不同水稻品種在鎘鉛脅迫下的吸收積累特性

何玉龍　李軍

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧沈陽(yáng)110866）

不同水稻品種在鎘鉛脅迫下的吸收積累特性

何玉龍李軍*

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧沈陽(yáng)110866）

選取20個(gè)水稻品種作實(shí)驗(yàn)材料，盆栽條件下研究鎘-鉛復(fù)合脅迫下水稻積累鎘、鉛的差異。研究發(fā)現(xiàn)沈稻529號(hào)在復(fù)合脅迫下，糙米中鉛鎘含量均符合國(guó)家規(guī)定的糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，初步認(rèn)為沈稻529號(hào)具有成為鉛鎘復(fù)合低積累特性的潛力，進(jìn)一步驗(yàn)證后，可用于輕度污染的耕地上種植生產(chǎn)。

水稻；鎘-鉛脅迫；重金屬；低積累

水稻是世界上最重要的禾谷類作物之一，有關(guān)鉛、鎘單因子對(duì)水稻的脅迫問(wèn)題多有報(bào)道。鉛、鎘土壤復(fù)合污染條件下，水稻品種間差異的研究鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)研究鉛、鎘復(fù)合脅迫下，不同水稻品種體內(nèi)不同部位的鉛、鎘含量，為探討適合種植于鉛、鎘污染農(nóng)田的作物以規(guī)避污染風(fēng)險(xiǎn)及篩選食用部位低量積累重金屬的水稻品種提供理論依據(jù)。

1　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用室外盆栽，盆缽為直徑20cm、高25cm的塑料桶，每盆裝土4.0kg，每個(gè)處理6盆，空白3盆，污染3盆。施N（CO(NH2) 2）0.1g·kg-1，K2O（K2SO4）0.1g·kg-1，磷P2O5（Ca（H2PO4）2）0.1g·kg-1，基肥以粉末形式混勻攪拌入土，確保土肥均勻混合。7d后，將培育的水稻幼苗移栽至水稻盆，每盆1穴2株，全生育期保持盆內(nèi)2cm左右水層。

2　分析與討論

2.1復(fù)合脅迫下不同水稻品種糙米中鎘鉛含量

如表1知，復(fù)合脅迫下，鎘含量范圍為0.059 mg·kg-1～0.305mg·kg-1，超過(guò)國(guó)家規(guī)定的糙米中鎘限定標(biāo)準(zhǔn)值0.2mg·kg-1的有9個(gè)品種，其中，鹽豐47含量最高，達(dá)到0.305mg·kg-1，沈稻529含量最低，為0.059mg·kg-1兩者存在極顯著差異。

如表2知，復(fù)合脅迫下，鉛含量范圍為0.093 mg·kg-1～0.484mg·kg-1，13個(gè)品種鉛含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的糙米中鉛限定標(biāo)準(zhǔn)值0.2mg·kg-1。其中，沈稻6號(hào)含量最高，為0.484mg·kg-1，鹽豐47糙米中鉛含量最低，為0.093mg·kg-1，沈稻6號(hào)是鹽豐47的5.204倍。

表1　供試水稻品種糙米鎘含量（mg°kg-1）

表2　供試水稻品種糙米鉛含量

2.2不同水稻品種吸收重金屬鎘鉛的機(jī)理探究

由表3知，鎘低吸收品種Ft鎘糙米·根的平均值為0.029，高吸收品種Ft鎘糙米·根的平均值是0.007，高吸收品種Ft鎘糙米·根的平均值是低吸收品種的4.142倍，說(shuō)明糙米中鎘積累能力不同原因是鎘通過(guò)根部向糙米中轉(zhuǎn)運(yùn)的能力不同所導(dǎo)致的。鹽豐47的Ft鎘糙米·根是沈稻4號(hào)的6倍。低吸收品種的Ft鎘莖葉·根平均值是鎘高吸收品種的1.307倍，而Ft鎘糙米·莖葉的平均值卻是鎘高吸收品種的0.190倍，原因可能是鎘低吸收品種莖葉對(duì)重金屬鎘的固定能力較強(qiáng)，阻止重金屬鎘向糙米中轉(zhuǎn)運(yùn)。

由表4知，鉛高吸收品種的Ft鉛糙米·根的平均值是0.006，低吸收品種的Ft鉛糙米·根平均值是0.002，而鉛高吸收品種的Ft鉛糙米·根平均值是低吸收品種的3倍。但在高吸收品種中，F(xiàn)t鉛莖葉·根平均值卻比低吸收品種的平均值小，其中高吸收品種沈稻4號(hào)、沈稻6號(hào)和營(yíng)春6號(hào)的Ft鉛莖葉·根較小，甚至低于低吸收品種中Ft鉛莖葉·根的平均值，但其Ft鉛糙米·莖葉的數(shù)值卻比低吸收品種大，說(shuō)明鉛在莖葉到糙米中的轉(zhuǎn)移能力比較強(qiáng)，即使莖葉吸收較低濃度的重金屬鉛，也可能導(dǎo)致糙米中鉛含量的增加。不同水稻品種對(duì)鉛的富集能力不同，高吸收品種是低吸收品種的1.13倍，說(shuō)明高吸收品種富集鉛的能力比較強(qiáng)。

表3　鉛鎘復(fù)合脅迫下各品種水稻不同器官鎘含量、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

表4　鉛鎘復(fù)合脅迫下各品種水稻不同器官鉛含量、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)

3　結(jié)語(yǔ)

篩選出鉛鎘復(fù)合脅迫下同時(shí)低吸收品種的水稻品種為沈稻529號(hào)。因此，我們推測(cè)，沈稻529號(hào)具有成為鉛鎘符合污染下低積累品種的特性，經(jīng)進(jìn)一步研究分析后，可用于鉛鎘復(fù)合污染的土壤中種植。

[1]余守武,劉宜柏.土壤—水稻系統(tǒng)重金屬污染的研究現(xiàn)狀和展望.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2004,16(1):41-48.

[2]易俊良,陳立云.水稻超高產(chǎn)育種研究進(jìn)展.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2006, (1):20-23.

[3]LiZW ,LiLQ ,Pan G X ,etal.Bioavailabilityof鎘in a soil-rice system in China:soiltype versus genotype effects.Plantand Soil,2005,271:165-173.

何玉龍（1991—），男，山東省濟(jì)寧市，碩士在讀，研究方向：污染土壤修復(fù)與利用。

李軍（1962—)，男，遼寧省盤錦市，博士，教授，研究方向：污染土壤修復(fù)與利用。