水稻(Oryza sativa L.)作为我国重要的农作物,在整个国民经济和社会安定中起着重要作用。镉(cadmium,Cd)是对农作物危害较大,分布较广的重金属元素之一,作为镉的同族元素锌(zinc,Zn)近来也受到学术界的重视。硅(silicon,Si)在缓解重金属对植物的危害方面已取得诸多进展,但它在减缓重金属复合污染的效应和作用机理还不完全清楚。本研究选取丰华占和华航丝苗两个水稻品种,通过盆栽实验和水培实验,探讨在受到重金属镉、锌胁迫下,外源施硅缓解水稻毒害的效应和可能机制。主要研究结果如下:　　 与不施硅相比,无论是在Cd和Zn单一或者复合污染条件下,不同浓度的硅(1.5,2.0,2.5 mmol·kg-1)处理均能显著提高水稻幼苗地上部和根系的生物量,其中以1.5mmol·kg-1的浓度效果最好。对于品种丰华占来说,幼苗Cd和Zn含量降低幅度最大的硅浓度分别为2.5 mmol·kg-1及1.5 mmol·kg-1;华航丝苗品种则分别为2.5 mmol·kg-1和2.0 mmol·kg-1时,地上部Cd和Zn含量降低最明显,地下部则以硅浓度为1.5mmol·kg-1时效果最好。　　 研究表明,水稻在受到Cd、Zn单一污染和复合污染时,地上部和地下部的生物量都显著下降,产量降低,植株内的重金属含量则显著升高。施加浓度为1.5 mmol·kg-1的硅处理后,水稻植株的生物量和产量显著升高。无论是分蘖期还是成熟期,Cd、Zn复合污染时植株各器官内Cd、Zn含量都比单一污染时大。镉、锌在水稻体内的分布大体表现为逐级递减的原则,即根＞茎＞叶＞谷壳＞米粒,硅在水稻植株内的的分布规律遵循末端分配原则,为谷壳＞叶＞茎＞根＞米粒。　　 在Cd、Zn单一污染和复合污染下,水稻叶片SOD活性、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数FV/FM和FV/F0均显著下降,而质膜透性、MDA含量、可溶性糖含量则显著升高。加硅后,叶片SOD活性、叶绿素含量、FV/FM和FV/F0、可溶性蛋白质含量显著升高,质膜透性、MDA含量、可溶性糖含量则显著下降。　　 水稻幼苗受到Cd、Zn单一和复合污染时,根系生长受到明显抑制,根系总长度,根系表面积以及根系总体积都大大降低,根系活力显著下降,根系分泌物中氨基酸和可溶性糖含量显著下降;加硅处理后,根系生长得到显著改善,根系长度、根系表面积、根系体积和根系活力显著升高,根系分泌物中的氨基酸和可溶性糖含量则下降。水稻受到Cd、Zn胁迫时,施硅处理后根系分泌物中的有机酸含量发生较大改变,丰华占和华航丝苗根系分泌物中有机酸的含量变化则不一致。受到Cd、Zn单一污染和复合污染毒害时,丰华占根系分泌物中草酸、乙酸、酒石酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸的含量都下降,加硅后升高。华航丝苗受到Cd、Zn胁迫时,草酸和反丁烯二酸含量下降,加硅后升高;而乙酸、酒石酸和顺丁烯二酸则在受到重金属胁迫时升高,施硅处理后则下降。透射电镜观察表明,水稻植株受到镉、锌毒害时,根系皮层细胞细胞壁、细胞膜、液泡严重破坏,施硅处理的植株则相对较为完整。