酸性土壤背景下不同品種水稻對(duì)鎘的吸收差異分析

章飛翔，陳新友，董力軍，何順民，王先萬，吳新德，李偉平*，吳祥為

酸性土壤背景下不同品種水稻對(duì)鎘的吸收差異分析

章飛翔1，陳新友2，董力軍3，何順民2，王先萬5，吳新德4，李偉平1*，吳祥為6

(1. 安徽國禎環(huán)境修復(fù)股份有限公司，合肥 230088；2. 池州市貴池區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，池州 247100；3. 池州市貴池區(qū)生態(tài)環(huán)境分局，池州 247100；4. 池州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，池州 247100；5. 池州市貴池區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，池州 247100；6. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，合肥 230036)

以池州市貴池區(qū)某一礦山周圍遭受到鎘（Cd）污染的酸性土壤為背景，選用24種水稻進(jìn)行大田試驗(yàn)，比較分析不同品種水稻對(duì)Cd吸收累積的差異，以期篩選出適合當(dāng)?shù)胤N植的Cd低積累水稻品種，為農(nóng)用地安全利用提供品種依據(jù)。結(jié)果表明：1）不同水稻之間的根部、莖葉和籽粒的Cd含量差異顯著，但每個(gè)品種的Cd含量分布均呈現(xiàn)出根部>莖葉>籽粒的規(guī)律；2）運(yùn)用系統(tǒng)聚類分析發(fā)現(xiàn)荊占一號(hào)、隆稻3號(hào)、鄂中6號(hào)、荃早優(yōu)406和夢(mèng)兩優(yōu)絲苗這5種水稻與其他水稻相比，對(duì)Cd的吸收能力最弱；通過內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，夢(mèng)兩優(yōu)絲苗的污染指數(shù)顯著低于其他品種，位于農(nóng)產(chǎn)品安全警戒線內(nèi)，對(duì)Cd的累積能力最弱；3）通過比較24種水稻對(duì)Cd的富集系數(shù)、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，水稻籽粒Cd含量與籽粒富集系數(shù)、莖葉向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著正相關(guān)，與根部向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)相關(guān)性不顯著，夢(mèng)兩優(yōu)絲苗的莖葉向籽粒的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)以及籽粒富集系數(shù)均顯著低于其他品種，呈現(xiàn)出Cd積累特性。綜上，發(fā)現(xiàn)秈型兩系雜交水稻夢(mèng)兩優(yōu)絲苗可以作為本區(qū)域Cd低積累水稻品種進(jìn)行種植。

低積累水稻；重金屬；鎘；轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)；富集系數(shù)

近年來，我國農(nóng)田土壤污染問題受到廣泛關(guān)注，2014年發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》首次提出我國耕地土壤污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)位超標(biāo)率為19.4%，其中鎘污染點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)7.0%，成為了影響耕地質(zhì)量的首要污染物[1]。農(nóng)用地土壤中的Cd污染原因較多，主要有礦山開采和洗選、“三廢”排放、污水污灌、以及不合理的化肥施用等人為活動(dòng)[2]，尤以礦山周邊的農(nóng)用地受到Cd污染影響最為明顯[3-4]。水稻是一種容易吸收土壤中Cd元素的農(nóng)作物[5-6]，也是我國重要的糧食作物，而江淮地區(qū)作為我國水稻主產(chǎn)區(qū)之一，受到沿江成礦帶礦業(yè)活動(dòng)的影響，農(nóng)田土壤中Cd污染問題較為突出，導(dǎo)致部分區(qū)域水稻中Cd濃度超過國家標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。當(dāng)Cd被水稻吸收并在體內(nèi)累積后，不僅會(huì)影響到水稻的生長發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量下降[9]，還會(huì)在稻谷中富集并通過食物鏈進(jìn)入到人體，嚴(yán)重影響到人類的食品安全和身體健康[10]，因此實(shí)現(xiàn)Cd污染農(nóng)田的安全利用迫在眉睫。

對(duì)于Cd污染農(nóng)田的常見修復(fù)技術(shù)有鈍化修復(fù)、植物修復(fù)、農(nóng)藝調(diào)控與品種篩選等[11-12]，其中低積累品種的篩選種植成本較低，關(guān)注度越來越高[5,13-14]。2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織專家學(xué)者編寫了《輕中度污染耕地安全利用與治理修復(fù)推薦技術(shù)名錄（2019）版》[15]，并將品種調(diào)整作為一項(xiàng)推薦技術(shù)進(jìn)行了介紹。但由于水稻具有較強(qiáng)的區(qū)域性，必須選擇適宜當(dāng)?shù)厍覍?duì)Cd低累積的水稻才能更好抑制Cd進(jìn)入食物鏈，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地安全利用目標(biāo)。因此，為更好地推動(dòng)池州市貴池區(qū)農(nóng)用地安全利用工作，本研究以安徽省貴池區(qū)某一礦山周邊的水稻田為依托開展大田試驗(yàn)，選擇當(dāng)?shù)刂髟云贩N為主和其他區(qū)域水稻品種為輔的方式進(jìn)行Cd低積累水稻品種篩選試驗(yàn)，探究品種Cd累積差異性，為安徽省貴池區(qū)后續(xù)實(shí)施農(nóng)用地安全利用措施提供可參考的水稻品種。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于安徽省池州市貴池區(qū)殷匯鎮(zhèn)某村（117°20′ E，30°29′ N），屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，年平均溫度16.1 ℃，年平均降雨量在1 400～ 1 700 mm。試驗(yàn)區(qū)以平原為主，適宜農(nóng)作物生長的時(shí)期為3月30日至11月17日，土壤類型為沙泥土，土壤基本理化性質(zhì)和重金屬含量如表1所示。

表1 土壤基本理化性質(zhì)和重金屬含量

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究以當(dāng)?shù)刂髟运酒贩N為主，其他區(qū)域種植的水稻為輔，共選用24個(gè)水稻品種。每個(gè)水稻品種設(shè)置3個(gè)重復(fù)處理小區(qū)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)分布，共計(jì)72個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為30 m2（5 m×6 m），每個(gè)小區(qū)之間采用田埂覆膜方式進(jìn)行隔離，田埂寬度為1 m。水稻種植采用人工移栽方式，即水稻種通過添加苗博士（種子包衣劑）進(jìn)行拌種催芽后進(jìn)行秧田育秧，育秧25 d后進(jìn)行秧苗移栽。秧苗移栽之前對(duì)水田進(jìn)行耕作，按每畝地80 kg一次性施撒長效復(fù)合肥（N∶P∶K=26∶10∶12）作為底肥。除試驗(yàn)區(qū)水稻品種不同之外，田間日常管理與其他水稻種植保持一致。

1.3 樣品采集與分析

試驗(yàn)小區(qū)在每季作物成熟后，對(duì)水稻和土壤按照“五點(diǎn)法”進(jìn)行共點(diǎn)采樣，土壤樣品采集表層土（0～20 cm），樣品經(jīng)風(fēng)干后磨碎混勻，過10目篩備用；水稻樣分別采集根、莖葉和籽粒，用去離子水清洗過后放入105 ℃烘箱進(jìn)行殺青30 min處理，再經(jīng)75 ℃烘干至恒重取出磨碎備用。

土壤pH按照體積比土∶液=1∶2.5（/）混合，充分振蕩后利用pH 計(jì)（Mettler Tojedo）測(cè)量；土壤重金屬總量提取參考《土壤和沉積物12種金屬元素的測(cè)定王水提取—電感耦合等離子體質(zhì)譜法（HJ 803—2016）》[16]微波消解，ICP-MS測(cè)定；土壤有效態(tài)重金屬提取參考GB/T 23739—2009[17]，采用DTPA浸提法，火焰原子吸收光譜儀測(cè)定。

水稻根、莖葉和大米中的重金屬測(cè)試采用微波消解儀（屹堯GT 4000）提供的方法，稱取0.2 g樣品加入7 mL濃硝酸進(jìn)行微波消解，定容過濾后用ICP-MS測(cè)定Cd的含量。

所有樣品均使用雙平行測(cè)試取平均值，每10件樣品中加入1件標(biāo)準(zhǔn)樣品同步分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試結(jié)果的質(zhì)量控制。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 富集及轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù) 為表征不同品種水稻對(duì)Cd吸收累積與分配特征，計(jì)算了水稻對(duì)Cd根系富集系數(shù)（BCFR）、籽粒富集系數(shù)（BCFG）、根系向地上部（莖和葉）的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（TFR-SL）及地上部（莖和葉）向籽粒的轉(zhuǎn)移系數(shù)（TFSL-G）[18]，公式如下：

BCF=水稻根部Cd含量（mg·kg-1）/土壤Cd總量（mg·kg-1） （1）

BCF=水稻籽粒Cd含量（mg·kg-1）/土壤Cd總量（mg·kg-1） （2）

TF=水稻地上部Cd含量（mg·kg-1）/水稻根部Cd含量（mg·kg-1） （3）

TF=籽粒Cd含量（mg·kg-1）/水稻地上部Cd含量（mg·kg-1） （4）

使用Excel 2019 軟件對(duì)數(shù)據(jù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行前期整理，Origin 8.0制圖，利用SPSS 26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用單因素方差分析（One-way ANOVA）對(duì)不同處理之間數(shù)據(jù)的差異性進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.4.2 水稻Cd綜合累積能力評(píng)價(jià) 為表征不同品種水稻對(duì)Cd的累積能力，參照土壤污染評(píng)價(jià)指數(shù)法，分別采用單因子污染指數(shù)（P）和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)（綜）[19]對(duì)籽粒Cd含量狀況進(jìn)行表征：

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻各部位Cd含量特征差異分析

不同品種水稻之間的籽粒、根和地上部位對(duì)Cd的吸收特性具有顯著差異。如表2所示，超泰占的籽粒Cd含量最高，達(dá)到0.69 mg·kg-1，而夢(mèng)兩優(yōu)絲苗籽粒中的Cd含量最低，僅為0.19 mg·kg-1。研究對(duì)象中，無論是秈型常規(guī)、秈型兩系雜交還是秈型三系雜交稻，雖然個(gè)體上差異很大，但差異并不顯著，3種類型水稻的籽粒平均Cd含量在0.51～0.53 mg·kg-1之間，秈型兩系雜交＞秈型三系雜交=秈型常規(guī)。表明盡管水稻品種不同，但不同類型的水稻籽粒均有對(duì)Cd元素吸收性差和吸收性強(qiáng)的水稻品種，需要進(jìn)行科學(xué)篩選。通過比較根部Cd含量差異時(shí)發(fā)現(xiàn)，鳳營絲苗的根部Cd含量最高，達(dá)到9.74 mg·kg-1，顯著高于其他品種，而荊占一號(hào)的含量僅為4.63 mg·kg-1，低于其他品種根部Cd含量，3種類型的根部平均Cd含量大小為秈型三系雜交＞秈型兩系雜交＞秈型常規(guī)。在莖葉部位中黃花占的Cd含量最高，為5.68 mg·kg-1，而荊占一號(hào)的Cd含量為2.52 mg·kg-1，顯著低于其他品種。3種類型水稻的莖部平均Cd含量大小為為秈型兩系雜交＞秈型三系雜交＞秈型常規(guī)。

在研究的24個(gè)水稻品種中，不同品種水稻體內(nèi)主要部位的Cd含量由于品種不同而呈現(xiàn)出顯著差異[20]。僅有夢(mèng)兩優(yōu)絲苗低于《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB2762—2017）（0.2 mg·kg-1）[21]，表現(xiàn)出了較好的Cd低積累特性。無論是秈型三系雜交水稻還是秈型兩系雜交水稻，其根和莖葉的Cd含量雖然顯著高于秈型常規(guī)水稻，但是籽粒Cd含量與秈型常規(guī)水稻相比無顯著差異，表明無論是秈型三系雜交、兩系雜交還是常規(guī)稻之間，既有籽粒中Cd含量高的也有籽粒Cd含量低的品種，這與林小兵等研究的早、中、晚稻的籽粒Cd含量都便顯出三系雜交高于兩系雜交的結(jié)果[22]有一定的差異，這可能與水稻品種或基因類型不同而導(dǎo)致的結(jié)果差異[23]。但總體上呈現(xiàn)出根部Cd含量＞地上部（莖葉）＞籽粒的規(guī)律，前人的研究相似[24]。

2.2 水稻籽粒對(duì)Cd的吸收差異分析

通過系統(tǒng)聚類分析方法將不同水稻籽粒的Cd含量進(jìn)行差異分析，用圖來表達(dá)不同水稻籽粒對(duì)Cd的吸收能力，如圖1所示。根據(jù)系統(tǒng)聚類分析方法，將水稻籽粒的Cd含量分為3類，第Ⅰ類表示水稻對(duì)Cd吸收能力差；第Ⅱ類表示對(duì)Cd吸收能力一般；第Ⅲ類表示對(duì)Cd吸收能力強(qiáng)。屬于第Ⅰ類的有荊占一號(hào)、隆稻3號(hào)、鄂中6號(hào)、荃早優(yōu)406和夢(mèng)兩優(yōu)絲苗這5種水稻，選用這5種水稻與其他19種水稻相比，更有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地安全利用的目標(biāo)。

2.3 水稻籽粒對(duì)Cd的綜合累積差異分析

參照土壤單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法，采用單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)Cd元素對(duì)不同品種水稻的綜合污染等級(jí)，并將結(jié)果分為5類：農(nóng)產(chǎn)品安全，綜≤0.7；農(nóng)產(chǎn)品警戒線，0.7＜綜≤1.0；、農(nóng)產(chǎn)品輕污染，1.0＜綜≤2.0；農(nóng)產(chǎn)品中污染，2.0＜綜≤3.0；農(nóng)產(chǎn)品重污染，綜＞3.0。如表3所示，所研究的24個(gè)品種在Cd的脅迫下，無任何品種的水稻籽粒處于農(nóng)產(chǎn)品安全類別，僅有1種位于農(nóng)產(chǎn)品警戒線，即夢(mèng)兩優(yōu)絲苗；4種位于農(nóng)產(chǎn)品輕污染類別，有荊占一號(hào)、鄂中6號(hào)、隆稻3號(hào)和荃早優(yōu)406號(hào)；10種位于農(nóng)產(chǎn)品中污染類別，有合美占、隆華絲苗、鄂豐絲苗、亮兩優(yōu)1206、銀兩優(yōu)851、深兩優(yōu)粵和絲苗、兩優(yōu)106、兩優(yōu)389、瑞兩優(yōu)9578和隆香優(yōu)1221；9種位于農(nóng)產(chǎn)品重污染類別，有黃花占、豐秈占、鳳營絲苗、超泰占、徽兩優(yōu)五星絲苗、墾兩優(yōu)801、滬兩優(yōu)662、QY-5五豐優(yōu)和QY-3荃廣優(yōu)絲苗。

表2 不同品種水稻各部位Cd含量差異特征

注：不同小寫字母表示處理間差異顯著（0.05）。下同。

圖1 不同品種水稻籽粒Cd含量聚類分析

Figure 1 Cluster analysis of Cd content in grains of different rice varieties

通過內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，在研究對(duì)象中，僅有夢(mèng)兩優(yōu)絲苗位于農(nóng)產(chǎn)品安全警戒線內(nèi)，而荊占一號(hào)、隆稻3號(hào)、鄂中6號(hào)和荃早優(yōu)406這4種均屬于農(nóng)產(chǎn)品輕微超標(biāo)類別，其他水稻籽粒污染指數(shù)更高。這就表明在秈型兩系雜交水稻夢(mèng)兩優(yōu)絲苗不僅對(duì)Cd的吸收能力較差，對(duì)Cd的累積能力也弱，在Cd污染的酸性土壤中表現(xiàn)出了較好的安全生長和低吸Cd性能。

表3 Cd元素對(duì)水稻籽粒綜合污染指數(shù)的差異

圖2 根系向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

Figure 2 Translocation coefficient from roots to shoots

圖3 地上部（莖葉）向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

Figure 3 Translocation coefficient of shoots (stem and leaves) to grain

圖4 水稻根部對(duì)Cd的富集系數(shù)

Figure 4 Enrichment coefficient of Cd in rice roots

2.4 水稻對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)特征分析

水稻根系向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)在一定程度上能夠反應(yīng)水稻根部向莖葉的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)能力。如圖2所示，Cd從根系向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)在0.35～0.86之間，不同品種水稻之間的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)差異明顯。超泰占、鳳營絲苗和鄂中6號(hào)的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著低于其他品種，表明這3種水稻不容易從地下將重金屬轉(zhuǎn)移至地上部；而黃花占的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為0.83，顯著高于所有水稻，表明黃花占與其他品種相比，更容易將Cd從根部轉(zhuǎn)移至地上部。

圖5 水稻籽粒對(duì)Cd的富集系數(shù)

Figure 5 Enrichment coefficient of Cd in rice grains

水稻的地上部（莖葉）向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)在一定程度上能夠反應(yīng)水稻莖葉向稻米轉(zhuǎn)運(yùn)Cd的能力。如圖3所示，荃早優(yōu)406、夢(mèng)兩優(yōu)絲苗和隆稻3號(hào)的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為0.06～0.07，顯著低于其他品種，表明水稻Cd從莖葉部位很難轉(zhuǎn)移至籽粒部位；而超泰占的地上部向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為0.26，顯著高于其他品種，相比其他品種更容易將Cd元素從莖葉轉(zhuǎn)移至籽粒部位。

總體上，無論是由水稻根部向莖部轉(zhuǎn)運(yùn)還是由水稻莖部向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)Cd元素，研究的24種水稻轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均小于1，表明這幾種水稻所吸收的Cd元素在水稻體內(nèi)遷移的能力較弱。在這24種水稻當(dāng)中，荃早優(yōu)406、夢(mèng)兩優(yōu)絲苗和隆稻3號(hào)這3種水稻的莖葉向籽粒傳輸Cd元素能力最弱，超泰占和鳳營絲苗這2種水稻的根部向莖葉傳輸Cd元素的能力最弱。

2.5 水稻各部位對(duì)Cd的富集特征分析

水稻根部的Cd富集系數(shù)能在一定程度上反映根部對(duì)Cd的累積情況。如圖4所示，本研究中的24個(gè)水稻品種其水稻根部的富集系數(shù)在7.72～16.24之間，均大于1，表明研究的24個(gè)水稻品種根部對(duì)Cd的累積能力均很強(qiáng)。24個(gè)水稻品種中，常規(guī)稻荊占一號(hào)的根部富集系數(shù)最低為7.72，顯著低于其他品種。

水稻籽粒的富集系數(shù)可以在一定程度上反映稻米對(duì)Cd的吸收累積情況。如圖5所示，本研究的24個(gè)水稻品種的籽粒富集系數(shù)在0.31～1.14之間，其中籽粒富集系數(shù)大于1的水稻品種有黃花占、豐秈占、鳳營絲苗、超泰占、徽兩優(yōu)五星絲苗、墾兩優(yōu)801、滬兩優(yōu)662、QY-5五豐優(yōu)和QY-3荃廣優(yōu)絲苗，表明這幾種水稻對(duì)Cd元素富集強(qiáng)，水稻Cd超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)大；籽粒富集系數(shù)低于1的水稻有15種，其中夢(mèng)兩優(yōu)絲苗的籽粒富集系數(shù)最低為0.31，顯著低于其他水稻品種，表明夢(mèng)兩優(yōu)絲苗比其他品種相比，對(duì)Cd的的累積能力最弱，水稻Cd超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)小。

表4 水稻籽粒Cd含量相關(guān)性分析

注： *和**分別表示在0.05和0.01級(jí)別上的相關(guān)性顯著。

2.6 水稻籽粒Cd含量相關(guān)性分析

通過將水稻籽粒Cd含量與根部Cd含量、莖部Cd含量、根系向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、莖葉向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、根部富集系數(shù)和籽粒富集系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，可以進(jìn)一步了解到水稻籽粒的Cd含量主要受到哪些因素影響[20]。如表4所示，籽粒中的Cd含量與根部、莖部Cd含量以及轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、富集系數(shù)均呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，表明籽粒的Cd含量受到多種因素影響，但與莖葉向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、籽粒富集系數(shù)呈顯著正相關(guān)性，說明籽粒Cd含量受到籽粒富集系數(shù)和莖葉向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)這兩方面的影響最大。籽粒Cd含量與根部向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)之間的相關(guān)性系數(shù)僅為0.067，低于其他指標(biāo)，說明水稻籽粒中的Cd含量受到水稻根部向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)影響最小。

在本研究中，水稻根部向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和地上部分向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均小于1，表明Cd在水稻植株體內(nèi)的遷移效果較差；根部對(duì)Cd富集系數(shù)均大于1，表明根部對(duì)Cd的累積性強(qiáng)；籽粒對(duì)Cd的富集系數(shù)則差異顯著，37%的籽粒Cd富集系數(shù)遠(yuǎn)大于1，表明這37%的水稻籽粒很容易吸收并將Cd元素在體內(nèi)富集，而63%的籽粒Cd富集系數(shù)小于1，表明Cd元素不易在這些水稻籽粒中富集[25-26]。

3 結(jié)論

本研究的24個(gè)水稻雖品種不同，但各部位的Cd含量均呈現(xiàn)出根部＞莖葉＞籽粒的規(guī)律，其中夢(mèng)兩優(yōu)絲苗的籽粒Cd含量低于《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB2762—2017）中要求的Cd限量值（0.2 mg·kg-1）；

荊占一號(hào)、隆稻3號(hào)、鄂中6號(hào)、荃早優(yōu)406和夢(mèng)兩優(yōu)絲苗這5種水稻對(duì)Cd吸收能力較弱；但根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，夢(mèng)兩優(yōu)絲苗低于農(nóng)產(chǎn)品安全警戒線；

水稻籽粒Cd含量與水稻籽粒富集系數(shù)、水稻莖葉向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性，與根部向莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的相關(guān)性不顯著，夢(mèng)兩優(yōu)絲苗的籽粒富集系數(shù)顯著低于其他水稻品種；

在本區(qū)域酸性土壤背景下，可以選用夢(mèng)兩優(yōu)絲苗作為Cd低積累水稻品種開展農(nóng)用地安全利用工作。

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Analysis of differences in cadmium uptake by different rice varieties under acidic soil background

ZHANG Feixiang1, CHEN Xinyou2, DONG Lijun3, HE Shunmin2,WANG Xianwan5, WU Xinde4, LI Weiping1, WU Xiangwei6

(1. Anhui Guozhen Environmental Remediation Co., Ltd, Hefei 230088; 2. Agricultural and Rural Bureau of Guichi District, Chizhou 247100; 3. Ecological and Environmental Bureau of Guichi District, Chizhou 247100; 4. Agricultural Technology Extension Center of Chizhou City, Chizhou 247100; 5. Agricultural Technology Extension Center of Guichi District, Chizhou 247100; 6. School of Resources and Environment, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)

In order to screen out rice varieties with low Cd accumulation suitable for local cultivation and provide a variety basis for the safe use of agricultural land, a field experiment with 24 kinds of rice was conducted on the acidic soil contaminated by cadmium (Cd) around a mine in Guichi District, Chizhou City. The results showed that: 1) There were significant differences in Cd content in roots, stems and leaves and grains among different rice varieties, but the distribution of Cd content in each variety showed the rule of roots> stems and leaves> grains; 2) Using systematic cluster analysis, it was found that compared with other rice types, Jingzhan No. 1, Longdao No. 3, Ezhong No. 6, Quanzaoyou 406 and Mengliangyou Simiao have the weakest absorption capacity for Cd; the analysis found that the pollution index of Mengliangyou Simiao was significantly lower than that of other varieties, and it was located within the safety warning line of agricultural products, and the accumulation ability of Cd was the weakest; 3) By comparing the enrichment coefficient, transport coefficient and correlation of 24 kinds of rice to Cd statistical analysis showed that the Cd content in rice grains was significantly positively correlated with the grain enrichment coefficient and the transport coefficient from stem to grain, but not significantly correlated with the transport coefficient from roots to shoots. And grain enrichment coefficients were significantly lower than other varieties, showing the characteristics of Cd accumulation. In conclusion, the result found that the indica two-line hybrid rice Mengliangyou Simiao can be planted as a low-accumulation rice variety in this region.

low accumulation rice; heavy metals; cadmium; transshipment; coefficient; enrichment coefficient

X53; S511

A

1672-352X (2023)02-0319-07

10.13610/j.cnki.1672-352x.20230511.006

2023-05-12 10:47:39

[URL] https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1162.s.20230511.1151.012.html

2022-05-23

土壤污染治理與修復(fù)技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目（涉鎘排查整治）（CZB4202050-1），安徽省科技重大專項(xiàng)（202003a06020024）和合肥市關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目（2021GJ063）共同資助。

章飛翔，碩士研究生。E-mail：752970442@qq.com

通信作者:李偉平，博士，助理研究員。E-mail：liweiping@mail.ustc.edu.cn