硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响
2015-01-28刘春梅罗盛国刘元英
刘春梅, 罗盛国, 刘元英*
(1 东北农业大学资源与环境学院, 黑龙江哈尔滨 150030; 2 黑龙江八一农垦大学农学院, 黑龙江大庆 163319)
硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响
刘春梅1,2, 罗盛国1, 刘元英1*
(1 东北农业大学资源与环境学院, 黑龙江哈尔滨 150030; 2 黑龙江八一农垦大学农学院, 黑龙江大庆 163319)
【目的】研究施硒对不同镉污染土壤上镉在水稻各器官中的分配及稻米中镉含量的影响,探讨通过施硒降低水稻镉吸收量及在稻米中分配的可行性。【方法】采用盆栽试验,以垦鉴稻6号为材料,研究添加不同浓度镉(0、2、4和8 mg/kg土壤)的条件下,施硒(0、0.07和0.14 mg/kg土壤)对水稻不同器官镉含量和镉分配的影响。成熟期整盆收获,分别测定叶片、叶鞘、茎秆、根系和糙米、精米镉含量、硒含量和干物重,计算镉积累量和分配比例。【结果】1)当土壤镉浓度在0_4 mg/kg时,水稻各营养器官和糙米、精米中镉含量随土壤镉浓度增高而显著增加,但当土壤中镉浓度>4 mg/kg时,糙米和精米中镉含量增加不显著。未施硒(Se0)时, Cd2(4 mg/kg)和Cd3(8 mg/kg)处理糙米中镉含量分别为0.221 mg/kg和0.234 mg/kg,分别是Cd0处理的15.8和16.7倍,均超过我国国家食品安全标准中稻米镉的限量(0.2 mg/kg),精米镉含量未超过国家食品安全规定的限量,Cd3处理精米中镉含量最高,为0.174 mg/kg。2)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,水稻各营养器官和糙米、精米的镉含量和镉积累量均显著下降,糙米和精米的镉含量均低于我国国家食品安全规定的稻米镉限量,且Se2(0.14 mg/kg)处理优于Se1(0.07 mg/kg)处理。其中Cd1(2 mg/kg)浓度时,Se2处理的精米镉含量下降幅度最大,比Se0降低31.5%(P<0.01)。3)镉在各器官中的分配比例为根系> 茎鞘> 稻谷> 叶片。随着硒浓度的增加,镉在根系中的分配比例增加,在地上部的分配比例减少,在稻壳中的分配比例增加,在精米中的分配比例下降。在Cd1浓度时,根系镉分配比例范围为60.9%_67.8%,稻谷镉分配比例为12.6%_13.8%;Se2处理稻壳中镉分配比例比Se0增加5.2个百分点,而精米中镉分配比例则下降了6.2个百分点。4)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,植株各营养器官干物重均增加,Se2处理对干物重的影响优于Se1处理。Cd1、Cd2和Cd3浓度下,Se2处理比Se0处理稻谷干物重分别增加了6.4%(P<0.01)、5.2%(P<0.05)和11.3%(P<0.01)。【结论】施硒可降低镉污染土壤上水稻各营养器官和糙米、精米的镉含量,并能显著降低精米中镉的分配比例,保证稻米的食用安全性,尤其在Cd加入量为2 mg/kg土浓度下,施硒效果最显著,以施Se量为0.07 mg/kg处理的效果最好。
硒; 镉胁迫; 寒地水稻; 镉含量; 镉分配
我国农田土壤镉污染的主要原因是污灌,城镇垃圾、污泥、农药、石灰和磷肥中也都含有一定量的镉,农业生产中施用这些物料也会使土壤中的镉含量提高[1]。史文娇等[2]研究了黑龙江北部土壤中主要重金属和微量元素状况,结果显示,嫩江、五大连池、克山的镉含量比1980年测定的黑龙江省土壤全镉背景值0.042 mg/kg高出近一倍,均在轻度污染(0.08_0.16 mg/kg)的范围内。郭观林[3]对中国东北北部22个县市的黑土样品进行了测定,结果表明,土壤样品的镉污染最为明显,多集中在中度和重度水平。水稻对镉吸收和累积作用强,糙米镉含量可达其生长环境中镉浓度的数倍至数十倍[4]。据研究,稻米是亚洲人口体内镉摄入的源之一,经稻米摄入的镉量占总镉摄入量的比例,菲律宾马尼拉地区约占20%[5],中国大陆大部分地区[6]、中国台湾[7]、孟加拉国和泰国等约占30%_40%[8]。因此,如何减少镉进入水稻植株体内,是保证稻米卫生安全急需解决的问题。
虽然硒不是植物生长必需的营养元素,但近年来许多研究结果表明,植物体内硒与镉表现为拮抗作用。Cary[9]报道,小麦和莴苣施硒后,能降低其对镉的吸收。Shanker等[10]发现,随着外源硒浓度的升高,菜豆对镉的吸收明显下降。谭周磁等[11]的研究表明,施用低浓度的亚硒酸钠能降低稻米中镉、铅和铬的含量。目前硒与镉胁迫关系的报道缺乏硒对镉污染下寒地水稻各器官和籽粒各部位镉含量和分布影响的研究。本文通过研究硒对镉胁迫寒地水稻成熟期植株和籽粒中镉含量和分布等方面的影响,揭示外源硒对寒地水稻体内镉分布及稻米中镉积累的作用,探讨寒地无公害稻米生产的技术措施,为该地区无公害稻米的生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试水稻品种为垦鉴稻6号。试验地土壤基本理化性状为: 有机质含量47.99 g/kg,全氮2.33 g/kg,碱解氮151.2 mg/kg,全磷1.48 g/kg,速效磷18.4 mg/kg,速效钾240 mg/kg,pH 7.71;全镉含量0.042 mg/kg,全硒0.03 mg/kg。氮肥为尿素,磷肥用磷酸二铵,钾肥为硫酸钾,用分析纯亚硒酸钠、分析纯氯化镉处理土壤。
1.2 试验设计
试验于2011年5月_10月在黑龙江八一农垦大学盆栽试验场进行,采用盆栽方法,每盆栽水稻3穴,每穴3株。设4个土壤镉浓度,分别为0、2、4、8 mg/kg,用Cd0、Cd1、Cd2、Cd3表示。每个镉浓度下设为0、0.07、0.14 mg/kg 3个土壤硒水平,用Se0、Se1、Se2表示。共12个处理,每处理4次重复。试验用塑料桶直径30 cm,高50 cm,装土15 kg。施肥量为N 100 kg/hm2,P2O550 kg/hm2,K2O 60 kg/hm2。氮肥按基肥 ∶返青肥 ∶分蘖肥 ∶穗肥 =4 ∶2.5 ∶1.5 ∶2施用,磷肥作基肥一次性施入,钾肥按基肥 ∶分蘖肥 ∶穗肥 = 4 ∶2 ∶4施用。移栽前,先用水泡土3d,然后将肥料施入土中混匀,同时将亚硒酸钠和氯化镉配成溶液均匀施入。
1.3 测定项目与方法
样品制备 成熟期,将整盆植株收获,分别用自来水和蒸馏水清洗,将根、茎(包括稻穗枝梗部分)、叶、鞘、籽粒分开,105℃下杀青 30 min,80℃下烘干至恒重,称重。砻谷机除去稻壳,将稻壳收集起来;然后用精米机将糙米处理为精米,将精米和糠皮分别收集并粉碎备用。
镉含量的测定 称取样品1 g左右(精确至0.0001 g),置于25 mL三角瓶中,加入10 mL体积比4 ∶1的优级纯HNO3-HClO4混合酸,冷消化过夜。第2天,将三角瓶置于砂浴上,在165_175℃下消化,直至溶液变为无色透明,稍冷却后,分别加两次约1 mL的蒸馏水排酸,蒸发浓缩消化液至2 mL左右,用5%的HCl转移并定容至10 mL比色管中,用AA7003原子吸收光谱仪测定镉含量[12]。
硒含量的测定 称取样品0.5 g左右(精确至0.0001 g)于25 mL的三角瓶,加入10 mL体积比为4 ∶1的优级纯HNO3-HClO4混合酸,盖上弯颈漏斗,静置过夜后在电热板低温砂浴消化l h,然后再逐步升温,微沸条件下消化至无色并冒白烟,取下,稍冷后加入5 mL HCl(l ∶l),继续加热至无色并冒白烟,取下,稍冷却后分别加两次约1 mL蒸馏水,然后用5% 的HCl转入10 mL试管中,定容至10 mL,用AFS-930双道原子荧光光度计测定[12]。
土壤基础养分含量的测定采用常规测定方法[13]。
1.4 数据处理
试验数据用 Microsoft Excel 2003 进行处理,DPS 7.05版软件进行统计分析。
2 结果分析
2.1 硒对镉胁迫下水稻营养器官镉含量的影响
从图1可以看出,各器官中镉含量的大小顺序为根系>茎秆>叶片>叶鞘。相同硒浓度下,随着土壤中镉浓度的增加,各营养器官中镉含量也随之增加。Se0处理时,不同镉处理间各营养器官的镉含量差异极显著,其中Cd3浓度下各营养器官的镉含量最高,根系、茎秆、叶片、叶鞘中镉含量高达3.71、2.55、1.17和0.491 mg/kg,分别是Cd0的32、27、14和20倍。
硒对镉胁迫下水稻镉含量的变异性分析(表1)表明,土壤镉浓度对水稻各营养器官镉含量的影响极显著;土壤硒浓度对茎秆和叶鞘、根系镉含量的影响显著,对叶片镉含量的影响不显著;土壤镉浓度与土壤硒浓度的交互作用对各营养器官镉含量的影响极显著。
相同镉浓度下,各营养器官的镉含量随着硒浓度的增加而减少。根系的镉含量最高,在Cd1、Cd2和Cd3浓度下, 硒处理间的差异达到极显著水平,Se2处理的根系镉含量分别比Se0降低了19.3%、30.8%及30.1%。茎秆中镉含量随土壤镉浓度升高而大幅增加,在Cd1浓度下,Se0处理茎秆中镉含量为1.42 mg/kg,分别是Se1和Se2处理的1.2倍和1.5倍;Cd2浓度下,Se0处理茎秆中镉含量为2.47 mg/kg,分别是Se1和Se2处理的1.3倍和1.5倍。Cd3浓度与Cd2浓度相比,茎秆中镉含量增加不明显。叶片和叶鞘的镉含量相对较低,在Cd3浓度下,Se1和Se2处理的叶片镉含量分别比Se0降低了19.6%和24.7%(P<0.01),叶鞘中镉含量分别比Se0降低了21.8%和28.7%(P<0.01)。
注(Note): *,**分别表示处理间差异达5%和1%显著水平Mean significant at 5% and 1% levels, respectively.
2.2 硒对镉胁迫下糙米和精米镉含量的影响
图2显示,相同硒浓度时,随着土壤镉浓度的增加,糙米和精米的镉含量增加,其中土壤镉浓度在0_4 mg/kg时,糙米和精米镉含量增加幅度较大,土壤镉处理浓度在4_8 mg/kg时,糙米和精米镉含量仍增加,但增加幅度变小。未施硒(Se0)时, Cd2和Cd3处理糙米中镉含量分别为0.221和0.234 mg/kg,均超过我国国家食品安全标准(GB2762-2012)中大米镉限量的0.2 mg/kg,分别是Cd0处理的15.8和16.7倍;精米镉含量均未超过国家食品安全规定的限量,Cd3处理下精米镉含量最高,为0.174 mg/kg。
相同镉浓度时,随着硒浓度的增加,糙米和精米的镉含量均明显下降,并且镉含量均低于我国国家食品安全规定的大米镉限量。Cd2和Cd3浓度下,Se2(0.14 mg/kg)处理的糙米镉含量分别比Se0下降了27.8%(P<0.01)和22.7%(P<0.01)。在Cd1、Cd2和Cd3浓度,硒处理间精米镉含量差异均达到5%显著水平,Se2处理的精米镉含量分别比Se0下降了31.5%、22.3%和16.1%。
硒对镉胁迫下糙米和精米镉含量的变异性分析结果见表1。从表中也可以看出,土壤镉浓度对糙米和精米镉含量的影响极显著,土壤硒浓度对糙米和精米镉含量的影响显著,土壤镉浓度与土壤硒浓度的交互作用对糙米和精米镉含量也有极显著的影响。
2.3 施硒对镉胁迫下糙米和精米硒含量的影响
从图3可以看出,相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,糙米和精米的硒含量均增加,不同硒处理间的差异显著。施硒后糙米硒含量范围在0.119_0.296 mg/kg,精米硒含量为0.09_0.186 mg/kg,符合黑龙江省富硒大米的硒含量标准(0.1_0.3 mg/kg)。在Cd1浓度下,Se2处理糙米硒的含量最高,是Se0处理的5倍;Cd2浓度时,Se2处理糙米硒含量最高,是Se0处理的3倍。
2.4 硒对镉胁迫下水稻镉积累与分配的影响
2.4.1 植株各器官镉积累与分配 由表2可知,土壤镉浓度对植株各器官镉积累量的影响极显著;土壤硒浓度对茎鞘、稻谷、根系镉积累量影响显著,对叶片镉积累量的影响不显著;土壤镉浓度与土壤硒浓度的交互作用对茎鞘、稻谷镉积累量均有极显著影响,对叶片和根系镉积累有显著影响。植株各器官镉积累量的大小为根系>茎鞘>稻谷>叶片。相同硒浓度时,随着镉浓度的增加,水稻各器官镉积累量均显著增加。相同镉浓度时,随着硒浓度的增加,水稻地上部分各器官镉积累量均下降;但不同镉浓度时,水稻各器官镉积累量变化不同。叶片镉积累只在Cd1浓度时,Se处理间差异极显著,其他Cd浓度时,差异不显著。随着硒浓度的增加,Cd3浓度下,茎鞘镉积累量下降幅度最大,Se2比Se0处理下降了33.77%(P<0.01);在Cd2浓度时,稻谷镉积累量下降幅度最大,Se2比Se0处理下降了18.93%(P<0.01)。随着硒浓度的增加,在Cd1浓度下,根系镉积累量增加,而Cd2和Cd3浓度时,根系镉积累量反而下降。
不同镉浓度下,水稻各器官镉的分配比例随着硒浓度的增加变化也不相同。根系中镉的分配比例最高,并且随着硒浓度的增加而增加,其中Cd1浓度下根系中镉分配比例最高,为60.9%_67.8%。Cd1和Cd2浓度时,随着硒浓度的增加,稻谷中镉的分配比例下降;在Cd3浓度下,随着硒浓度的增加,稻谷中镉的分配比例略有增加。
2.4.2 稻谷各部位镉的积累与分配 由表3可以看出,土壤镉浓度、土壤硒浓度、土壤镉浓度与土壤硒浓度的交互作用均对稻谷各部位镉积累量有极显著的影响。在Cd0浓度下,稻谷不同部位镉积累量随着硒浓度的增加变化不大,并且各硒处理间差异不显著。其他镉浓度时,随着硒浓度的增加,稻谷各部位镉积累量均下降。Cd2浓度时,Se2比Se0处理稻壳镉的积累量下降了21.76%(P<0.01)。Cd3浓度时,糠皮镉积累量下降幅度最大,Se2比Se0处理减少了16.19%(P<0.01)。Cd1浓度时,精米镉积累量下降幅度最大,Se2比Se0减少了27.25%(P<0.01)。
在相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,稻壳中镉的分配比例增加,精米镉的分配比例下降,糠皮镉的分配比例变化不大。Cd1浓度时,稻壳镉分配比例增幅最大,Se2比Se0处理增加了5.2个百分点;Cd1浓度时,精米镉的分配比例下降幅度最大,Se2比Se0处理下降了6.2个百分点。
注(Note): 同列数据后不同小、大写字母分别表示处理间差异达5%和1%显著水平 Values followed by different small and capital letters in same column mean significant at 5% and 1% levels, respectively. *,**分别表示处理间差异达5%和1%显著水平Mean significant at 5% and 1% levels, respectively.
2.5 硒对镉胁迫下植株干物重的影响
在相同硒浓度下,随着土壤镉浓度的增加,植株各器官干物重和总干物重均下降(表4),未施硒的处理Se0,Cd3比Cd0处理总干物重、稻谷、根系、叶片、茎鞘的干物重分别减少了11.4%、10.8%、18.8%、10.0%和6.8%。相同镉浓度时,随着硒浓度的增加,植株各营养器官干物重和总干物重均增加,但增加幅度不同。Cd0浓度时,Se2处理的总干物重、稻谷、根系、叶、茎鞘干物重比Se0处理增加了11.7%、6.5%(P<0.01)、36.9%、14.3%和6.6%。从不同器官干物重的结果看出,硒对稻谷干物重的影响较大,在Cd1、Cd2 和Cd3浓度下,Se2比Se0处理的干物重分别增加了6.4%(P<0.01)、5.2%(P<0.05)和11.3%(P<0.01)。
注(Note): 同列数据后不同小、大写字母分别表示处理间差异达5%和1%显著水平 Values followed by different small and capital letters in same column mean significant at 5% and 1% levels, respectively. *,**分别表示处理间差异达5%和1%显著水平Mean significant at 5% and 1% levels, respectively.
3 讨论
3.1 硒对镉胁迫下水稻镉含量的影响
黄冬芬[14]指出,向土壤中加镉后,水稻各器官镉含量随土壤中镉浓度的增高而增加;王凯荣等[4]的研究结果证明,培养液镉浓度为0.01 mg/kg时,糙米中镉的富集率可达500倍之多。本试验结果表明,当土壤镉浓度在0_4 mg/kg时,水稻营养器官和稻谷中镉含量随土壤镉浓度的增高而显著增加,但当土壤中镉浓度>4 mg/kg时,糙米和精米中镉含量增加不显著。曾翔[15]指出,水稻成熟后,各器官镉含量的大小顺序为: 根系>茎鞘>叶片>糙米。本试验测得的水稻各器官中镉含量顺序为根系>茎秆>叶片>叶鞘>糙米>精米,与曾翔的研究结果相一致。
李正文等[16]对57个水稻品种籽粒中镉和硒的浓度的研究证明,硒与镉呈负相关。谭周磁等[11]的研究表明,施硒比未施硒稻米中镉含量下降29.8%。方勇[17]指出,当叶面喷硒<50 g/hm2时,稻米中镉含量变化不大,随着叶面喷硒量的增加,稻米中镉含量显著下降。以上研究多集中在南方水稻种植区,而在寒地水稻种植区的这方面的研究较少。我们以往的研究[18]结果表明,叶面施硒可以有效地降低精米中镉的含量。本试验结果表明,不同镉浓度下,随着硒浓度的增加,糙米、精米中镉含量均明显下降,尤其当土壤镉浓度为2 mg/kg时,施硒后精米镉含量下降最明显,且Se2处理对降低精米中镉含量的效果优于Se1处理,这些结果与在南方水稻种植区的研究结论基本一致。
虽然很多研究证明,施硒能降低稻米中的镉含量[11, 15-16],但关于硒与镉拮抗作用的机理尚不明确,主要有3种观点: 一是认为硒能促进PCs(植物螯合肽)的合成,增加镉与PCs的络合,降低水稻体内的镉含量,并阻碍镉向水稻籽粒中迁移[17];二是认为硒能与镉结合成难溶性复合物,抑制水稻对镉的吸收而减缓镉在植株体内的累积[19];三是认为在一定范围内,硒可能参与能量代谢、蛋白质代谢以及与其他元素的相互作用,从而缓解镉对水稻的毒害[20]。总而言之,硒与镉的拮抗作用的机理比较复杂,有待于深入研究。
3.2 硒对镉胁迫下水稻镉积累和分配的影响
土壤镉污染对水稻的最大危害是镉在稻米中的积累。水稻镉积累量与环境镉含量具有一致性。水稻生长在镉污染环境中,植株长势虽未受到明显伤害,但镉会在植物体内积累,导致稻米的安全品质下降。水稻不同器官中镉的积累量存在很大差异,根系中镉的积累量最高,是茎秆、籽粒的几十至几千倍[14,21-22]。刘侯俊等[23]的研究表明,未加镉处理时,植物体内镉的分配为根系>茎叶>颖壳>籽粒;当土壤镉浓度为5 mg/kg时,植物体内镉的分配规律为茎叶>根系>颖壳>籽粒。本试验结果表明,无论是否加镉,成熟期植株各器官镉的分配顺序均为根系>茎鞘>稻谷>叶片,与曾翔[15]的研究结果相近。镉在稻谷中分配的结果表明,土壤环境中镉浓度较低时,稻壳中镉的分配比例较高,精米中镉的分配比例较低,随着镉浓度的增加,稻壳中镉分配比例逐渐下降,精米中镉分配比例逐渐升高。说明除了根系能阻滞土壤中镉向地上部运转外,稻壳也能阻滞镉向精米中的运输,但只能在低镉浓度下发挥作用。本研究发现,相同镉浓度下,稻壳中镉的分配比例随着硒浓度的增加而增加,而精米中镉的分配比例却随着硒浓度的增加而下降,即施硒能增加镉在稻壳中的分配,减少镉向精米中的运转,有助于提高精米的食用安全性。
3.3 硒对镉胁迫下水稻干物重的影响
本试验条件下,未施硒时,随着土壤镉浓度的增加,植株各器官干物重均下降,与其他研究者[14, 24]的观点一致,表明镉胁迫能抑制水稻的生长发育。施硒后,不同镉浓度胁迫时,随着硒浓度的增加,植株各营养器官干物重均增加,Se2处理对干物重的影响优于Se1处理,表明硒能减轻镉胁迫对水稻生长发育的抑制作用。
4 结论
镉浓度在0_8 mg/kg时,水稻各器官镉含量随着土壤镉浓度的增加而增加,镉含量顺序为根系>茎秆 >叶片>叶鞘>糙米>精米。施硒影响植株和籽粒中的镉含量及其分配比例。随着硒浓度的增加,植株各器官和稻米(糙米和精米)中镉含量下降;根系镉积累和分配比例增加,而稻谷镉积累和分配比例下降。因此,施硒不仅能降低稻米中的镉含量,减少镉积累,而且能提高稻米硒含量,是保证稻米食用安全性的一项简单易行的农艺措施。
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Effects of Se on Cd content and distribution in rice plant under Cd stress in cold climate
LIU Chun-mei1,2, LUO Sheng-guo1, LIU Yuan-ying1 *
(1CollegeofResourcesandEnvironment,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China; 2CollegeofAgriculture,HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity,Daqing,Heilongjiang163319,China)
【Objectives】 Effects of Se application on Cd accumulation and distribution in rice organs and content of Cd in rice grain were studied to explore countermeasures for rice planting in Cd polluted soils. 【Methods】 A pot experiment was conducted using rice cultivar Kenjiandao 6 as experimental material. Four levels of Cd additions (0, 2, 4 and 8 mg/kg soil) and 3 Se levels (0, 0.07 and 0.14 mg/kg soil) for each Cd addition were designed. The rice plants were harvested at the maturity stage, the Cd contents in leaves, stems, sheaths, roots, brown rice and polished rice were determined, Cd accumulation amounts and distribution ratios in rice organs were calculated, and the Se contents in brown rice and polished rice, and dry matter weight were determined as well. 【Results】 1) When the added Cd concentration in soil is increased from 0 to 4 mg/kg, the Cd contents in different organs of rice, brown rice and polished rice are increased significantly. When added Cd concentration is higher than 4 mg/kg, the increases of the Cd contents in brown rice and polished rice are not significant. The Cd contents in brown rice are 0.221 mg/kg and 0.234 mg/kg under the Cd2 (4 mg/kg) and Cd3 (8 mg/kg) treatments without Se application which are 15.8 and 16.7 times higher than that of Cd0, higher than the national food safety standards of China for Cd content (0.2 mg/kg). The Cd content in polished rice is 0.174 mg/kg, which conforms to the national food safety standards of China. 2) The Cd contents and Cd accumulation amounts in different organs of rice and brown rice, polished rice are decreased significantly with the increase of Se concentration under the same Cd concentration, and larger declines of the Cd content are observed under the Se2 (0.14 mg/kg) treatment. Under Cd1 (2 mg/kg), the Cd content in polished rice in the Se2 treatment is reduced by 31.5% (P<0.01) compared to Se0.3) Sequence of the Cd distribution in rice organs is roots > stems and sheaths > grains > leaves. The Cd distribution portion in roots is enhanced with the increase of Se concentration as Cd distribution in other organs is declined at the same time. The Cd distribution portion in rice husk is increased with the increase of Se concentration, meanwhile, the Cd distribution portion in polished rice is decreased. Under Cd1, the Cd distribution portions in roots and grains are in the range of 60.9%-67.8% and 12.6-13.8%, the Cd distribution portion in rice husk with Se2 is 5.2 percentage points higher than that of Se0, while the Cd distribution portion in polished rice with same treatment is lower than Se0 by 6.2 percentage points. 4) The dry matter weights of different organs are increased significantly with the increase of Se concentration under same Cd concentration. Under the concentrations of Cd1, Cd2 and Cd3, the dry matter weights of grain with the Se2 treatment are increased by 6.5% (P<0.01), 5.2% (P<0.05) and 11.3% (P<0.01), respectively compared to Se0. 【Conclusions】 Se application could reduce Cd concentration in rice plants, brown rice and polished rice, and reduce Cd transportation into polished rice. Se application shows the most significant effects when the added soil Cd concentration is 2 mg/kg,and the 0.07 mg/kg of Se application treatment exhibits the best effects.
Se; Cd stress; rice in cold climate; Cd content; Cd distribution
2013-12-25 接受日期: 2014-09-15
“十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAB20B04)资助。
刘春梅(1974—), 女, 黑龙江嫩江人, 博士研究生, 讲师。 主要从事水稻营养调控方面研究。 Tel: 0459-6819183, E-mail: soilfertilizer@163.com。* 通信作者 Tel: 0451-55190439, E-mail: yuanyingL@163.com
S511.062; Q945.78
A
1008-505X(2015)01-0190-10