開始放緩，說(shuō)明水稻對(duì)鎘的吸收在培養(yǎng)液鎘濃度超過(guò)1.0 mg/kg后基本達(dá)到飽和狀態(tài)，這也間接說(shuō)明，水稻對(duì)鎘的吸收方式主要是主動(dòng)吸收。2個(gè)品種鎘含量的比較研究表明，威優(yōu)46的地上部和根部的鎘含量均稍高于C兩優(yōu)266，只有培養(yǎng)液濃度處于0.1 mg/kg處理的水稻根系含量以C兩優(yōu)266的稍高，這是否意味著，在低鎘濃度下，C兩優(yōu)266水稻根系對(duì)鎘的固定能力強(qiáng)于威優(yōu)46，尚需進(jìn)一步研究。

圖2 培養(yǎng)液鎘濃度對(duì)水稻地上部和根部鎘含量的影響Fig.2 Effects of different cadmium concentration on cadmium content in top and root of rice

2.3 培養(yǎng)液鎘濃度對(duì)水稻地上部和根部鎘積累的影響

如表1所示，當(dāng)培養(yǎng)液鎘濃度為0.0～1.0 mg/kg時(shí)，C兩優(yōu)266地上部含鎘總量不斷增加，培養(yǎng)液鎘濃度超過(guò)1.0 mg/kg后繼續(xù)增加，則水稻根系和地上部含鎘總量不再增長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)下降。培養(yǎng)液鎘濃度超過(guò)1.0 mg/kg后，水稻含鎘總量出現(xiàn)下降的原因一是水稻對(duì)鎘的吸收基本達(dá)到飽和，二是水稻的生長(zhǎng)受到抑制，其生物量出現(xiàn)下降。從表1還可看出，培養(yǎng)液鎘的濃度從0.1 mg/kg增加至1.0 mg/kg時(shí)，根系的含鎘總量隨培養(yǎng)液鎘濃度的增加而大幅度增加，而地上部含鎘總量增加的幅度則小得多。根系含鎘總量和地上部含鎘總量隨鎘濃度增加的不對(duì)稱比例關(guān)系說(shuō)明，根系中的鎘大多數(shù)是被根系以不同方式(如吸附)固定在根系質(zhì)外體內(nèi)，且其固定量的多少與培養(yǎng)液鎘濃度基本呈正比例關(guān)系；進(jìn)入根系質(zhì)外體通道的鎘只有少部分被根系細(xì)胞主動(dòng)吸收并運(yùn)轉(zhuǎn)到地上部，運(yùn)輸?shù)降厣喜康逆k的量與培養(yǎng)液的鎘濃度并不呈現(xiàn)簡(jiǎn)單的線性比例關(guān)系。鎘的主動(dòng)吸收和向上運(yùn)轉(zhuǎn)量是否與根際微環(huán)境甚至質(zhì)外體通道內(nèi)的活性鎘濃度呈線性比例關(guān)系值得進(jìn)一步研究。

2.4 鎘處理對(duì)水稻根部鎘凈吸收量和鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的影響

根部鎘凈吸收量是指植株總鎘積累量與根系干質(zhì)量之比，該比值能反映植物根系對(duì)鎘的吸收能力；鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為植物地上部鎘含量與根部鎘含量之比，它反映了鎘在植物體內(nèi)由根部向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)能力。表2結(jié)果表明，2個(gè)品種的鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)在培養(yǎng)液鎘濃度低時(shí)最高，隨著培養(yǎng)液鎘濃度的增加而逐漸降低，這說(shuō)明當(dāng)培養(yǎng)液鎘濃度增加時(shí)，進(jìn)入根系內(nèi)的鎘更大比例地被固定在水稻根系內(nèi)。對(duì)2個(gè)品種鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)進(jìn)行比較還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)培養(yǎng)液鎘濃度低(0.1～0.5 mg/kg)時(shí)，C兩優(yōu)266對(duì)鎘的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)明顯低于威優(yōu)46。但隨著培養(yǎng)液鎘濃度增加，這種差異逐漸縮小。進(jìn)一步說(shuō)明，C兩優(yōu)266對(duì)環(huán)境鎘污染比威優(yōu)46更加敏感，在鎘濃度較低時(shí)能更多地將鎘固定在根系內(nèi)，但當(dāng)鎘濃度超過(guò)一定值時(shí)，這種調(diào)節(jié)功能難以發(fā)揮有效的作用。

表1 不同鎘濃度處理對(duì)水稻地上部和根部總鎘的影響Tab.1 Effects of different cadmium concentration on total cadmium content in top and root of rice μg/株

表2 不同鎘處理下水稻根部鎘凈吸收量和鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)Tab.2 Net cadmium uptake and cadmium translation coefficient of rice root under different cadmium treatments

2.5 培養(yǎng)液中不同陽(yáng)離子處理對(duì)水稻苗期生物產(chǎn)量的影響

在培養(yǎng)液鎘濃度處于1.0 mg/kg處理水平并對(duì)水稻生長(zhǎng)有毒害的情況下，添加不同陽(yáng)離子對(duì)水稻苗期生物產(chǎn)量的影響如圖3所示，對(duì)于C兩優(yōu)266，培養(yǎng)液中增加鐵、鋅的供應(yīng)可顯著提高其地上部的干質(zhì)量，添加氯化亞鐵處理后的增幅為29.9%，添加硫酸鋅處理后的增幅為17.0%。而對(duì)于威優(yōu)46，鐵鋅處理后對(duì)其地上部干質(zhì)量的影響很小。這一結(jié)果說(shuō)明，鋅離子和亞鐵離子可緩解鎘對(duì)水稻的毒害，但其緩解功能的大小與品種特性有關(guān)。

圖3 不同陽(yáng)離子處理對(duì)水稻干質(zhì)量的影響Fig.3 Effects of different kinds of cation treatmentson the above-ground biomass weight of rice

2.6 營(yíng)養(yǎng)液中添加不同陽(yáng)離子對(duì)水稻地上部和根部鎘含量的影響

在鎘濃度相同的培養(yǎng)液中增加鐵和鋅離子的供應(yīng)增加了水稻地上部鎘含量，降低了根部鎘含量。圖4結(jié)果表明，F(xiàn)e2+和Zn2+處理均促進(jìn)了鎘向地上部運(yùn)轉(zhuǎn)，硫酸鋅處理后，2個(gè)品種的地上部鎘含量均有顯著增加，其中，C兩優(yōu)266的增幅為257.9%， 威優(yōu)46的增幅為270.7%，氯化亞鐵處理也促進(jìn)了鎘向地上部運(yùn)轉(zhuǎn)，但未達(dá)到顯著水平。2個(gè)添加的陽(yáng)離子處理對(duì)根系鎘含量的影響相對(duì)較小，其中，氯化亞鐵處理降低了威優(yōu)46和C兩優(yōu)266的根部鎘含量，且對(duì)威優(yōu)46的影響達(dá)到顯著水平，降幅為22.8%；硫酸鋅處理對(duì)2個(gè)品種根部鎘含量的影響較小，未達(dá)到顯著水平。

2.7 培養(yǎng)液中添加鐵、鋅對(duì)對(duì)水稻地上部和根部鎘積累的影響

表3結(jié)果表明，硫酸鋅處理促進(jìn)了鎘在地上部的積累，但減少了鎘在根系的積累量，且對(duì)2個(gè)品種的影響趨勢(shì)是一致的；氯化亞鐵處理降低了2個(gè)品種根系鎘積累量，但對(duì)地上部鎘積累量的影響則出現(xiàn)了品種差異，表現(xiàn)為C兩優(yōu)266的地上部總鎘明顯增加，而威優(yōu)46的地上部總鎘降低，但未達(dá)到顯著水平。

圖4 不同陽(yáng)離子處理對(duì)水稻地上部和根部鎘含量的影響Fig.4 Effects of different kinds of cation treatments on cadmium content in top and root of rice

μg/株

2.8 培養(yǎng)液添加鐵、鋅對(duì)水稻根部鎘凈吸收量和鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的影響

培養(yǎng)液中添加鐵、鋅后對(duì)水稻根部鎘凈吸收量和鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的影響如表4所示。結(jié)果表明，培養(yǎng)液中添加硫酸鋅增加了根系對(duì)鎘的凈吸收量，其中，C兩優(yōu)266和威優(yōu)46未達(dá)到顯著水平，而添加氯化亞鐵則明顯降低了根系對(duì)鎘的吸收吸附總量，且威優(yōu)46達(dá)到了顯著水平。表4結(jié)果還表明，培養(yǎng)液中添加鐵鋅處理后，水稻鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均比對(duì)照增加，特別是添加硫酸鋅處理極大地促進(jìn)了鎘向地上部運(yùn)轉(zhuǎn)，且C兩優(yōu)266的鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)增加250%，威優(yōu)46的鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)增加了350%。

表4 不同陽(yáng)離子處理下水稻根部鎘凈吸收量和鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

3 討論與結(jié)論

3.1 鋅離子與鎘離子在根系吸收上的協(xié)同作用

增加鋅的供應(yīng)，顯著促進(jìn)鎘的吸收和向上運(yùn)轉(zhuǎn)。必需元素二價(jià)陽(yáng)離子與鎘離子在理化特性方面有不同程度的相似性，因此二價(jià)陽(yáng)離子在土壤、培養(yǎng)介質(zhì)中的絕對(duì)含量及與鎘離子的比例必然對(duì)鎘在土壤中的活性及植物對(duì)鎘的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)等產(chǎn)生一定影響[13]。增加某種陽(yáng)離子的供應(yīng)量在土壤植物生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)鎘離子的理化特性影響主要是以下幾個(gè)方面，一是與鎘離子競(jìng)爭(zhēng)土壤膠體顆粒上的吸附結(jié)合位點(diǎn)，從而提高土壤溶液中可被吸收的離子態(tài)鎘的絕對(duì)含量；二是增加土壤溶液中陽(yáng)離子的絕對(duì)含量，導(dǎo)致土壤溶液中鎘離子與該陽(yáng)離子的相對(duì)比例下降，從而降低鎘在被根系吸附或吸收的陽(yáng)離子總量的比例[14]；三是陽(yáng)離子與鎘離子在吸收層面上的協(xié)同和競(jìng)爭(zhēng)作用；四是在維管束運(yùn)輸途徑中競(jìng)爭(zhēng)性吸附管壁上吸附位點(diǎn)而促進(jìn)鎘的運(yùn)轉(zhuǎn)。由于以上及其他諸多原因，陽(yáng)離子與鎘的互作效應(yīng)非常復(fù)雜。許多研究表明，在土壤中施鋅肥可以抑制植物對(duì)Cd的吸收，類似結(jié)果已在玉米[15]、西紅柿[16]、辣椒[17]、馬鈴薯[18]等多種作物中發(fā)現(xiàn)。

本試驗(yàn)采用水培方法進(jìn)行，與土培試驗(yàn)相比，不存在鐵、鋅離子對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中鎘離子的活性影響，同時(shí)由于試驗(yàn)周期短，也不存在鐵膜對(duì)鎘離子活性影響的問題，試驗(yàn)結(jié)果可比較準(zhǔn)確地反映鐵、鋅離子對(duì)水稻吸收運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，水培營(yíng)養(yǎng)液增加鋅離子的濃度大幅度地促進(jìn)了鎘的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)[19]，體現(xiàn)在地上部莖葉鎘總量增加了257.9%(C兩優(yōu)266)和270.7%(威優(yōu)46)以及鎘的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)增加250%～350%。本項(xiàng)目組的單一陽(yáng)離子試驗(yàn)也證明了鋅離子顯著促進(jìn)鎘離子的吸收和向地上部運(yùn)轉(zhuǎn)。這一結(jié)果暗示，鎘離子的跨膜吸收有可能是借用鋅離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行的，培養(yǎng)液增加鋅離子供應(yīng)促進(jìn)了鋅離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的合成，但需要進(jìn)一步研究證明。鋅離子促進(jìn)鎘在水稻體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)也有可能與鋅離子競(jìng)爭(zhēng)性吸附運(yùn)輸通道上的吸附和結(jié)合位點(diǎn)，從而增加維管束中鎘離子的移動(dòng)性有關(guān)。

3.2 鐵離子與鎘離子在吸收轉(zhuǎn)運(yùn)層面上沒有顯著性互作效應(yīng)

在培養(yǎng)液中增加鐵離子濃度，根系的鎘含量都有所降低。但根系中鎘的形態(tài)主要是吸附結(jié)合態(tài)[20]，大部分根系的鎘沒有被吸收進(jìn)入根系細(xì)胞而是主要被吸附結(jié)合固定在細(xì)胞壁上[21]。培養(yǎng)液中鐵離子增加時(shí)，吸附在細(xì)胞壁上的鐵離子也增加了，而鎘離子則相對(duì)減少了，這是鐵降低根系鎘含量的主要原因。此外，增加培養(yǎng)液鐵離子濃度，雖然增加了2個(gè)品種的地上部葉鎘含量但均未達(dá)到顯著水平，說(shuō)明鐵離子與鎘離子的吸收沒有明顯的競(jìng)爭(zhēng)或協(xié)同作用[22]。增加鐵供應(yīng)濃度之所以導(dǎo)致鎘的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)增加并不是因?yàn)槲者\(yùn)轉(zhuǎn)到莖葉的鎘增加了，而是因?yàn)槲浇Y(jié)合在水稻根系上的鎘減少了[23]。在土培或田間情況下，鐵離子對(duì)鎘的理化和生物學(xué)行為特性的影響可能主要是因?yàn)殍F的氧化還原特性以及鐵膜作用[24]。

3.3 水稻吸收運(yùn)轉(zhuǎn)鎘的品種差異

C兩優(yōu)266被選定作為湖南省低鎘應(yīng)急水稻品種，是因?yàn)樵撈贩N在受輕度鎘污染的稻田中種植能生產(chǎn)鎘含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的籽粒。本研究結(jié)果表明，C兩優(yōu)266與威優(yōu)46這2個(gè)品種在吸收運(yùn)轉(zhuǎn)鎘的特性方面存在一定的差異。主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面，一是高鎘(鎘濃度大于0.5 mg/kg)條件下威優(yōu)46的根系和莖葉的鎘含量均高于C兩優(yōu)266；二是威優(yōu)46的根系和莖葉積累鎘的總量比C兩優(yōu)266高，且高出幅度較大；其三，在培養(yǎng)液鎘濃度為0.5 mg/kg及以下時(shí)，威優(yōu)46對(duì)鎘的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)大于C兩優(yōu)266。通過(guò)比較分析2個(gè)品種吸收轉(zhuǎn)運(yùn)鎘的特性發(fā)現(xiàn)，品種吸收及向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)鎘的能力、根系對(duì)鎘的固定能力，以及相對(duì)于籽粒產(chǎn)量的生物產(chǎn)量的大小都是影響籽粒鎘含量的重要因素。換言之，C兩優(yōu)266之所以籽粒鎘含量比威優(yōu)46低，一是因?yàn)楦祵?duì)鎘的固定能力較高，特別是在鎘污染水平不是很高的情況下比較明顯；二是因?yàn)镃兩優(yōu)266吸收轉(zhuǎn)運(yùn)鎘的能力較低，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)相對(duì)較威優(yōu)46??；三是因?yàn)镃兩優(yōu)266的莖葉和根系生物產(chǎn)量比威優(yōu)46相對(duì)較低，營(yíng)養(yǎng)體內(nèi)積累鎘的總量明顯低于威優(yōu)46。

鎘對(duì)水稻的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，C兩優(yōu)266與威優(yōu)46這2個(gè)品種在吸收運(yùn)轉(zhuǎn)鎘的特性方面存在一定的差異，C兩優(yōu)266秧苗的生長(zhǎng)對(duì)鎘毒害更加敏感。鋅離子顯著促進(jìn)水稻對(duì)鎘離子的吸收和向地上部運(yùn)轉(zhuǎn)，亞鐵離子與鎘離子的吸收沒有明顯的競(jìng)爭(zhēng)或協(xié)同作用。鋅離子和亞鐵離子可緩解鎘對(duì)水稻的毒害，但其緩解功能的大小與品種特性有關(guān)。

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