不同Cd质量分数处理下两玉米品种植株Cd分布、富集和转运特性

[目的]明确不同质量分数镉(Cd)胁迫对玉米Cd积累过程的影响效应,揭示玉米种植于Cd污染土壤的生产适用性.[方法]采用田间微区试验设置6个Cd质量分数处理(CK(0.16 mg/kg)、T1(1.70 mg/kg)、T2(4.35 mg/kg)、T3(6.71 mg/kg)、T4(9.78 mg/kg)、T5(15.76 mg/kg)),分别测定郑单 985(ZD)和先玉335(XY)玉米在不同质量分数Cd处理下玉米植株中Cd的组织分布特征及各器官含Cd量,分析各组织器官对Cd的富集和转运能力,并建立 Cd处理质量分数梯度和玉米各组织器官含Cd量之间的相关性分析.[结果]在Cd污染处理下,Cd量的分布主要集中于根系、叶和苞叶之中,其次为茎/穗轴,籽粒中Cd量占比最少,仅为0.08％～5.12％:ZD籽粒中Cd量随着Cd处理质量分数的增大而增大,XY籽粒中Cd量则在T3处理下达到最大值0.26 mg/kg.对比ZD和XY,ZD籽粒中Cd量均高于XY,且在T4处理和T5处理下品种间差异显著(P＜0.05);富集和转运分析显示,ZD和XY植株根系富集能力最强,籽粒富集能力最弱,茎、叶和苞叶富集能力受Cd胁迫质量分数和品种差异影响波动.同一Cd质量分数处理下,根-叶和根-苞叶的转运能力最强,但存在品种差异和质量分数效应;Cd质量分数梯度与植株根系、茎、叶、苞叶、穗轴和籽粒中Cd量均呈极显著相关关系(P＜0.01),其中与根系、茎、叶的相关系数分别达到0.973、0.961和0.963.[结论]玉米植株中Cd的分布、富集和转运均受Cd胁迫的质量分数影响,且存在品种差异.在1.70～15.76 mg/kg的Cd污染土壤上ZD和XY仅可作为饲料安全种植,相比较于ZD仅适用于1.70～6.71mg/kg的Cd污染质量分数范围,XY具有更好的生产适用性.