我国南方潴育及潜育型水稻土中积累有大量亚铁,人类活动造成环境中重金属镉的污染日益严峻。高浓度亚铁和镉均会造成植物毒害,造成植株生长抑制、光合作用受限、营养代谢失调、氧化胁迫及产量下降等产生不利影响,同时植株对铁和镉两种金属的吸收、转运和富集过程存在交互作用。以往研究主要通过水培试验探究亚铁或镉的单独污染对水稻生理生化的影响,这与植株实际的生长环境有较大差别。本试验中设置4个土壤Fe2+浓度水平(外源加入亚铁含量分别为0、100、200和400mg/kg干土)和2个Cd2+浓度水平(外源加入镉含量分别为0、5mg/kg干土),研究不同浓度的亚铁和镉的共同作用,对水稻叶片脂质过氧化、抗氧化酶活性和根膜、植株中重金属累积量的影响以及其随生育期的动态变化。在水稻分蘖期、孕穗期和成熟期采集样品,分别测定叶绿素指标(SPAD值),叶片中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,超氧化物酶(superoxide dismutase, SOD)活性,过氧化物酶(peroxidase, POD)活性以及根膜、根和叶片中两种金属含量。试验结果如下：1、本试验条件下的土壤亚铁和镉的浓度对整个生育期内水稻叶片叶绿素没有显著的影响,且叶片没有出现明显毒害性状,表明实际生产过程中,亚铁和镉毒害具有一定的隐蔽性。2、水稻生理生化状态受土壤亚铁和镉的影响随生育期呈现动态变化。孕穗期是水稻因金属铁和镉胁迫而受到氧化伤害的主要时期。孕穗期时,水稻SOD和POD活性受到抑制,使得此时MDA含量较高。成熟期时,植株衰老成为影响水稻叶片氧化胁迫及抗氧化酶活性的主要原因,此时,MDA量和POD活性随土壤亚铁和镉浓度变化不再显著。在分蘖期和孕穗期时,镉抑制了水稻MDA含量,孕穗期时,镉的存在抑制了SOD和POD活性,但其抑制能力与土壤中铁含量有关。3、试验表明水稻根及叶片积累富集镉的量与根膜中镉含量呈正相关。根膜中的镉是植株吸收、运输和富集镉的主要来源。随着土壤铁量增加,镉在根膜中含量减少。由于高浓度土壤铁所产生的根膜的屏蔽作用使得镉向植株迁移可能性降低。此外,较高土壤铁含量会阻碍高亲和性铁载体的表达,从而减少了植物对镉的吸收和积累。4、试验表明水稻对铁和镉元素的吸收和富集存在相互影响。土壤镉能在一定程度上增加根对铁的富集。此外,镉抑制铁元素在叶片中的累积,这表明铁和镉在水稻转运、富集金属过程中存在竞争关系。随着土壤亚铁的增加,水稻对镉的吸收和富集受到了抑制,这也是高浓度亚铁能够减少镉对水稻叶片MDA含量、SOD和POD活性的影响的部分原因。水稻根对铁和镉元素富集随生育期的变化为孕穗期>成熟期>分蘖期。金属在水稻组织中的分布呈现出根>叶片的现象,植株将更多的金属累积于根系组织中,减少向地上部分传输,从而缓解自身金属毒害。