土壤-植物体系中硒与重金属镉的相互作用

潘丽萍, 刘永贤*, 黄雁飞, 农梦玲, 兰 秀, 鹿士杨, 陈锦平, 赵于莹, 梁潘霞, 熊柳梅, 江泽普, 邢 颖, 廖 青, 黄太庆

1.广西农业科学院农业资源与环境研究所, 南宁 530007; 2.广西大学农学院, 南宁 530005

土壤-植物体系中硒与重金属镉的相互作用

潘丽萍1, 刘永贤1*, 黄雁飞1, 农梦玲2, 兰 秀2, 鹿士杨1, 陈锦平1, 赵于莹2, 梁潘霞1, 熊柳梅1, 江泽普1, 邢 颖1, 廖 青1, 黄太庆1

1.广西农业科学院农业资源与环境研究所, 南宁 530007; 2.广西大学农学院, 南宁 530005

硒是人体重要的功能元素之一，近年来通过食物补硒成为研究热潮，富硒食品的安全问题备受关注。阐述了土壤中的硒与镉的存在形态及其转化的影响因素，并结合近年来的研究成果，介绍了硒与镉在植物体内的互作效应及其机理研究现状，以期为今后更深入开展硒与镉交互作用机制的研究提供参考，并为农作物富硒阻隔技术体系的建立提供科学依据。

土壤-植物体系；硒；镉；互作作用

硒(Se)作为人体重要的微量元素，具有多重生物学功能，被称为“抗癌之王”[1]。近年来，食物补硒迎来了热潮，也给富硒食品产业带来了希望。但随着富硒食品开发的不断深入，富硒食品的安全问题，尤其是富硒农产品的安全问题成为关注的焦点。有研究发现，土壤硒的来源与重金属(铅Pb、镉Cd、汞Hg、砷As等)有一定的伴生关系[2,3]，这对天然富硒地区开发富硒农产品存在一定的重金属威胁。其中，重金属镉(Cd)是“五毒”元素之一，也是较为普遍和严重的重金属污染元素[4]。硒和镉在土壤中的形态转化、迁移、富集与动植物和人体的硒营养与安全状况密切相关，因此，开展土壤中硒与镉的相互影响研究及作物对硒和镉的吸收累积规律研究，对于作物富硒技术与抵抗重金属镉的有机结合具有重要的意义。本文阐述了土壤中硒与镉的存在形态及其转化的影响因素，并结合笔者团队近年来的研究成果，介绍了硒与镉在植物体内的互作效应及其机理研究现状，以期为今后更深入开展硒与镉交互作用的机制研究提供参考，并为农作物富硒阻隔技术体系的建立提供科学依据。

1 硒与镉在土壤中的形态分布及其转化的影响因素

1.1土壤硒和镉的来源及其在土壤中的价态与形态

硒是一种稀有的分散元素，其在自然界中的分布不均匀[5]。世界范围内绝大多数土壤硒含量为0.01～2.0 mg/kg，平均约为0.4 mg/kg[6]。我国土壤硒的背景值约为0.13 mg/kg[7]，属于低硒地带。镉是自然界中常见的微量金属元素，多与锌、铜、锰、铅、硒矿类等共生，世界上多数土壤含镉量为0.01～2.0 mg/kg[8]。我国土壤镉的自然含量在0.01～1.8 mg/kg，平均为0.097 mg/kg[9]。成土母质、矿产开发利用、化学肥料、大气沉降、灌溉水等是土壤硒和镉的主要来源，其中，成土母质和大气沉降是决定土壤硒含量的关键因素[10,11]，而土壤镉含量在自然条件下主要来源于矿物风化等，现如今多受人为因素影响，主要是由于工业、农业的迅速发展，含镉“三废”成为土壤镉的主要来源[12]。

因成土母质及人为因素带入土壤的硒和镉的赋存形式包括两方面，一是硒和镉的价态，另一方面是硒和镉与土壤其他成分结合的形式。硒在土壤中的价态通常分为元素态硒(Se0)、硒酸盐(Se6+)、亚硒酸盐(Se4+)、硒化物(Se2-)，以及挥发态硒和有机态硒，土壤中以硒酸盐和亚硒酸盐居多[13]。镉在土壤中有Cd0和 Cd2+两种价态，通常以化合物形式(硫化镉、碳酸镉、氯化镉、硝酸镉等)存在于土壤中。

植物吸收硒和镉主要来源于土壤，两者在土壤中的含量、形态、分布及生物有效性是影响植物硒和镉累积的决定性因素。硒与镉在土壤中的形态划分有多种方法，通常以特定的提取剂和提取步骤的不同而定义，最具有代表性的是五步提取法，将两者形态划分为：水溶态、可交换态、酸溶态(碳酸盐及铁锰氧化物结合态)、有机结合态和残渣态[14]。一般认为对植物有效的土壤硒和镉主要以水溶态、交换态和碳酸盐结合态形式存在。水溶态硒主要为可溶性有机化合物、亚硒酸盐和硒酸盐三者之和[15]，其中硒酸盐(Se6+)和亚硒酸盐(Se4+)是植物吸收的主要价态硒，但Se6+更容易被植物吸收，同时也容易被淋失[16,17]；对于镉来说，溶于土壤溶液中的水溶态镉离子对植物更有效。

1.2硒与镉在土壤中转化的影响因素

1.2.1土壤pH 硒和镉在土壤中的存在形态及其有效性受土壤pH、土壤氧化还原电位(Eh)、有机质含量、矿物质含量、土壤微生物等理化性质影响，其中土壤pH是影响土壤硒和镉赋存形态及形态之间转化的较为活跃的因素[18～21]。一般情况下，随pH升高，土壤对硒的吸附下降，硒主要以硒酸盐形式存在，硒酸盐易溶于水且在碱性条件下不易被含铁氧化物固定，因而植物有效性最高，但也易淋溶流失[20]；相反，土壤水溶态和交换态镉的含量随pH升高而下降，有效性随之降低。而弱酸性土壤中，硒以亚硒酸盐的形式存在，虽易溶于水，但受土壤氧化铁或氢氧化铁的强烈吸附，因而有效性相对较低；而随着土壤pH降低，碳酸盐态镉容易重新释放而进入环境中，移动性和生物活性增强，而铁锰化物结合态和有机态镉活性降低。土壤pH对镉形态及有效性的影响并不是单一递进的关系，廖敏等[22]在红壤中发现，当pH在6.0以下时，镉的生物有效性随pH的升高而增加；而pH在6.0以上时，镉的生物有效性则随pH的升高而降低。总的来说，在一定pH范围内，提高土壤pH，土壤硒的有效性增加，而镉的有效性反而降低，因此可通过调节土壤pH来控制硒和镉在土壤中的生物有效性。

1.2.2土壤氧化还原电位 土壤氧化还原状况直接影响硒和镉在土壤中的存在价态。在氧化条件下，硒通常被氧化成Se6+的硒酸盐形式存在，难以被吸附固定，硒的有效性明显提高[23]，而土壤中难溶性的CdS被氧化，Cd2+大量游离于土壤溶液中，加重污染。在淹水强还原状态下的土壤中，硒化物占主导，硒化物难溶于水，植物难以吸收[24]；土壤中Cd2+则转化成难溶性的CdS存在于土壤中，活性降低。土壤氧化还原电位Eh随环境变化而具有不稳定性，镉的生物毒性也随之变化，因此可通过调节土壤氧化还原电位来减少土壤中有效镉含量[22]。

1.2.3土壤有机质 自然条件下的可溶态硒含量很少，但经过长期风化和农耕，硒可富集在土壤有机质中。土壤可溶态硒含量随有机质和黏粒含量增加而增大，土壤有机质除对铁锰氧化物结合态硒含量有负影响外，对可交换态硒、有机态硒、残渣态硒含量均有正影响[20]。一般情况下，由于富里酸结构简单，与富里酸结合的硒容易矿化分解，易于植物吸收利用，而胡敏酸为高分子有机化合物，结构稳定，与胡敏酸结合的硒则难以被植物吸收。土壤有机质对硒的影响作用与镉类似，因有机质含有大量官能团，可与镉发生络合/螯合反应，其比表面积和对镉离子的吸附能力远远超过任何其他的矿质胶体。类似的，土壤粘粒也具有巨大的比表面积、丰富的表面电荷和优越的移动性，加速镉被土壤吸附的过程。另外，土壤中的铁锰氧化物，特别是锰的氢氧化物，对镉有强烈的专性吸附能力，可影响镉在土壤中的迁移转化及活性，在强烈的还原条件下，铁锰氧化物还原成二价铁锰，与有机质形成络合态亚铁和络合态锰，并释放出其吸附的镉，从而影响镉的活性[25～27]。

1.2.4土壤微生物及其他矿物质元素 土壤微生物在土壤硒和镉的迁移转化中也扮演重要角色，有些土壤微生物具有产生挥发性硒，降解根际有机硒以及还原亚硒酸产生元素硒等功能，从而改变土壤硒的形态和浓度。与硒类似，微生物可以通过其自身的代谢分解作用，改变土壤性质，影响镉在土壤中的形态，降低其生物有效性，有些微生物本身还可以吸收重金属，减少重金属在土壤中的含量；或是利用自身与重金属发生氧化或还原作用，降低重金属在土壤中的活性和毒性[28,29]。同时，微生物还可以影响植物根系微环境，减少植物对重金属的吸收[30,31]。

此外，土壤中共存离子也可影响镉有效性。由于硅和木质素都是细胞壁的重要组成成分，提高了细胞壁的紧密性和坚固性，使镉离子进入细胞时形成一个自然防御机制。钙离子、铵离子、钾离子等均对Cd的有效性有一定影响，其中，钙离子、锌离子、钾离子作为Cd的竞争离子，与Cd竞争土壤的吸附点位，铵离子主要通过改变土壤化学性质而影响Cd的吸附[32]。

1.2.5土壤中硒与镉共存时的相互影响 硒与镉在土壤中除自身受到土壤pH、Eh等因素的影响外，当两者共存时，硒与镉之间也有一定的影响。沈燕春[33]对贵池富硒地区研究发现，表层土壤中镉、汞、砷3种重金属易与硒伴生，且相互间存在一定的协同作用。富硒土壤中镉的质量分数较高，各形态差异较大，其中以残渣态、离子交换态、铁锰氧化物结合态3种形态占主导[34]。还有研究发现，硒对土壤镉的影响跟镉浓度有关，在镉浓度较低时(0.5 mg/kg)，外源硒能有效降低土壤交换态镉含量，降低镉的生物有效性；而当镉浓度较高时，土壤镉各形态分布较稳定，这种抑制现象并不明显[35,36]。土壤中的硒能拮抗镉的作用机理主要是通过改变镉的赋存形态，与其形成硒-镉有机化合物，亦或是镉离子取代有机硒里的硒元素，形成镉的有机化合物，从而降低镉的活性[37,38]。

2 硒与镉在植物体内的互作

目前，作物品种筛选、硒肥施用等生物强化措施是生产富硒农产品的主要途径。已有相关研究表明，适量的外源硒可提高植物硒含量的同时，降低重金属在作物中的积累。施用硒肥或叶面喷硒可减轻镉胁迫下水稻幼苗生长的毒害作用，抑制水稻根茎叶中对镉的吸收，降低水稻各营养器官和糙米、精米的镉含量[39～41]。本课题组在2014-2015年开展的外源有机硒对水稻硒和镉吸收累积的影响研究中发现，品种为百香139、中广香1号的水稻，相比对照组(CK)喷施外源氨基酸螯合硒能提高水稻对硒的累积(高达对照组的5.3倍)，同时可降低水稻籽粒镉含量40%～83%(表1)[42]。硒对重金属镉的拮抗作用不仅体现在水稻上，在萝卜、草莓等体内也有类似的发现[34～37]。土壤硒在2.5 mg/kg，镉浓度小于5 mg/kg时，硒可抑制萝卜对镉的吸收，且地下部强于地上部[43]；叶面喷施5.0 mg/L硒浓度，可降低草莓镉18.33%[30]。并且当土壤中镉与其他重金属元素共存时，适当的硒均能同时抑制植物对两种或多种重金属元素的吸收，李正文等[29]调查发现, 富硒水稻品种显示出同时抑制重金属铜和镉积累的倾向。He等[41]的大田试验也表明，在Pb和Cd胁迫的莴苣(LactucasativaL.)土壤中施入亚硒酸盐，显著降低了这两种重金属在植物地上部的含量。

表1 不同喷硒方式对稻米累积硒和镉的影响[42]Table 1 Effect of different amount of spraying selenium on cadmium and selenium accumulation of rice[42].

注：Se-1(水稻孕穗期喷施硒肥1次)和Se-2(水稻孕穗期和抽穗期前3d各喷施硒肥1次)是将含硒0.2%的“聚福硒”按照3 000 mL/hm2用量稀释300倍后，均匀喷施；CK以等量清水喷施。

尽管不少研究发现外源施硒可以有效降低植物对重金属镉的吸收和积累。但值得注意的是，硒对镉的这种拮抗效应也受镉浓度、硒浓度及硒价态的影响。通常在低镉水平下，硒能明显地抑制作物对镉的吸收累积，但在高镉水平下，这种抑制作用减弱[44,45]，相应的，当硒浓度过高时，反而会加剧镉的吸收[38,46]。铁梅等[47]研究得出，当土壤中硒的浓度低于1.5 mg/kg时，对镉含量<5 mg/kg具有拮抗作用，同时可以促进萝卜的生长；当土壤中硒浓低于5 mg/kg时，对浓度为5 mg/kg的镉的存在不影响萝卜对硒的吸收；当土壤中硒的浓度为5～10 mg/kg时，镉的存在虽然影响萝卜对硒的吸收，但萝卜中硒的含量仍处于稳定积累状态；而当土壤中硒浓度>10 mg/kg时镉的存在会抑制萝卜对硒的吸收。本课题组在利用外源硒对红薯吸收累积硒和镉的影响研究中发现，在土壤镉含量为0.28 mg/kg条件下，外源硒在一定浓度范围内(喷施含硒0.22%的氨基酸螯合硒营养液肥≤4 500 mL/hm2时)，红薯硒含量提高1.5～3倍的同时，还降低了镉在红薯中的累积，红薯镉含量比对照降低了40%～60%；但当外源硒用量大于4 500 mL/hm2时，红薯硒含量增加的同时也促进了红薯对镉的吸收累积(未发表数据)。除了硒和镉浓度，硒的价态也是其拮抗效应的影响因素，一般Se2-和Se4+对镉的拮抗优于Se6+[48,49]。

3 植物体内硒对镉的影响机理

镉对植物的毒害表现在植物根系从土壤中吸收镉，再运输到地上部这一过程。土壤中的镉可以占据钙离子通道进入植物根细胞内，通过与酶类巯基结合或替代作用，破坏酶系统，产生氧化应激效应，同时还可诱导金属硫蛋白的形成，金属硫蛋白参与了镉在机体内的吸收、转运、排泄和蓄积等过程。当有外源硒介入时，镉在植物体内的吸收积累受到抑制。而硒与镉的这种拮抗效应是多方面的，一方面，硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的必需组成成分，外源硒可调控植物细胞内的谷胱甘肽进而促进根系植物螯合态的合成、增加与镉螯合、抑制镉向地上部转移[50～53]；另外，硒还能影响植物根细胞非蛋白巯基(NPT)和根表铁锰氧化物胶膜的形成，尤其在水稻上，通过非蛋白巯基和铁膜与镉的络合，增强镉在细胞壁上的吸附，将镉富集在根系从而阻碍镉向上运输[45,54]。当镉进入植物体内产生氧化应激效应时，硒可提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、Ca2+-ATP等酶活性，减轻氧化应激效应[55]，还可通过清除过量活性氧自由基，减少脂质过氧化作用，保护细胞膜的完整性，从而降低重金属镉离子的含量[56]。另一方面，硒减轻镉诱导的生长抑制作用，通过增加氮和叶绿素含量以及平衡营养元素，提高光合性能来增强植物抵御镉的能力[55]。

4 展望

关于硒与镉互作及其影响因素的研究已取得一定的进展，为利用硒降低作物镉污染的安全性提供了依据，是实现土壤镉污染治理和开发富硒农产品双赢的一条新思路。但值得注意的是，硒对动植物和人体的影响是双面性的，过量会产生一定的毒性，同时也会造成硒资源浪费。因此，针对不同作物的生长特点及不同生长时期的吸收规律，实现农作物产品标准化定量富硒低镉，保证食品安全的同时，如何高效利用硒肥，或是与其他元素(如：钙、锌、钾、硫和硅等)相结合来实现对镉的拮抗效应是今后的研究方向之一。在这些研究基础上, 还需展开大量的田间试验加以验证作物的富硒技术与抵抗重金属镉的有机结合，并能应用于生态农业造福人类。

[1] 张 铎.硒:微量元素中的“抗癌之王”[J].大家健康,2014(2):6.

[2] 罗思亮.台山市土壤硒来源的研究[J].安徽农业科学,2013,12(12):5333-5334.

[3] 宋明义,周涛发,李恒溪,等.浙江龙游富硒区土壤重金属的形态分析及环境学意义[A].见：2007年华东六省一市地学科技论坛[C].合肥,2007.

[4] 陈志良,莫大伦,仇荣亮.镉污染对生物有机体的危害及防治对策[J].环境保护科学,2001, 27(4):37-39.

[5] 尹俊钦,涂路遥,赵小虎,等.硒对菜地土壤镉微区分布及吸附解析特性的影响[J].环境科学学报,2015,35(7):2254-2260.

[6] 刘 达,涂路遥,赵小虎,等.镉污染土壤施硒对植物生长及根际镉化学行为的影响[J].环境科学学报,2015,36(3)：999-1005.

[7] 王 云,魏复盛.土壤环境元素化学[M].北京：中国环境科学出版社,1993.

[8] 许嘉琳.陆地生态系统中的重金属[M].北京：中国环境科学出版社,1995.

[9] 魏复盛,陈静生.中国土壤环境背景值研究[J].环境科学,1991(4):12-19.

[10] 李家熙,张光第,葛晓立,等.人体硒缺乏与过剩的地球化学环境特征及其预测[M].北京：地质出版社,2000,5-8.

[11] 张运强,毛德玲.金华富硒区菜地土壤重金属污染程度模糊综合评判[J].湖南农业科学，2012,12(1)：47-49.

[12] 刘 峰.土壤中重金属对农作物及人体的危害[J].河北农业,2005(1):15.

[13] Geering H R, Gary E E, Jones L H. Solubility and redox criteria for the possible forms of selenium in soils [J]. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 1968,32(1): 35-40.

[14] 吴少尉,池 泉,陈文武,等.离子交换分离富集HG-AFS法测定土壤水溶态Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)[J].分析试验室, 2004,23(4):16-18.

[15] 沈燕春,周 俊.土壤硒的赋存状态与迁移转化[J].安徽地质，2011,21(3)：186-191.

[16] Johnson T M, Bullen T D. Selenium isotope fractionation during reduction by Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ) hydroxide-sulfate (green rust) [J]. Geochim. Et Cosmochim. Acta, 2003,67(3): 413-419.

[17] 朱建明，梁小兵，凌宏文，等.环境中硒存在形式的研究现状[J].矿物岩石地球化学通报，2003,2(1)：75-81.

[18] 梁 程，林匡飞，张 雯，等.不同浓度硫处理下硒镉交互胁迫对水稻幼苗的生理特性影响[J].农业环境科学学报，2012,31(5)：857-866.

[19] 雷 磊,朱建明,秦海波,等.硒的微生物地球化学研究进展[J].地球与环境,2011,39(1):97-104.

[20] 王松山.土壤中硒形态和价态及生物有效性研究[D].陕西咸阳:西北农林科技大学,硕士学位论文,2012.

[21] Liu Q, Wang D J, Jiang X J,etal.. Effects of the interactions between selenium and phosphorus on the growth and selenium accumulation in rice (OryzaSativa) [J]. Environ. Geochem. Health, 2004, 26(2):325-330.

[22] 廖 敏,黄昌勇,谢正苗.pH对镉在土水系统中的迁移和形态的影响[J].环境科学学报, 1999,19(1):81-86.

[23] Elrashidi M A, Adriano D C, Workman S M,etal.. Chemical equilibria of selenium in soils: A theoretical development [J]. Soil Sci., 1987,144(2):274-280.

[24] 于淑慧，周鑫斌，王文华，等.硒对水稻幼苗吸收镉的影响[J].西南大学学报(自然科学版)，2013,35(9)：17-22.

[25] 鲁安怀,卢晓英,任子平,等.天然铁锰氧化物及氢氧化物环境矿物学研究[J].地学前缘, 2000,7(2):473-483.

[26] 陈 正.土壤及根际铁锰氧化物对镉、砷的调控机制研究[D].北京:中国科学院研究生院, 硕士学位论文，2005.

[27] 黄崇玲.不同铁氧化物对土壤镉有效性及水稻累积镉的影响[D].南宁:广西大学,硕士学位论文,2013.

[28] 庞晓辰，王 辉，吴泽赢，等.硒对水稻镉毒性的影响及其机制的研究[J].农业环境科学学报，2014,33(9)：1679-1685.

[29] 李正文，张艳玲，潘根兴，等.不同水稻品种子粒Cd、Cu和Se的含量差异以及人类膳食摄取风险[J].环境科学，2003,24(3)：112-120.

[30] 张海英，韩 涛，田 磊，等.草莓叶面施硒对其重金属镉和铅积累的影响[J].园艺学报，2011,38(3)：409-416.

[31] 吕选忠，宫象雷，唐 勇，等.叶面喷施锌或硒对生菜吸收镉的拮抗作用研究[J].土壤学报，2006,43(5)：868-870.

[32] 陈 平，余土元，陈惠阳，等.硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响[J].广西植物，2002,22(3)：277-282.

[33] 沈燕春.贵池富硒区伴生重金属及其生物效应研究[D].合肥:安徽农业大学,硕士学位论文,2011.

[34] 王佳丽,张跃春,段英楠,等.富硒土壤镉的赋存状态[J].吉林地质, 2015(4):120-121.

[35] Lin L, Zhou W, Dai H,etal.. Selenium reduces cadmium uptake and mitigates cadmium toxicity in rice [J]. J. Hazardous Materials, 2012,235(2): 343-351.

[36] Turakainen M, Hartikainen H, Seppänen M M. Effects of selenium treatments on potato (SolanumtuberosumL.) growth and concentrations of soluble sugars and starch [J]. J. Agric. Food Chem., 2004,52(17): 5378-5382.

[37] 曾宇斌.土壤添加硒对大豆拮抗重金属的影响[D].广州:华南理工大学,硕士学位论文,2016.

[38] 刘秀珍,马志宏,赵兴杰.不同有机肥对镉污染土壤镉形态及小麦抗性的影响[J].水土保持学报,2014, 28(3):243-247.

[39] 刘 燕，蒋光霞.硒对镉胁迫下油菜生物学特性的影响[J].河南农业科学，2008,165(3)：47-50.

[40] 陈英旭.土壤重金属的植物污染化学[M].北京：科学出版社,2008.

[41] He P P, Lv X Z, Wang G Y. Effects of Se and Zn supplementation on the antagonism against Pb and Cd in vegetables [J]. Environ. Int., 2004,30(2):167-72.

[42] 刘永贤,潘丽萍,黄雁飞,等. 外源喷施硒与硅对水稻籽粒镉累积的影响[J]. 西南农业学报,2017(7):1588-1592.

[43] 张 莹.萝卜中硒的测定及硒与重金属相互作用的研究[D].沈阳:辽宁大学,硕士学位论文,2013.

[44] Feng R, Wei C, Tu S,etal.. A dual role of Se on Cd toxicity: Evidences from the uptake of Cd and some essential elements and the growth responses in paddy rice [J]. Biol. Trace Element Res., 2013, 151(1):113-121.

[45] Huang G X, Ding C F, Guo F Y,etal.. Underlying mechanisms and effects of hydrated lime and selenium application on cadmium uptake by rice (OryzasativaL.) seedlings [J]. Environ. Sci. Pollut. Res., 2017,24(23):18926-18935.

[46] 曾宇斌,郑淑华.不同硒水平对大豆不同部位累积镉的影响[J].环境保护科学，2017,43(3)：116-119.

[47] 铁 梅,刘 阳,李华为,等.硒镉处理对萝卜硒镉吸收的影响及其交互作用[J].生态学杂志, 2014,33(6):1587-1593.

[48] 郝 苗.小油菜中硒镉相互作用及富硒土壤施硫的影响[D].武汉:华中农业大学,硕士学位论文,2016.

[49] 周 健,郝 苗,刘永红,等.不同价态硒缓解小油菜镉胁迫的生理机制[J].植物营养与肥料学报, 2017,23(2):444-450.

[50] 代 邹,王春雨,李 娜,等.硒对不同水稻幼苗镉胁迫的缓解作用及其对矿质营养的影响[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2016, 42(6):720-730.

[51] Khan M I, Nazir F, Asgher M,etal.. Selenium and sulfur influence ethylene formation and alleviate cadmium-induced oxidative stress by improving proline and glutathione production in wheat [J]. J. Plant Physiol., 2015,173(3):9-18.

[52] Abd-Allah E F, Abeer H, Alqarawi A A. Mitigation of cadmium induced stress in tomato (SolanumlycopersicumL.) by selenium [J]. Pakistan J. Bot., 2016,48:953-961.

[53] Fan J L, Hu Z Y, Ziadi N,etal.. Excessive sulfur supply reduces cadmium accumulation in brown rice (OryzasativaL.) [J]. Environ. Pollut., 2010,158:409-415.

[54] Wu Z, Wang F, Liu S,etal.. Comparative responses to silicon and selenium in relation to cadmium uptake, compartmentation in roots, and xylem transport in flowering Chinese cabbage (BrassicacampestrisL. ssp.Chinensisvar.utilis) under cadmium stress [J]. Environ. Exp. Bot., 2016,131:173-180.

[55] Liu W X, Shang S H, Feng X,etal.. Modulation of exogenous selenium in cadmium-induced changes in antioxidative metabolism, cadmium uptake, and photosynthetic performance in the 2 tobacco genotypes differing in cadmium tolerance [J]. Environ. Toxicol. Chem., 2015,34(1):92-99.

[56] 林 莉.硒缓解水稻镉毒害的机理研究[D].杭州:浙江大学，硕士学位论文,2011.

InteractionBetweenSeleniumandCadmiuminSoil-plantSystem

PAN Liping1, LIU Yongxian1*, HUANG Yanfei1, NONG Mengling2, LAN Xiu2, LU Shiyang1, CHEN Jinping1, ZHAO Yuying2, LIANG Panxia1, XIONG Liumei1, JIANG Zepu1, XING Ying1, LIAO Qing1, HUANG Taiqing1

1.InstituteofAgriculturalResourceandEnvironment,GuangxiAcademyofAgriculturalSciences,Nanning530007,China; 2.CollegeofAgronomy,GuangxiUniversity,Nanning530005,China

Selenium (Se) is an essential functional element of the human body, and the issue of Se accompanying heavy metals is receiving much concern. This paper described the existence of Se and cadmium in soil and its influencing factors, and further elaborated the interaction between Se and cadmium with the research results in recent years. The paper was expected to provide references for further study of the mechanism of Se and cadmium interaction, and a scientific basis for establishing Se-enriched and Cd-reduced technology for crops.

soil-plant system; selenium; cadmium; interaction

2017-08-04;接受日期2017-08-25

国家重点研发计划项目(2016YED0800705-01)；广西科技计划项目(桂科合415104001-22;桂科AB16380088;桂科AB16380084)；广西农业重点科技计划项目(201528;201604)；南宁市科学研究与技术开发计划项目(20162105)；广西农业科学院科技发展基金项目(2017JM07);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2017YZ03)资助。

潘丽萍，助理研究员，硕士，主要从事土壤环境生态、植物生理生化和生物技术研究。E-mail:plping1013@163.com。*通信作者：刘永贤，副研究员，研究生导师，主要从事农业资源高效利用与功能性农产品开发研究。E-mail:liuyx27@163.com

10.19586/j.2095-2341.2017.0103