大田生产条件下不同品种水稻植株中镉的分布特点

摘要：通过4 个水稻品种在大田生产条件下的试验，研究分析了水稻植株Cd 积累和分布的特点。结果表明，水稻的根系是吸收Cd 的主要器官，也是Cd 的主要储存场所，无论在水稻分蘖期还是成熟期都很明显；在水稻成熟期，籽粒（糙米）中Cd 的含量显著地低于其他器官，水稻植株器官中Cd 的分布情况大致为：根>鞘＞叶＞茎＞糙米，但随着品种的不同而有所变化；根据4 个水稻品种在成熟期的植株Cd 积累量的分析，9311 是植株高累积Cd 的水稻品种，Jia－48 和Jia－51 的糙米中Cd 的积累很低；水稻品种间对于Cd 的吸收和累积能力有显著的差异，但水稻类型间（粳稻与籼稻间）Cd 含量没有显著差异，因此不能按照水稻类型来选育糙米中低Cd 积累品种，应针对品种选育出糙米中低Cd 积累的高产优质水稻品种。

    我国是世界上最大的稻谷生产国，年均生产稻谷1.87 亿t，约占世界稻谷产量的35%[1]。2003 年中国水稻研究所和农业部稻米品质质量监督检测中心对全国各地的大米进行的检测分析表明，我国稻米的平均Cd 含量为0.076 mg·kg-1，最高达2.11 mg·kg-1，远超过我国谷物中Cd 的最高许可含量0.2 mg·kg-1，超标率为8.8%。甄燕红等[2]随机抽取国内部分市场的精米样品91 个，Cd 含量超标（食品卫生质量标准） 的达10%左右，若以USEPA 推荐的成人RfD（Cd）值计算摄取量，则70%的大米潜存着Cd 食物暴露风险问题。在我国现有的约1×108hm2 耕地中，约近1/5 受到
不同程度的污染，每年造成粮食减产达2.5×109 kg，农业总损失每年达1×1011 元以上。2000 年对全国3×105hm2 基本农田保护区2×108 kg 粮食抽查发现，重金属超标率大于10%，污水灌区的问题更加严重[3]。稻田受到重金属污染后，土壤中重金属被水稻吸收并在植株和籽粒中积累，通过食物进入人体。这不仅降低了稻米的食用品质，而且威胁人类健康。随着社会经济的发展，人们生活水平的日益提高，对稻米质量的要求越来越高，特别对稻米的安全性给予了极大的关注。多年来，国内外在重金属镉污染对水稻生长发育、生理生化特性的影响[4-10]、重金属Cd 在水稻植株中的积累富集行为[11-14]、Cd 对水稻的毒害效应及其耐性机制[15-20]和不同水稻品种对重金属Cd 的吸收积累的基因型间差异[21-25]等方面进行了大量研究。这对于农业生产、环境治理及生态保护都具有重要意义，同时可进一步提高人们的环保及保健意识，促进无公害食品生产的发展。
    但是，大田生产的条件下，有关Cd 在不同水稻植株中的积累和分布特点的研究报道较少。为此，笔者通过4 个水稻品种在大田生产条件下的试验，研究水稻植株中Cd 积累和分布的特点，以期为筛选和选育低重金属累积品种的理论研究和应用提供参考，并为保障食物重金属安全性监测与评价和无公害食品生产提供参考。