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镉是环境中具有高毒害性的重金属元素,生物迁移性强,极易被植物吸收和积累,进而对植株产生毒害使可食部分镉含量超标,威胁食品安全,并通过食物链危害人类健康。水稻是人类主要的粮食作物之一,也是易积累镉的作物之一。因此,采取各种措施降低水稻体内特别是可食部分的镉含量对于合理利用镉污染水田、生产安全稻米、保障人体健康具有十分重要的意义,也是我国亟待解决的环境问题之一。研究表明,不同基因型水稻各部位镉含量特别是籽粒镉含量存在明显差异;镉在不同基因型水稻体内分配、转运、亚细胞分布及化学形态的差异是导致籽粒镉含量差异的主要原因;磷酸盐可以抑制植物对镉的吸收,缓解镉对植株的毒害程度,但磷酸盐是否对不同基因型水稻镉的影响程度存在差异还有待进一步研究。本研究采用盆栽实验选取沈农315(耐性)和花粳1417(敏感型)水稻为研究对象,探讨了磷对不同基因型水稻镉吸收及积累的影响,以期为在低镉污染水田中选用低镉积累水稻品种并配合适当磷肥施用生产安全稻米提供理论依据。研究结果如下:1.磷对不同品种水稻镉亚细胞分布的影响两品种根及茎叶的镉在细胞壁中的占比最大,其次是细胞可溶部分,细胞器占比最小,根部亚细胞各组分镉含量大于茎叶。随着磷的增加两品种根及茎叶细胞壁的分配比例显著增加,细胞器镉分配比例逐渐降低,在施磷浓度为900mg·kg-1时作用最明显。表明磷对植株的耐镉机制主要是强化了细胞壁对镉的束缚能力以减少镉进入细胞器干扰植株代谢,沈农315细胞壁对镉的束缚能力高于花粳1417。2.磷对不同品种水稻镉化学形态的影响两品种根及茎叶中镉的化学结合形态整体上呈现FNaCl>FHAc>Fw>FE>FHCl,根部各形态镉含量大于茎叶。随着磷的增加,镉的醋酸提取态比例大幅提升,乙醇提取态比例下降,这可能是磷缓解水稻镉胁迫的一种解毒机制,沈农315(耐性)的氯化钠提取态明显低于花粳1417(敏感性),而醋酸提取态明显高于花粳1417。3.磷对分蘖期不同品种水稻镉吸收、转运的影响土壤中添加浓度为5 mg·kg-1的镉明显抑制了分蘖期水稻的生长,减少了对磷的吸收;磷的增加促进了水稻的生长,水稻体内的磷、镉含量呈负相关关系,增施磷肥显著降低了两品种水稻的镉含量,在施磷量为900 mg·kg-1时作用最明显。沈农315的根系镉含量明显高于花粳1417,茎叶镉含量低于花粳1417;表明沈农315根部富集作用较强,花粳1417镉的迁移能力更强。4.磷对成熟期不同品种水稻产量及生物量的影响磷的添加明显提高了两品种的产量和生物量,在施磷浓度为450 mg·kg-1时增产最明显,但在高磷水平下,两品种生长受到抑制。在镉对照组,花粳1417的产量及生物量均明显高于沈农315。添加浓度为5 mg·kg-1的镉明显对水稻产量及生物量产生了抑制,镉对沈农315的抑制程度相对较小,对花粳1417的产量和生物量减产幅度较大,表明两品种对镉的耐受程度存在差异。磷的施入能有效缓解镉的胁迫,在施磷浓度为450 mg·kg-1时表现最佳。5.磷对成熟期不同品种水稻镉分配及籽粒富集系数的影响在镉对照组,两品种根、茎叶、籽粒的镉配比大致表现为89:9:2,相差不大。在添加浓度为5 mg·kg-1的镉处理中,不同镉耐性水稻各部位的镉分配存在差异,沈农315根部的富集能力明显高于花粳1417。随着磷的增加两品种籽粒镉含量降低,富集系数降低,沈农315降低幅度较大。6.不同磷水平对土壤有效态镉含量的影响增施磷可以降低土壤有效态镉含量,但随着磷的增加降低趋势逐渐减弱。两水稻品种的土壤有效态镉含量略有不同但相差不大。说明施磷对不同品种水稻镉吸收的差异主要体现在磷对植株的作用。