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我国农田镉(Cd)污染现状严峻,Cd污染区稻米安全生产问题日益突出。通过施肥等手段降低稻米Cd积累,对中轻度Cd污染区粮食安全生产具有重大意义。本研究以高Cd积累品种T优705(T705)和低Cd积累品种湘早籼24(X24)为实验材料,利用水培实验和盆栽实验,对磷酸盐水平与水稻Cd吸收转运特性的关系进行了研究。主要结果如下:1.水稻幼苗对Cd的吸收速率随环境中Cd浓度的升高而增加,高Cd积累品种T705根系和地上部分的Cd吸收速率均高于低Cd积累品种X24。用米氏方程拟合水稻幼苗的Cd吸收特征,发现T705根系对Cd的亲和能力(1/Km=1.20)显著高于X24(1/Km=0.94)。T705地上部分对Cd的最大吸收速率Fmax是X24的2.7倍,其根茎之间的Cd转运效率也显著高于X24。T705根系细胞壁中沉积Cd的速率远大于X24的,而X24地上部分的细胞壁中Cd的沉积速率要高于T705的。2.亚细胞试验结果表明,水稻根系Cd分布特征为:细胞液>细胞壁>细胞器,地上部分Cd分布特征为:细胞壁>细胞液>细胞器。根系从环境中吸收的Cd一部分沉积在根系细胞壁上,另一部分跨膜进入根系原生质体,极小部分进入细胞器;根系转运到地上部分的Cd大部分沉积在细胞壁上,少部分储存在液泡中,极小部分在细胞器中。3.水培实验表明,根际环境中的磷酸盐为1~30 mmol·L-1时,可显著降低水稻幼苗的Cd吸收量以及向地上部分的转运率。当Cd含量为4.4μmo·L-1时,施用5 mmol·L-1磷酸盐可以使T705的根系Cd含量下降80.63%,地上部分Cd含量下降30.13%,Cd转运率降低63.43%;使X24的根系Cd含量下降79.21%,地上部分Cd含量下降48.06%,Cd转运率降低48.06%。4.全生育期盆栽实验表明,叶面喷施磷酸盐对于水稻籽粒Cd含量没有显著影响。但土壤中添加0.5~3.5 g·kg-1的钙镁磷肥能显著降低X24成熟期根系、叶片、穗轴和籽粒中的Cd含量。当钙镁磷肥用量为2.0 g·kg-1时,稻米中的Cd含量比对照下降了38.3%,达到食品安全国家标准的上限0.20mg·kg-1(GB2762-2012)。5、增施钙镁磷肥对于中性土壤pH没有显著影响,但显著增加了根表铁锰氧化物膜的含量。亚细胞分布结果显示钙镁磷肥显著降低了根系细胞壁和原生质体中的Cd含量,并降低了根系原生质体占根系Cd含量的比例。X射线光电子能谱分析(XPS)结果显示,增施钙镁磷肥对根系中碳(C)、氮(N)、氧(O)、硅(Si)的结合能和峰面积没有显著影响,却明显增加了根系中磷(P)和铁(Fe)元素的相对比例。随着土壤中钙镁磷肥施用量的增加,根系细胞壁和原生质体内的Cd含量均显著下降,但根系细胞壁中的Cd分配比例显著增加。所以,增施钙镁磷肥有效提高了根系铁膜和细胞壁对Cd的拦截作用。