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土壤鎘污染嚴(yán)重威脅我國(guó)水稻安全生產(chǎn)，亟需有效、可復(fù)制易推廣的修復(fù)技術(shù)緩解農(nóng)田鎘污染風(fēng)險(xiǎn)。硒是動(dòng)植物生長(zhǎng)的有益元素，具有抗氧化、抗衰老的特性，施用硒肥降低水稻鎘吸收的相關(guān)技術(shù)研究備受關(guān)注。已有文獻(xiàn)報(bào)道施用硒肥可緩解鎘造成的氧化毒性、降低水稻鎘吸收，但效果不穩(wěn)定，對(duì)其內(nèi)在機(jī)理認(rèn)識(shí)不足。深入理解硒肥降鎘作用機(jī)理對(duì)合理利用硒肥促進(jìn)中輕度鎘污染農(nóng)田安全生產(chǎn)具有重要意義。
中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所王興祥課題組利用水培試驗(yàn)研究了鎘暴露條件下，添加硒處理水稻根系生理生化特征及植株鎘積累量的響應(yīng)變化。研究結(jié)果顯示，硒通過提高SOD、CAT等酶的活性，降低水稻組織中活性氧(O2-、H2O2)水平，顯著緩解鎘對(duì)水稻造成的氧化毒性。硒的解毒作用同時(shí)影響根系形態(tài)和氧氣的傳輸，課題組利用氧微電極(Unisense, Denmark)技術(shù)分析了水稻根系氧氣徑向分泌狀況，發(fā)現(xiàn)鎘暴露明顯抑制水稻根系泌氧，而添加硒后水稻根系泌氧量顯著增加、氧氣的傳輸范圍變寬。在無亞鐵存在的培養(yǎng)體系中，硒處理可緩解鎘的毒性，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，但對(duì)水稻鎘的吸收積累總量無顯著影響；在有亞鐵配合條件下，硒通過促進(jìn)水稻根系泌氧，進(jìn)而強(qiáng)化根表鐵膜形成及其對(duì)鎘吸收的阻擋作用，減弱水稻根系對(duì)鎘的吸收，顯著降低水稻鎘積累量。因此，硒對(duì)水稻的降鎘作用與其促進(jìn)根系泌氧、提高根表鐵膜的阻鎘吸收作用有關(guān)，在施用硒肥降鎘技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)充分考慮土壤亞鐵離子的作用，以更好地發(fā)揮其降鎘效果。
該研究成果近期發(fā)表在Journal of Hazardous Materials上。研究工作得到了國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2015BAD05B04)等項(xiàng)目資助。
施硒對(duì)鎘脅迫下水稻根系泌氧、根表鐵膜形成及鎘積累的影響
原標(biāo)題：南京土壤所在施硒降低水稻對(duì)鎘的吸收機(jī)理上取得進(jìn)展
