[00121164]硅提高禾谷作物对重金属毒害耐性的机理研究

本项目研究了水培、盆栽条件下硅对人工镉污染的土壤中镉的形态变化、镉胁迫下玉米、水稻的生长、镉的吸收与运输、镉毒害症状缓解及其机制。研究结果表明，硅显著促进镉胁迫下玉米的生长、提高干物质量；加入2-4 g/kg 的硅酸钠显著提高土壤pH值，降低土壤有效镉和水溶性镉含量，提高碳酸盐结合态和残渣态镉比率，降低根和地上部中镉的浓度与总量；但是加入50 mg/kg Si对土壤pH、有效镉和镉形态无影响，地上部镉浓度降低，但镉吸收总量却增加，硅缓解镉毒效果明显。与碳酸钙相比，硅酸钠、钢渣硅肥和粉煤灰降低水稻谷粒中镉含量的效果更好。钢渣处理的稻谷含镉量仅为对照的30%左右。硅降低植物镉毒可能机制是：（1）硅提高植物耐隔性的机制不能完全归结为硅酸盐提高土壤pH进而降低土壤重金属活性，硅钝化植物体内镉的活性也是其重要机制；（2）硅提高细胞壁镉含量、降低细胞共质体镉含量是硅降低镉毒的又一重要机制；（3）硅提高细胞壁纤维素酶、PAL、POD、PPO活性，提高多酚和木质素含量，显示硅参与植物细胞壁物质的生物合成与代谢，为硅调控的细胞壁对重金属钝化失活发挥重要作用。