全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（１）：１９０－１９９
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０１２１
收稿日期：２０１３－１２－２５　　　接受日期：２０１４－０９－１５
基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（２０１３ＢＡＢ２０Ｂ０４）资助。
作者简介：刘春梅（１９７４—），女，黑龙江嫩江人，博士研究生，讲师。主要从事水稻营养调控方面研究。
Ｔｅｌ：０４５９－６８１９１８３，Ｅｍａｉｌ：ｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ＠１６３ｃｏｍ。 通信作者 Ｔｅｌ：０４５１－５５１９０４３９，Ｅｍａｉｌ：ｙｕａｎｙｉｎｇＬ＠１６３ｃｏｍ
硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响
刘春梅１，２，罗盛国１，刘元英１
（１东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨 １５００３０；２黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江大庆 １６３３１９）
摘要：【目的】研究施硒对不同镉污染土壤上镉在水稻各器官中的分配及稻米中镉含量的影响，探讨通过施硒降低
水稻镉吸收量及在稻米中分配的可行性。【方法】采用盆栽试验，以垦鉴稻６号为材料，研究添加不同浓度镉（０、
２、４和８ｍｇ／ｋｇ土壤）的条件下，施硒（０、００７和０１４ｍｇ／ｋｇ土壤）对水稻不同器官镉含量和镉分配的影响。成熟
期整盆收获，分别测定叶片、叶鞘、茎秆、根系和糙米、精米镉含量、硒含量和干物重，计算镉积累量和分配比例。
【结果】１）当土壤镉浓度在０ ４ｍｇ／ｋｇ时，水稻各营养器官和糙米、精米中镉含量随土壤镉浓度增高而显著增加，
但当土壤中镉浓度＞４ｍｇ／ｋｇ时，糙米和精米中镉含量增加不显著。未施硒（Ｓｅ０）时，Ｃｄ２（４ｍｇ／ｋｇ）和 Ｃｄ３（８
ｍｇ／ｋｇ）处理糙米中镉含量分别为０２２１ｍｇ／ｋｇ和０２３４ｍｇ／ｋｇ，分别是Ｃｄ０处理的１５８和１６７倍，均超过我国国
家食品安全标准中稻米镉的限量（０２ｍｇ／ｋｇ），精米镉含量未超过国家食品安全规定的限量，Ｃｄ３处理精米中镉含
量最高，为０１７４ｍｇ／ｋｇ。２）相同镉浓度下，随着硒浓度的增加，水稻各营养器官和糙米、精米的镉含量和镉积累
量均显著下降，糙米和精米的镉含量均低于我国国家食品安全规定的稻米镉限量，且 Ｓｅ２（０１４ｍｇ／ｋｇ）处理优于
Ｓｅ１（００７ｍｇ／ｋｇ）处理。其中Ｃｄ１（２ｍｇ／ｋｇ）浓度时，Ｓｅ２处理的精米镉含量下降幅度最大，比Ｓｅ０降低３１５％（Ｐ＜
００１）。３）镉在各器官中的分配比例为根系＞茎鞘＞稻谷 ＞叶片。随着硒浓度的增加，镉在根系中的分配比例
增加，在地上部的分配比例减少，在稻壳中的分配比例增加，在精米中的分配比例下降。在 Ｃｄ１浓度时，根系镉分
配比例范围为６０９％ ６７８％，稻谷镉分配比例为１２６％ １３８％；Ｓｅ２处理稻壳中镉分配比例比 Ｓｅ０增加５２
个百分点，而精米中镉分配比例则下降了６２个百分点。４）相同镉浓度下，随着硒浓度的增加，植株各营养器官干
物重均增加，Ｓｅ２处理对干物重的影响优于Ｓｅ１处理。Ｃｄ１、Ｃｄ２和Ｃｄ３浓度下，Ｓｅ２处理比Ｓｅ０处理稻谷干物重分
别增加了６４％（Ｐ＜００１）、５２％（Ｐ＜００５）和１１３％（Ｐ＜００１）。【结论】施硒可降低镉污染土壤上水稻各营养
器官和糙米、精米的镉含量，并能显著降低精米中镉的分配比例，保证稻米的食用安全性，尤其在 Ｃｄ加入量为２
ｍｇ／ｋｇ土浓度下，施硒效果最显著，以施Ｓｅ量为０．０７ｍｇ／ｋｇ处理的效果最好。
关键词：硒；镉胁迫；寒地水稻；镉含量；镉分配
中图分类号：Ｓ５１１０６２；Ｑ９４５７８　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０１－０１９０－１０
ＥｆｅｃｔｓｏｆＳｅｏｎＣｄｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｐｌａｎｔｕｎｄｅｒＣｄｓｔｒｅｓｓ
ｉｎｃｏｌｄｃｌｉｍａｔｅ
ＬＩＵＣｈｕｎｍｅｉ１，２，ＬＵＯＳｈｅｎｇｇｕｏ１，ＬＩＵＹｕａｎｙｉｎｇ１
（１ＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００３０，Ｃｈｉｎａ；
２ＣｏｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＢａｙｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１６３３１９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】ＥｆｅｃｔｓｏｆＳｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎＣｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｏｒｇａｎｓａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆ
ＣｄｉｎｒｉｃｅｇｒａｉｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｒｉｃｅｐｌａｎｔｉｎｇｉｎＣｄｐｏｌｕｔｅｄｓｏｉｌｓ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ａｐｏｔ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｓｉｎｇｒｉｃｅｃｕｌｔｉｖａｒＫｅｎｊｉａｎｄａｏ６ａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌ．ＦｏｕｒｌｅｖｅｌｓｏｆＣｄａｄｄｉｔｉｏｎｓ
（０，２，４ａｎｄ８ｍｇ／ｋｇｓｏｉｌ）ａｎｄ３Ｓｅｌｅｖｅｌｓ（０，００７ａｎｄ０１４ｍｇ／ｋｇｓｏｉｌ）ｆｏｒｅａｃｈＣｄａｄｄｉｔｉｏｎｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．
Ｔｈｅｒｉｃｅｐｌａｎｔｓｗｅｒｅｈａｒｖｅｓｔｅｄａｔｔｈｅｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅ，ｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｌｅａｖｅｓ，ｓｔｅｍｓ，ｓｈｅａｔｈｓ，ｒｏｏｔｓ，ｂｒｏｗｎｒｉｃｅ
ａｎｄｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，Ｃｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｓａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｉｏｓｉｎｒｉｃｅｏｒｇａｎｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，
１期　　　 刘春梅，等：硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响
ａｎｄｔｈｅＳｅｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｂｒｏｗｎｒｉｃｅａｎｄｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅ，ａｎｄｄｒｙｍａｔｅｒｗｅｉｇｈｔｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｓｗｅｌ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】１）
ＷｈｅｎｔｈｅａｄｄｅｄＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｓｏｉｌｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ０ｔｏ４ｍｇ／ｋｇ，ｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓｏｆ
ｒｉｃｅ，ｂｒｏｗｎｒｉｃｅａｎｄｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．ＷｈｅｎａｄｄｅｄＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ４
ｍｇ／ｋｇ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｆｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｂｒｏｗｎｒｉｃｅａｎｄｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅａｒｅｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．ＴｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎ
ｂｒｏｗｎｒｉｃｅａｒｅ０２２１ｍｇ／ｋｇａｎｄ０２３４ｍｇ／ｋｇｕｎｄｅｒｔｈｅＣｄ２（４ｍｇ／ｋｇ）ａｎｄＣｄ３（８ｍｇ／ｋｇ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｏｕｔ
Ｓｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｈｉｃｈａｒｅ１５８ａｎｄ１６７ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＣｄ０，ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｆｏｏｄｓａｆｅｔｙ
ｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆＣｈｉｎａｆｏｒＣｄｃｏｎｔｅｎｔ（０２ｍｇ／ｋｇ）．ＴｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅｉｓ０１７４ｍｇ／ｋｇ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｆｏｒｍｓ
ｔｏｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｆｏｏｄｓａｆｅｔｙｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆＣｈｉｎａ．２）ＴｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓａｎｄＣｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｓｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓ
ｏｆｒｉｃｅａｎｄｂｒｏｗｎｒｉｃｅ，ｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅａｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＳｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅ
ｓａｍｅＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｌａｒｇｅｒｄｅｃｌｉｎｅｓｏｆｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔａｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅＳｅ２（０１４ｍｇ／ｋｇ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．
ＵｎｄｅｒＣｄ１（２ｍｇ／ｋｇ），ｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅｉｎｔｈｅＳｅ２ｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ３１５％ （Ｐ＜００１）
ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏＳｅ０３）ＳｅｑｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＣｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｏｒｇａｎｓｉｓｒｏｏｔｓ＞ｓｔｅｍｓａｎｄｓｈｅａｔｈｓ＞ｇｒａｉｎｓ＞
ｌｅａｖｅｓ．ＴｈｅＣｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｏｒｔｉｏｎｉｎｒｏｏｔｓｉｓｅｎｈａｎｃｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＳｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｓＣｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎ
ｏｔｈｅｒｏｒｇａｎｓｉｓｄｅｃｌｉｎｅｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ．ＴｈｅＣｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｏｒｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｈｕｓｋｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆ
Ｓｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅＣｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｏｒｔｉｏｎｉｎｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．ＵｎｄｅｒＣｄ１，ｔｈｅＣｄ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｏｒｔｉｏｎｓｉｎｒｏｏｔｓａｎｄｇｒａｉｎｓａｒｅｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ６０９％－６７８％ ａｎｄ１２６－１３８％，ｔｈｅＣｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｐｏｒｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｈｕｓｋｗｉｔｈＳｅ２ｉｓ５２ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＳｅ０，ｗｈｉｌｅｔｈｅＣｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｏｒｔｉｏｎｉｎ
ｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅｗｉｔｈｓａｍｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎＳｅ０ｂｙ６２ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓ．４）Ｔｈｅｄｒｙｍａｔｅｒｗｅｉｇｈｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｏｒｇａｎｓａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＳｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｓａｍｅＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＣｄ１，Ｃｄ２ａｎｄＣｄ３，ｔｈｅｄｒｙｍａｔｅｒｗｅｉｇｈｔｓｏｆｇｒａｉｎｗｉｔｈｔｈｅＳｅ２ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ６５％
（Ｐ＜００１），５２％ （Ｐ＜００５）ａｎｄ１１３％ （Ｐ＜００１），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｍｐａｒｅｄｔｏＳｅ０【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｓｅ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｐｌａｎｔｓ，ｂｒｏｗｎｒｉｃｅａｎｄｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅ，ａｎｄｒｅｄｕｃｅＣｄ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｉｎｔｏｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅ．ＳｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｅｃｔｓｗｈｅｎｔｈｅａｄｄｅｄｓｏｉｌＣｄ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓ２ｍｇ／ｋｇ，ａｎｄｔｈｅ０．０７ｍｇ／ｋｇｏｆＳｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｘｈｉｂｉｔｓｔｈｅｂｅｓｔｅｆｅｃｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶Ｓｅ牷Ｃｄｓｔｒｅｓｓ牷ｒｉｃｅｉｎｃｏｌｄｃｌｉｍａｔｅ牷Ｃｄｃｏｎｔｅｎｔ牷Ｃｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
　　我国农田土壤镉污染的主要原因是污灌，城镇
垃圾、污泥、农药、石灰和磷肥中也都含有一定量
的镉，农业生产中施用这些物料也会使土壤中的镉
含量提高［１］。史文娇等［２］研究了黑龙江北部土壤
中主要重金属和微量元素状况，结果显示，嫩江、五
大连池、克山的镉含量比１９８０年测定的黑龙江省
土壤全镉背景值００４２ｍｇ／ｋｇ高出近一倍，均在轻
度污染（００８ ０１６ｍｇ／ｋｇ）的范围内。郭观林［３］
对中国东北北部２２个县市的黑土样品进行了测定，
结果表明，土壤样品的镉污染最为明显，多集中在中
度和重度水平。水稻对镉吸收和累积作用强，糙米
镉含量可达其生长环境中镉浓度的数倍至数十
倍［４］。据研究，稻米是亚洲人口体内镉摄入的源之
一，经稻米摄入的镉量占总镉摄入量的比例，菲律宾
马尼拉地区约占２０％［５］，中国大陆大部分地区［６］、
中国台湾［７］、孟加拉国和泰国等约占 ３０％
４０％［８］。因此，如何减少镉进入水稻植株体内，是
保证稻米卫生安全急需解决的问题。
虽然硒不是植物生长必需的营养元素，但近年
来许多研究结果表明，植物体内硒与镉表现为拮抗
作用。Ｃａｒｙ［９］报道，小麦和莴苣施硒后，能降低其对
镉的吸收。Ｓｈａｎｋｅｒ等［１０］发现，随着外源硒浓度的
升高，菜豆对镉的吸收明显下降。谭周磁等［１１］的研
究表明，施用低浓度的亚硒酸钠能降低稻米中镉、
铅和铬的含量。目前硒与镉胁迫关系的报道缺乏硒
对镉污染下寒地水稻各器官和籽粒各部位镉含量和
分布影响的研究。本文通过研究硒对镉胁迫寒地水
稻成熟期植株和籽粒中镉含量和分布等方面的影
响，揭示外源硒对寒地水稻体内镉分布及稻米中镉
积累的作用，探讨寒地无公害稻米生产的技术措施，
为该地区无公害稻米的生产提供理论依据。
１９１
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
１　材料与方法
１１　试验材料
供试水稻品种为垦鉴稻６号。试验地土壤基本
理化性状为：有机质含量 ４７９９ｇ／ｋｇ，全氮 ２３３
ｇ／ｋｇ，碱解氮１５１２ｍｇ／ｋｇ，全磷１４８ｇ／ｋｇ，速效磷
１８４ｍｇ／ｋｇ，速效钾２４０ｍｇ／ｋｇ，ｐＨ７７１；全镉含量
００４２ｍｇ／ｋｇ，全硒００３ｍｇ／ｋｇ。氮肥为尿素，磷肥
用磷酸二铵，钾肥为硫酸钾，用分析纯亚硒酸钠、分
析纯氯化镉处理土壤。
１２　试验设计
试验于２０１１年５月 １０月在黑龙江八一农垦
大学盆栽试验场进行，采用盆栽方法，每盆栽水稻３
穴，每穴３株。设４个土壤镉浓度，分别为０、２、４、
８ｍｇ／ｋｇ，用 Ｃｄ０、Ｃｄ１、Ｃｄ２、Ｃｄ３表示。每个镉浓
度下设为０、００７、０１４ｍｇ／ｋｇ３个土壤硒水平，用
Ｓｅ０、Ｓｅ１、Ｓｅ２表示。共１２个处理，每处理４次重
复。试验用塑料桶直径 ３０ｃｍ，高 ５０ｃｍ，装土 １５
ｋｇ。施肥量为 Ｎ１００ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ２Ｏ５５０ｋｇ／ｈｍ
２，Ｋ２Ｏ
６０ｋｇ／ｈｍ２。氮肥按基肥∶返青肥∶分蘖肥∶穗肥 ＝４
∶２５∶１５∶２施用，磷肥作基肥一次性施入，钾肥按
基肥∶分蘖肥∶穗肥 ＝４∶２∶４施用。移栽前，先用
水泡土３ｄ，然后将肥料施入土中混匀，同时将亚硒
酸钠和氯化镉配成溶液均匀施入。
１３　测定项目与方法
样品制备　成熟期，将整盆植株收获，分别用自
来水和蒸馏水清洗，将根、茎（包括稻穗枝梗部分）、
叶、鞘、籽粒分开，１０５℃下杀青 ３０ｍｉｎ，８０℃下烘
干至恒重，称重。砻谷机除去稻壳，将稻壳收集起
来；然后用精米机将糙米处理为精米，将精米和糠皮
分别收集并粉碎备用。
镉含量的测定　称取样品 １ｇ左右（精确至
００００１ｇ），置于２５ｍＬ三角瓶中，加入１０ｍＬ体积
比４∶１的优级纯 ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４混合酸，冷消化过
夜。第２天，将三角瓶置于砂浴上，在１６５ １７５℃
下消化，直至溶液变为无色透明，稍冷却后，分别加
两次约１ｍＬ的蒸馏水排酸，蒸发浓缩消化液至 ２
ｍＬ左右，用５％的ＨＣｌ转移并定容至１０ｍＬ比色管
中，用ＡＡ７００３原子吸收光谱仪测定镉含量［１２］。
硒含量的测定　称取样品０５ｇ左右（精确至
００００１ｇ）于２５ｍＬ的三角瓶，加入１０ｍＬ体积比为
４∶１的优级纯 ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４混合酸，盖上弯颈漏
斗，静置过夜后在电热板低温砂浴消化 ｌｈ，然后再
逐步升温，微沸条件下消化至无色并冒白烟，取下，
稍冷后加入５ｍＬＨＣｌ（ｌ∶ｌ），继续加热至无色并冒
白烟，取下，稍冷却后分别加两次约１ｍＬ蒸馏水，然
后用５％ 的ＨＣｌ转入１０ｍＬ试管中，定容至１０ｍＬ，
用ＡＦＳ９３０双道原子荧光光度计测定［１２］。
土壤基础养分含量的测定采用常规测定
方法［１３］。
１４　数据处理
试验数据用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２００３进行处理，
ＤＰＳ７０５版软件进行统计分析。
２　结果分析
２１　硒对镉胁迫下水稻营养器官镉含量的影响
从图１可以看出，各器官中镉含量的大小顺序
为根系＞茎秆＞叶片 ＞叶鞘。相同硒浓度下，随着
土壤中镉浓度的增加，各营养器官中镉含量也随之
增加。Ｓｅ０处理时，不同镉处理间各营养器官的镉
含量差异极显著，其中 Ｃｄ３浓度下各营养器官的镉
含量最高，根系、茎秆、叶片、叶鞘中镉含量高达
３７１、２５５、１１７和 ０４９１ｍｇ／ｋｇ，分别是 Ｃｄ０的
３２、２７、１４和２０倍。
硒对镉胁迫下水稻镉含量的变异性分析（表１）
表明，土壤镉浓度对水稻各营养器官镉含量的影响
极显著；土壤硒浓度对茎秆和叶鞘、根系镉含量的
影响显著，对叶片镉含量的影响不显著；土壤镉浓度
与土壤硒浓度的交互作用对各营养器官镉含量的影
响极显著。
相同镉浓度下，各营养器官的镉含量随着硒浓
度的增加而减少。根系的镉含量最高，在 Ｃｄ１、Ｃｄ２
和Ｃｄ３浓度下，硒处理间的差异达到极显著水平，
Ｓｅ２处理的根系镉含量分别比 Ｓｅ０降低了１９３％、
３０８％及３０１％。茎秆中镉含量随土壤镉浓度升
高而大幅增加，在Ｃｄ１浓度下，Ｓｅ０处理茎秆中镉含
量为１４２ｍｇ／ｋｇ，分别是 Ｓｅ１和 Ｓｅ２处理的１２倍
和１５倍；Ｃｄ２浓度下，Ｓｅ０处理茎秆中镉含量为
２４７ｍｇ／ｋｇ，分别是Ｓｅ１和Ｓｅ２处理的１３倍和１５
倍。Ｃｄ３浓度与Ｃｄ２浓度相比，茎秆中镉含量增加
不明显。叶片和叶鞘的镉含量相对较低，在 Ｃｄ３浓
度下，Ｓｅ１和Ｓｅ２处理的叶片镉含量分别比Ｓｅ０降低
了１９６％和２４７％（Ｐ＜００１），叶鞘中镉含量分别
比Ｓｅ０降低了２１８％和２８７％（Ｐ＜００１）。
２９１
１期　　　 刘春梅，等：硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响
图１　硒对镉胁迫下水稻不同营养器官镉含量的影响
Ｆｉｇ．１　ＥｆｅｃｔｓｏｆＳｅｏｎｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓｏｆｒｉｃｅｐｌａｎｔｓｕｎｄｅｒＣｄｓｔｒｅｓｓ
［注（Ｎｏｔｅ）：柱上不同小、大写字母分别表示处理间差异达５％和１％显著水平
Ｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌａｎｄｃａｐｉｔａｌｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅｔｈｅｂａｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．］
表１　硒对镉胁迫下水稻镉含量的变异性分析
Ｔａｂｌｅ１　ＶａｒｉａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｒｉｃｅａｓａｆｅｃｔｅｄｂｙＳｅｕｎｄｅｒＣｄｓｔｒｅｓｓ
变异来源
Ｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎ
叶片
Ｌｅａｆ
叶鞘
Ｓｈｅａｔｈ
茎秆
Ｓｔｅｍ
根系
Ｒｏｏｔ
精米
Ｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅ
糙米
Ｂｒｏｗｎｒｉｃｅ
Ｃｄ １２３１６ ４６２９ ６６２３ ５３９６ ２２７９１ １３６７２
Ｓｅ ３１１ ６０３ ４２９ ４６３ ９８９ ８０７
Ｃｄ×Ｓｅ ４５６ ２３６３ ９４３ ２４８１ ８２９ ３８６
　　注（Ｎｏｔｅ）：，分别表示处理间差异达５％和１％显著水平Ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
２２　硒对镉胁迫下糙米和精米镉含量的影响
图２显示，相同硒浓度时，随着土壤镉浓度的增
加，糙米和精米的镉含量增加，其中土壤镉浓度在０
４ｍｇ／ｋｇ时，糙米和精米镉含量增加幅度较大，土
壤镉处理浓度在４ ８ｍｇ／ｋｇ时，糙米和精米镉含
量仍增加，但增加幅度变小。未施硒（Ｓｅ０）时，Ｃｄ２
和Ｃｄ３处理糙米中镉含量分别为 ０２２１和 ０２３４
ｍｇ／ｋｇ，均超过我国国家食品安全标准（ＧＢ２７６２－
２０１２）中大米镉限量的０２ｍｇ／ｋｇ，分别是 Ｃｄ０处理
的１５８和１６７倍；精米镉含量均未超过国家食品
安全规定的限量，Ｃｄ３处理下精米镉含量最高，为
０１７４ｍｇ／ｋｇ。
相同镉浓度时，随着硒浓度的增加，糙米和精米
的镉含量均明显下降，并且镉含量均低于我国国家
食品安全规定的大米镉限量。Ｃｄ２和 Ｃｄ３浓度下，
Ｓｅ２（０１４ｍｇ／ｋｇ）处理的糙米镉含量分别比 Ｓｅ０下
降了２７８％（Ｐ＜００１）和 ２２７％（Ｐ＜００１）。在
Ｃｄ１、Ｃｄ２和Ｃｄ３浓度，硒处理间精米镉含量差异均
达到５％显著水平，Ｓｅ２处理的精米镉含量分别比
Ｓｅ０下降了３１５％、２２３％和１６１％。
硒对镉胁迫下糙米和精米镉含量的变异性分析
结果见表１。从表中也可以看出，土壤镉浓度对糙
米和精米镉含量的影响极显著，土壤硒浓度对糙米
和精米镉含量的影响显著，土壤镉浓度与土壤硒浓
度的交互作用对糙米和精米镉含量也有极显著的
影响。
３９１
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
图２　硒对镉胁迫下糙米和精米镉含量的影响
Ｆｉｇ．２　ＥｆｅｃｔｓｏｆＳｅｏｎｔｈｅＣｄｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｂｒｏｗｎｒｉｃｅａｎｄｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅｕｎｄｅｒＣｄｓｔｒｅｓｓ
［注（Ｎｏｔｅ）：柱上不同小、大写字母分别表示处理间差异达５％和１％显著水平
Ｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌａｎｄｃａｐｉｔａｌｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅｔｈｅｂａｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．］
２３　施硒对镉胁迫下糙米和精米硒含量的影响
从图３可以看出，相同镉浓度下，随着硒浓度的
增加，糙米和精米的硒含量均增加，不同硒处理间的
差异显著。施硒后糙米硒含量范围在 ０１１９
０２９６ｍｇ／ｋｇ，精米硒含量为００９ ０１８６ｍｇ／ｋｇ，
符合黑龙江省富硒大米的硒含量标准（０１ ０３
ｍｇ／ｋｇ）。在Ｃｄ１浓度下，Ｓｅ２处理糙米硒的含量最
高，是Ｓｅ０处理的５倍；Ｃｄ２浓度时，Ｓｅ２处理糙米硒
含量最高，是Ｓｅ０处理的３倍。
图３　施硒对镉胁迫下糙米和精米硒含量的影响
Ｆｉｇ．３　ＥｆｅｃｔｓｏｆＳｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＳｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｂｒｏｗｎｒｉｃｅａｎｄｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅｕｎｄｅｒＣｄｓｔｒｅｓｓ
［注（Ｎｏｔｅ）：柱上不同大写字母表示处理间差异达１％显著水平 Ｄｉｆｅｒｅｎｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅｔｈｅｂａｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ１％ ｌｅｖｅｌｓ］
２４　硒对镉胁迫下水稻镉积累与分配的影响
２４１植株各器官镉积累与分配　由表２可知，土
壤镉浓度对植株各器官镉积累量的影响极显著；土
壤硒浓度对茎鞘、稻谷、根系镉积累量影响显著，
对叶片镉积累量的影响不显著；土壤镉浓度与土壤
硒浓度的交互作用对茎鞘、稻谷镉积累量均有极显
著影响，对叶片和根系镉积累有显著影响。植株各
器官镉积累量的大小为根系 ＞茎鞘 ＞稻谷 ＞叶片。
相同硒浓度时，随着镉浓度的增加，水稻各器官镉积
累量均显著增加。相同镉浓度时，随着硒浓度的增
加，水稻地上部分各器官镉积累量均下降；但不同镉
浓度时，水稻各器官镉积累量变化不同。叶片镉积
累只在Ｃｄ１浓度时，Ｓｅ处理间差异极显著，其他 Ｃｄ
浓度时，差异不显著。随着硒浓度的增加，Ｃｄ３浓度
下，茎鞘镉积累量下降幅度最大，Ｓｅ２比 Ｓｅ０处理下
降了３３７７％（Ｐ＜００１）；在 Ｃｄ２浓度时，稻谷镉积
累量下降幅度最大，Ｓｅ２比Ｓｅ０处理下降了１８９３％
（Ｐ＜００１）。随着硒浓度的增加，在Ｃｄ１浓度下，根
系镉积累量增加，而 Ｃｄ２和 Ｃｄ３浓度时，根系镉积
累量反而下降。
不同镉浓度下，水稻各器官镉的分配比例随着
硒浓度的增加变化也不相同。根系中镉的分配比例
４９１
１期　　　 刘春梅，等：硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响
书书书
表
２　
不
同
处
理
水
稻
植
株
各
器
官
镉
积
累
和
分
配
Ｔａ
ｂｌ
ｅ
２　
Ｃ
ｄ
ａｃ
ｃｕ
ｍ
ｕｌ
ａｔ
ｉｏ
ｎ
ａｎ
ｄ
ｄｉ
ｓｔ
ｒｉ
ｂｕ
ｔｉｏ
ｎ
ｉｎ
ｄｉ
ｆｆｅ
ｒｅ
ｎｔ
ｏｒ
ｇａ
ｎｓ
ｏｆ
ｒｉ
ｃｅ
ｐｌ
ａｎ
ｔｓ
ｉｎ
ｄｉ
ｆｆｅ
ｒｅ
ｎｔ
ｔｒ
ｅａ
ｔｍ
ｅｎ
ｔｓ
处
理
Ｔｒ
ｅａ
ｔｍ
ｅｎ
ｔ
叶
片
Ｌｅ
ａｆ
积
累
量
Ａｃ
ｃｕ
ｍ
ｕｌ
ａｔ
ｉｏ
ｎ
（ｍ
ｇ／
ｐｏ
ｔ）
分
配
比
例
Ｄｉ
ｓｔｒ
ｉｂ
ｕｔ
ｉｏ
ｎ
（％
）
茎
鞘
Ｓｔ
ｅｍ
ａｎ
ｄ
ｓｈ
ｅａ
ｔｈ
积
累
量
Ａｃ
ｃｕ
ｍ
ｕｌ
ａｔ
ｉｏ
ｎ
（ｍ
ｇ／
ｐｏ
ｔ）
分
配
比
例
Ｄｉ
ｓｔｒ
ｉｂ
ｕｔ
ｉｏ
ｎ
（％
）
稻
谷
Ｇｒ
ａｉ
ｎ
积
累
量
Ａｃ
ｃｕ
ｍ
ｕｌ
ａｔ
ｉｏ
ｎ
（ｍ
ｇ／
ｐｏ
ｔ）
分
配
比
例
Ｄｉ
ｓｔｒ
ｉｂ
ｕｔ
ｉｏ
ｎ
（％
）
根
系
Ｒｏ
ｏｔ
积
累
量
Ａｃ
ｃｕ
ｍ
ｕｌ
ａｔ
ｉｏ
ｎ
（ｍ
ｇ／
ｐｏ
ｔ）
分
配
比
例
Ｄｉ
ｓｔｒ
ｉｂ
ｕｔ
ｉｏ
ｎ
（％
）
总
积
累
量
Ｔｏ
ｔａ
ｌＣ
ｄ
ａｃ
ｃｕ
ｍ
ｕｌ
ａｔ
ｉｏ
ｎ
（ｍ
ｇ／
ｐｏ
ｔ）
Ｃｄ
０
Ｓｅ
０
０
３６
±
０
０２
ＡＢ
８
５
０
８５
±
０
０２
ＡＢ
２０
２
０
７２
±
０
０８
ａ
１７
０
２
３０
±
０
１０
ａ
５４
３
４
２３
±
０
２４
ａ
Ｓｅ
１
０
２８
±
０
０２
Ｂ
６
３
０
８０
±
０
０１
Ｂ
１８
０
０
７４
±
０
０７
ａ
１６
７
２
６２
±
０
２３
ａ
５９
０
４
４５
±
０
３３
ａ
Ｓｅ
２
０
４２
±
０
０２
Ａ
８
７
０
９３
±
０
０３
Ａ
１９
４
０
６６
±
０
０４
ａ
１３
８
２
７８
±
０
２１
ａ
５８
１
４
７９
±
０
１６
ａ
Ｃｄ
１
Ｓｅ
０
４
６２
±
０
０５
Ａ
６
２
１４
１
１
±
０
１２
Ａ
１９
１
１０
２
３
±
０
３１
Ａ
１３
８
４５
０
８
±
１
３１
ａ
６０
９
７４
０
３
±
３
１５
ａ
Ｓｅ
１
４
０２
±
０
３０
ＡＢ
５
５
１２
２
８
±
０
１０
Ｂ
１６
９
９
３２
±
０
１７
Ｂ
１２
８
４７
０
８
±
１
２９
ａ
６４
８
７２
７
０
±
０
７８
ａｂ
Ｓｅ
２
３
４１
±
０
０８
Ｂ
５
１
９
８１
±
０
１３
Ｃ
１４
５
８
４９
±
０
２２
Ｃ
１２
６
４５
７
８
±
２
７２
ａ
６７
８
６７
４
９
±
１
１３
ｂ
Ｃｄ
２
Ｓｅ
０
４
２０
±
０
０８
ａ
４
４
２２
１
６
±
０
１９
Ａ
２３
１
１４
１
６
±
０
２３
Ａ
１４
８
５５
２
５
±
１
５６
ａ
５７
７
９５
７
７
±
４
０８
Ａ
Ｓｅ
１
４
８１
±
０
４８
ａ
５
３
１７
８
５
±
０
１９
Ｂ
１９
７
１２
９
５
±
０
２９
Ｂ
１４
３
５５
０
９
±
１
４９
ａ
６０
７
９０
７
０
±
３
３４
Ａ
Ｓｅ
２
４
５６
±
０
１８
ａ
５
６
１５
９
１
±
０
２８
Ｃ
１９
７
１１
４
８
±
０
１５
Ｃ
１４
２
４８
８
０
±
１
６０
ａ
６０
４
８０
７
５
±
２
６１
Ｂ
Ｆ
值
Ｆ
ｖａ
ｌｕ
ｅ
Ｃｄ
３２
０．
０３


８２
．７
７

２７
５２
．５
２

２４
６．
１９


２５
４９
．３
９

Ｓｅ
３．
９１

６．
０５

４７
．９
７

４．
０５

６０
．５
４

Ｃｄ
×
Ｓｅ
３．
７４


１３
．４
９

９．
５７


５．
３９

１２
．９
２

　
　
注
（Ｎ
ｏｔ
ｅ）
：
同
列
数
据
后
不
同
小
、
大
写
字
母
分
别
表
示
处
理
间
差
异
达
５％
和
１％
显
著
水
平
Ｖａ
ｌｕ
ｅｓ
ｆｏ
ｌｌｏ
ｗｅ
ｄ
ｂｙ
ｄｉ
ｆｆｅ
ｒｅ
ｎｔ
ｓｍ
ａｌ
ｌ
ａｎ
ｄ
ｃａ
ｐｉ
ｔａ
ｌ
ｌｅ
ｔｔｅ
ｒｓ
ｉｎ
ｓａ
ｍ
ｅ
ｃｏ
ｌｕ
ｍ
ｎ
ｍ
ｅａ
ｎ
ｓｉｇ
ｎｉ
ｆｉｃ
ａｎ
ｔ
ａｔ
５％
ａｎ
ｄ
１％
ｌｅ
ｖｅ
ｌｓ
，
ｒｅ
ｓｐ
ｅｃ
ｔｉｖ
ｅｌ
ｙ．

， 

分
别
表
示
处
理
间
差
异
达
５％
和
１％
显
著
水
平
Ｍ
ｅａ
ｎ
ｓｉｇ
ｎｉ
ｆｉｃ
ａｎ
ｔａ
ｔ５
％
ａｎ
ｄ
１％
ｌｅ
ｖｅ
ｌｓ
，
ｒｅ
ｓｐ
ｅｃ
ｔｉｖ
ｅｌ
ｙ．
５９１
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
最高，并且随着硒浓度的增加而增加，其中 Ｃｄ１浓
度下根系中镉分配比例最高，为６０９％ ６７８％。
Ｃｄ１和Ｃｄ２浓度时，随着硒浓度的增加，稻谷中镉的
分配比例下降；在 Ｃｄ３浓度下，随着硒浓度的增加，
稻谷中镉的分配比例略有增加。
２４２稻谷各部位镉的积累与分配　由表３可以看
出，土壤镉浓度、土壤硒浓度、土壤镉浓度与土壤
硒浓度的交互作用均对稻谷各部位镉积累量有极显
著的影响。在Ｃｄ０浓度下，稻谷不同部位镉积累量
随着硒浓度的增加变化不大，并且各硒处理间差异
不显著。其他镉浓度时，随着硒浓度的增加，稻谷各
部位镉积累量均下降。Ｃｄ２浓度时，Ｓｅ２比Ｓｅ０处理
稻壳镉的积累量下降了２１７６％（Ｐ＜００１）。Ｃｄ３
浓度时，糠皮镉积累量下降幅度最大，Ｓｅ２比 Ｓｅ０处
理减少了１６１９％（Ｐ＜００１）。Ｃｄ１浓度时，精米镉
积累量下降幅度最大，Ｓｅ２比Ｓｅ０减少了２７２５％（Ｐ
＜００１）。
在相同镉浓度下，随着硒浓度的增加，稻壳中镉
的分配比例增加，精米镉的分配比例下降，糠皮镉的
分配比例变化不大。Ｃｄ１浓度时，稻壳镉分配比例
增幅最大，Ｓｅ２比 Ｓｅ０处理增加了 ５２个百分点；
Ｃｄ１浓度时，精米镉的分配比例下降幅度最大，Ｓｅ２
比Ｓｅ０处理下降了６２个百分点。
表３　不同处理稻谷不同部位镉积累和分配
Ｔａｂｌｅ３　Ｃｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆｒｉｃｅｇｒａｉｎｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
稻壳Ｒｉｃｅｈｕｓｋ
积累量
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
（ｍｇ／ｐｏｔ）
分配比例
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（％）
糠皮Ｒｉｃｅｂｒａｎ
积累量
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
（ｍｇ／ｐｏｔ）
分配比例
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（％）
精米Ｐｏｌｉｓｈｅｄｒｉｃｅ
积累量
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
（ｍｇ／ｐｏｔ）
分配比例
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（％）
总积累量
ＴｏｔａｌＣｄ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
（ｍｇ／ｐｏｔ）
Ｃｄ０ Ｓｅ０ ０．２７±０．０１ｂ ３７．１ ０．０６±０．００ａ ８．４ ０．３９±０．０８ａ ５４．５ ０．７２±０．０８ａ
Ｓｅ１０．２９±０．００ａｂ ３９．７ ０．０５±０．００ａ ７．３ ０．３９±０．０６ａ ５３．０ ０．７４±０．０７ａ
Ｓｅ２ ０．３１±０．０１ａ ４６．８ ０．０６±０．００ａ ８．７ ０．２９±０．０４ａ ４４．５ ０．６６±０．０４ａ
Ｃｄ１ Ｓｅ０ ４．２５±０．１９ａ ４１．６ ０．８７±０．０２ａ ８．５ ５．１０±０．１２Ａ ４９．９ １０．２３±０．３１Ａ
Ｓｅ１ ４．０２±０．０４ａ ４３．２ ０．８３±０．０１ａｂ ８．９ ４．４６±０．１５Ｂ ４７．９ ９．３２±０．１７Ｂ
Ｓｅ２ ３．９８±０．１７ａ ４６．８ ０．８０±０．０１ｂ ９．５ ３．７１±０．０５Ｃ ４３．７ ８．４９±０．２２Ｃ
Ｃｄ２ Ｓｅ０ ５．２４±０．０９Ａ ３７．０ １．０８±０．０２Ａ ７．７ ７．８３±０．１７Ａ ５５．３ １４．１６±０．２３Ａ
Ｓｅ１ ４．３７±０．０５Ｂ ３３．７ １．０５±０．０２Ａ ８．１ ７．５３±０．２７Ａ ５８．１ １２．９５±０．２９Ｂ
Ｓｅ２ ４．１０±０．０６Ｂ ３５．７ ０．９５±０．０１Ｂ ８．３ ６．４２±０．１６Ｂ ５５．９ １１．４８±０．１５Ｃ
Ｃｄ３ Ｓｅ０ ４．５０±０．２４ａ ３４．０ １．０５±０．０１Ａ ７．９ ７．７０±０．１７ａ ５８．１ １３．２５±０．４１ａ
Ｓｅ１ ４．７０±０．０６ａ ３５．１ ０．９８±０．０２Ａ ７．４ ７．７０±０．１７ａ ５７．６ １３．３８±０．１３ａ
Ｓｅ２ ４．４５±０．１１ａ ３５．７ ０．８８±０．０２Ｂ ７．０ ７．１６±０．０５ａ ５７．３ １２．４８±０．１７ａ
Ｆ值 Ｆｖａｌｕｅ
Ｃｄ １４５．１３ ４３３３．９５ ２４２１．３８ ２７５２．５２
Ｓｅ １．４４ ６０．６９ ５７．２４ ４７．９７
Ｃｄ×Ｓｅ ６．７６ １１．２７ ８．４５ ９．５７
　　注（Ｎｏｔｅ）：同列数据后不同小、大写字母分别表示处理间差异达５％和１％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌａｎｄｃａｐｉｔａｌｌｅｔｅｒｓｉｎ
ｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．，分别表示处理间差异达５％和１％显著水平Ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ ａｎｄ
１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
２５　硒对镉胁迫下植株干物重的影响
在相同硒浓度下，随着土壤镉浓度的增加，植株
各器官干物重和总干物重均下降（表４），未施硒的
处理Ｓｅ０，Ｃｄ３比 Ｃｄ０处理总干物重、稻谷、根系、
６９１
１期　　　 刘春梅，等：硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响
叶片、茎鞘的干物重分别减少了１１４％、１０８％、
１８８％、１００％和６８％。相同镉浓度时，随着硒浓
度的增加，植株各营养器官干物重和总干物重均增
加，但增加幅度不同。Ｃｄ０浓度时，Ｓｅ２处理的总干
物重、稻谷、根系、叶、茎鞘干物重比Ｓｅ０处理增加
了１１７％、６５％（Ｐ＜００１）、３６９％、１４３％和
６６％。从不同器官干物重的结果看出，硒对稻谷干
物重的影响较大，在 Ｃｄ１、Ｃｄ２和 Ｃｄ３浓度下，Ｓｅ２
比Ｓｅ０处理的干物重分别增加了６４％（Ｐ＜００１）、
５２％（Ｐ＜００５）和１１３％（Ｐ＜００１）。
表４　硒对镉胁迫下水稻不同器官干物重的影响（ｇ／ｐｏｔ）
Ｔａｂｌｅ４　ＥｆｅｃｔｓｏｆＳｅｏｎｄｒｙｍａｔｅｒｗｅｉｇｈｔｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓｏｆｒｉｃｅｐｌａｎｔｓｕｎｄｅｒＣｄｓｔｒｅｓｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
叶片
Ｌｅａｖｅｓ
茎鞘
Ｓｔｅｍｓａｎｄｓｈｅａｔｈｓ
稻谷
Ｇｒａｉｎｓ
根系
Ｒｏｏｔｓ
总干物量
Ｔｏｔａｌｄｒｙｍａｔｅｒ
Ｃｄ０ Ｓｅ０ ４４９±０２２ａ １４５０±０１３ａ ６２９０±０６２Ｂ ２００９±０７４ｂ １０２９９±１５０ｂ
Ｓｅ１ ４５１±００８ａ １４８３±０１０ａ ６６０６±０５９Ａ ２４５７±２０６ａｂ １１０８４±２４５ａ
Ｓｅ２ ５１３±０３３ａ １５４５±０２４ａ ６６９９±０２３Ａ ２７５１±１５９ａ １１５０６±１５５ａ
Ｃｄ１ Ｓｅ０ ５０８±００４ａ １４３６±０１８ｂ ６１１３±０７４Ｂ １９２４±０５７ｂ １００７８±１２１ｂ
Ｓｅ１ ４５４±０３１ａｂ １４６２±００８ａｂ ６３９１±０２３Ａ ２２３７±０６４ａｂ １０５７０±０３１ａｂ
Ｓｅ２ ４３４±００９ｂ １４９１±０１７ａ ６５０２±０６６Ａ ２４２１±１４４ａ １０８６８±２５７ａ
Ｃｄ２ Ｓｅ０ ４１１±０１０ａ １３９６±０１２ｂ ６０３５±０８４ｂ １７７７±０５０Ｂ ９６８７±１３２Ｃ
Ｓｅ１ ４７９±０４３ａ １４５１±００７ａ ６２４４±０３７ａ ２０３４±０５５Ａ １０２７０±０９２Ｂ
Ｓｅ２ ４８０±０１８ａ １４６０±０１２ａ ６３５１±０３４ａ ２２６７±０５５Ａ １０６１４±１１８Ａ
Ｃｄ３ Ｓｅ０ ４０４±０１４ａ １３５１±０２１ａ ５６１７±１９６Ｂ １６３２±０４８ａ ９０８５±１６９ｂ
Ｓｅ１ ４８８±０１１ａ １４０５±０３０ａ ６１４３±０４２ＡＢ １７０９±０３７ａ ９９０７±０５５ａ
Ｓｅ２ ４６５±０２４ａ １３８４±０１１ａ ６２５０±０７１Ａ １８３４±０７３ａ ９９１８±１７２ａ
Ｆ值 Ｆｖａｌｕｅ
Ｃｄ ０５５ ２３９４ ２３１９ ２５６７ ４０８７
Ｓｅ ２６４ １３８４ ３２７２ ２４３０ ４１０６
Ｃｄ×Ｓｅ ４４９ １２０ ０９８ １３３ ０６８
　　注（Ｎｏｔｅ）：同列数据后不同小、大写字母分别表示处理间差异达５％和１％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｓｍａｌａｎｄｃａｐｉｔａｌｌｅｔｅｒｓｉｎ
ｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．，分别表示处理间差异达５％和１％显著水平Ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ ａｎｄ
１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
３　讨论
３１　硒对镉胁迫下水稻镉含量的影响
黄冬芬［１４］指出，向土壤中加镉后，水稻各器官
镉含量随土壤中镉浓度的增高而增加；王凯荣等［４］
的研究结果证明，培养液镉浓度为００１ｍｇ／ｋｇ时，
糙米中镉的富集率可达５００倍之多。本试验结果表
明，当土壤镉浓度在０ ４ｍｇ／ｋｇ时，水稻营养器官
和稻谷中镉含量随土壤镉浓度的增高而显著增加，
但当土壤中镉浓度 ＞４ｍｇ／ｋｇ时，糙米和精米中镉
含量增加不显著。曾翔［１５］指出，水稻成熟后，各器
官镉含量的大小顺序为：根系 ＞茎鞘 ＞叶片 ＞糙
米。本试验测得的水稻各器官中镉含量顺序为根系
＞茎秆＞叶片＞叶鞘 ＞糙米 ＞精米，与曾翔的研究
结果相一致。
李正文等［１６］对５７个水稻品种籽粒中镉和硒的
浓度的研究证明，硒与镉呈负相关。谭周磁等［１１］的
研究表明，施硒比未施硒稻米中镉含量下降
２９８％。方勇［１７］指出，当叶面喷硒 ＜５０ｇ／ｈｍ２时，
稻米中镉含量变化不大，随着叶面喷硒量的增加，稻
米中镉含量显著下降。以上研究多集中在南方水稻
种植区，而在寒地水稻种植区的这方面的研究较少。
我们以往的研究［１８］结果表明，叶面施硒可以有效地
降低精米中镉的含量。本试验结果表明，不同镉浓
７９１
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
度下，随着硒浓度的增加，糙米、精米中镉含量均明
显下降，尤其当土壤镉浓度为２ｍｇ／ｋｇ时，施硒后精
米镉含量下降最明显，且 Ｓｅ２处理对降低精米中镉
含量的效果优于 Ｓｅ１处理，这些结果与在南方水稻
种植区的研究结论基本一致。
虽然很多研究证明，施硒能降低稻米中的镉含
量［１１，１５－１６］，但关于硒与镉拮抗作用的机理尚不明
确，主要有３种观点：一是认为硒能促进 ＰＣｓ（植物
螯合肽）的合成，增加镉与 ＰＣｓ的络合，降低水稻体
内的镉含量，并阻碍镉向水稻籽粒中迁移［１７］；二是
认为硒能与镉结合成难溶性复合物，抑制水稻对镉
的吸收而减缓镉在植株体内的累积［１９］；三是认为在
一定范围内，硒可能参与能量代谢、蛋白质代谢以
及与其他元素的相互作用，从而缓解镉对水稻的毒
害［２０］。总而言之，硒与镉的拮抗作用的机理比较复
杂，有待于深入研究。
３２　硒对镉胁迫下水稻镉积累和分配的影响
土壤镉污染对水稻的最大危害是镉在稻米中的
积累。水稻镉积累量与环境镉含量具有一致性。水
稻生长在镉污染环境中，植株长势虽未受到明显伤
害，但镉会在植物体内积累，导致稻米的安全品质下
降。水稻不同器官中镉的积累量存在很大差异，根
系中镉的积累量最高，是茎秆、籽粒的几十至几千
倍［１４，２１－２２］。刘侯俊等［２３］的研究表明，未加镉处理
时，植物体内镉的分配为根系＞茎叶＞颖壳＞籽粒；
当土壤镉浓度为５ｍｇ／ｋｇ时，植物体内镉的分配规
律为茎叶＞根系 ＞颖壳 ＞籽粒。本试验结果表明，
无论是否加镉，成熟期植株各器官镉的分配顺序均
为根系＞茎鞘＞稻谷＞叶片，与曾翔［１５］的研究结果
相近。镉在稻谷中分配的结果表明，土壤环境中镉
浓度较低时，稻壳中镉的分配比例较高，精米中镉的
分配比例较低，随着镉浓度的增加，稻壳中镉分配比
例逐渐下降，精米中镉分配比例逐渐升高。说明除
了根系能阻滞土壤中镉向地上部运转外，稻壳也能
阻滞镉向精米中的运输，但只能在低镉浓度下发挥
作用。本研究发现，相同镉浓度下，稻壳中镉的分配
比例随着硒浓度的增加而增加，而精米中镉的分配
比例却随着硒浓度的增加而下降，即施硒能增加镉
在稻壳中的分配，减少镉向精米中的运转，有助于提
高精米的食用安全性。
３３　硒对镉胁迫下水稻干物重的影响
本试验条件下，未施硒时，随着土壤镉浓度的增
加，植株各器官干物重均下降，与其他研究者［１４，２４］
的观点一致，表明镉胁迫能抑制水稻的生长发育。
施硒后，不同镉浓度胁迫时，随着硒浓度的增加，植
株各营养器官干物重均增加，Ｓｅ２处理对干物重的
影响优于Ｓｅ１处理，表明硒能减轻镉胁迫对水稻生
长发育的抑制作用。
４　结论
镉浓度在０ ８ｍｇ／ｋｇ时，水稻各器官镉含量
随着土壤镉浓度的增加而增加，镉含量顺序为根系
＞茎秆 ＞叶片 ＞叶鞘 ＞糙米 ＞精米。施硒影响植
株和籽粒中的镉含量及其分配比例。随着硒浓度的
增加，植株各器官和稻米（糙米和精米）中镉含量下
降；根系镉积累和分配比例增加，而稻谷镉积累和分
配比例下降。因此，施硒不仅能降低稻米中的镉含
量，减少镉积累，而且能提高稻米硒含量，是保证稻
米食用安全性的一项简单易行的农艺措施。
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９９１