不同磷效率小麦品种对镉、铅吸收和积累的差异分析

[目的]明确不同磷效率小麦品种对磷(P)、镉(Cd)和铅(Pb)吸收、转运和积累的差异及其相互关系.[方法]室内培养下,开展不同物质的量浓度的P、Cd、Pb单因素试验,分析不同磷效率小麦品种对P、Cd和Pb的吸收、转运特性及其相互关系;大田环境条件下,在Cd、Pb中度污染区进行随机区组试验,验证不同磷效率小麦品种对P、Cd和Pb的积累差异.[结果]磷高效小麦品种(HP)根系的平均含P量为7.69 mg/g,显著低于磷低效品种(LP)的8.36 mg/g(P<0.05),而HP品种地上部的平均含P量为9.73 mg/g,显著高于LP的8.19 mg/g(P<0.05),同时HP品种的P转运系数为1.45,显著高于LP品种的1.19(P<0.05).不同磷效率小麦根系和地上部对Cd和Pb吸收动力学特征都符合米氏方程(R2>0.94),其最大吸收速率(Vmax)和米氏常数(Km)在HP和LP品种间存在显著差异(P<0.05).HP品种根系对Cd、Pb的Vmax分别为23.9μg/(g·d)和411μg/(g·d),极显著低于LP品种的80.0μg/(g·d)和835μg/(g·d)(P<0.01),而HP品种地上部对Cd、Pb的Vmax最大,LP品种的Vmax最小,并且Km在HP和LP品种间的差异与Vmax相一致.相关性分析表明,Cd和Pb转运系数与根系含磷量均呈极显著负相关(r分别为-0.638和-0.714,P<0.01),而Cd转运系数与P转运系数呈极显著正相关(r=0.671,P<0.01),Pb转运系数与P转运系数无显著相关性(r=0.391,P>0.05),说明根系含P量的增加有助于降低Cd、Pb向地上部的转运,同时,P转运的增加不能有效增加Pb向地上部的转运,却能显著促进Cd的转运.[结论]磷低效品种根系对P、Cd和Pb的吸收量大,但转运量小;而磷高效品种对P、Cd和Pb的吸收量少,但转运量大,表明Cd、Pb安全利用类土壤更适宜种植磷低效小麦品种.