砷、鉛、鎘低積累玉米品種篩選研究

［KH－*D］杜彩艷，張乃明，雷寶坤，陳安強(qiáng)，毛妍婷，胡萬里，付斌，袁正湘，陳軍*

(1．云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南昆明650205;2．云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院，云南昆明650201;3．云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南昆明650201;4．云南省文山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，云南文山663000)

砷、鉛、鎘低積累玉米品種篩選研究

［KH－*3D］杜彩艷1，2，張乃明3，雷寶坤1，陳安強(qiáng)1，毛妍婷1，胡萬里1，付斌1，袁正湘4*，陳軍1*

(1．云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南昆明650205;2．云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院，云南昆明650201;3．云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南昆明650201;4．云南省文山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，云南文山663000)

以8個玉米(Zea mays)品種(云瑞88、云瑞6號、云瑞518、云瑞220、云瑞10號、紅單6號、紅單3號、鄂玉10號)為試驗(yàn)材料，采用田間試驗(yàn)，探討重金屬砷－鉛－鎘(As-Pb-Cd)復(fù)合污染土壤條件下，8個玉米品種生物量、產(chǎn)量變化及籽粒As、Pb、Cd含量的差異，并通過聚類分析分別獲得玉米籽粒As、Pb、Cd低積累玉米品種。研究結(jié)果表明，不同玉米品種在重金屬As、Pb、Cd復(fù)合污染的條件下，生物量和產(chǎn)量存在顯著的差異性;除云瑞518籽粒Cd含量不符合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 13078-2001)外，其余7個玉米品種籽粒中As、Pb、Cd的含量均符合國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn);通過聚類分析獲得籽粒As低積累的品種2個，Pb低積累的品種1個，Cd低積累的品種3個;綜合分析，最終篩選出云瑞88、云瑞220、云瑞6號、云瑞10號作為As、Pb、Cd低積累的品種。

玉米;重金屬;低積累;篩選

隨著工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，土壤重金屬污染日趨嚴(yán)重，農(nóng)作物的生長發(fā)育、營養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量等均不同程度的受到影響［1］。隨著作物的生長土壤重金屬不斷被吸收并通過食物鏈途徑進(jìn)入人體，從而直接影響人類的生命健康［2－5］。云南個舊是以生產(chǎn)錫為主并產(chǎn)鉛、鋅、銅等多種有色金屬的冶金工業(yè)城市，是中外聞名的“錫都”。礦業(yè)活動頻繁，在礦區(qū)繁榮發(fā)展的同時，已經(jīng)嚴(yán)重破壞了個舊及周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境［6］，致使礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤受到不同程度的重金屬污染，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。因此，如何有效減少重金屬在這一區(qū)域農(nóng)作物中的積累和富集，從而保障農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)已成為目前環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

目前，對于控制重金屬向食物鏈中轉(zhuǎn)移主要從兩方面著手，一是通過化學(xué)固定改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，從而有效降低重金屬在土壤中的活性使其鈍化［7］;另一種是通過篩選出對于重金屬抗性強(qiáng)、積累量低的農(nóng)作物品種進(jìn)行種植［8］。大量研究證實(shí)，不同基因型作物對重金屬的吸收、積累水平差異較大，甚至同一種作物的不同品種間重金屬吸收、積累能力也可能有較大差異［9－11］。利用這些特點(diǎn)，篩選供食用器官重金屬富集能力較弱(重金屬含量不超過國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn))但生長和產(chǎn)量不受影響的農(nóng)作物種類或品種，并在中、輕度重金屬污染土壤中種植，可以達(dá)到農(nóng)田重金屬污染的治理目標(biāo)，同時抑制其進(jìn)入食物鏈，有效降低農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染風(fēng)險［12］。玉米是云南省的主要糧食作物，也是重要的飼料和工業(yè)原料，在部分貧困的山區(qū)還是老百姓的主食［13］。研究表明，玉米是一種能同時富集多種重金屬的植物，在土壤重金屬修復(fù)治理中具有巨大的潛力。陳燕等［14］研究顯示玉米能同時富集多種重金屬元素，且地上部重金屬的富集量大于根部，玉米是對Ni、Pb、Zn污染的土壤進(jìn)行修復(fù)較有潛力的植物。玉米是較好的耐性植物，在受重金屬嚴(yán)重污染的土壤上能正常生長，具有較強(qiáng)的耐性［15］。因此，篩選重金屬低積累、高產(chǎn)量和高質(zhì)量的玉米品種不僅具有重要意義，而且也是在中、輕度重金屬污染土壤上持續(xù)安全生產(chǎn)的一條現(xiàn)實(shí)可行的途徑。

然而以往重金屬低積累玉米品種篩選研究主要關(guān)注的是重金屬Cd、Pb［16］，而對于其他重金屬尤其是As的低積累玉米品種鮮見報道。為此，本研究以8個玉米品種為試驗(yàn)材料，采用田間試驗(yàn)，探討云南個舊市重金屬As、Pb、Cd復(fù)合污染土壤條件下，不同玉米品種生物量、產(chǎn)量變化及籽粒As、Pb、Cd含量的差異，旨在篩選出對重金屬低積累玉米品種并在礦區(qū)推廣種植，為礦區(qū)重金屬污染玉米恢復(fù)生產(chǎn)以及低積累玉米品種的選育等提供更加準(zhǔn)確的理論指導(dǎo)與依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于個舊市雞街鎮(zhèn)石榴壩村污染農(nóng)田(103°9'40．89″E，23°32'26．57″N，海拔1145 m)。屬亞熱帶氣候類型區(qū)，年平均氣溫19．39℃，平均降水量637．00 mm。在試驗(yàn)田中按“梅花型”布設(shè)5個采樣點(diǎn)，采集0～20 cm耕層土壤，混合均勻。土壤帶回實(shí)驗(yàn)室后，自然風(fēng)干，去除雜物，壓碎后分別過20、60、100目篩備用。其土壤基本理化性狀表1。根據(jù)國家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)，研究區(qū)域土壤執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)，土壤在pH值為6．5～7．5時重金屬的限量值A(chǔ)s 30 mg/kg，Pb 300 mg/kg，Cd 0．3 mg/kg。由表1知，研究區(qū)域土壤中3種重金屬含量均超出GB 15618-1995二級標(biāo)準(zhǔn)，As超2．89倍，Pb超1．15倍，Cd超1．43倍。

1．2 供試材料

供試玉米品種8個，分別為云瑞88(2013年篩選出的低積累玉米品種)、云瑞6號、云瑞518、云瑞220、云瑞10號、紅單6號、紅單3號、鄂玉10號。其中，云瑞系列品種為云南省農(nóng)科院選育的玉米新品種(品系)，紅單系列為紅河州農(nóng)科所選育的玉米新品種(品系)，鄂玉10號為外引玉米品種。其中，云瑞系列玉米購自云南省農(nóng)科院糧食作物研究所，紅單系列和鄂玉10號購自云南省個舊市種子市場。

1．3 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)設(shè)8個玉米品種，于2014年5月17日點(diǎn)播，5月28日間苗，9月11日一次性收獲。每個玉米品種小區(qū)面積為10．0 m×3．2 m，每個品種均設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個小區(qū)四周均設(shè)置2行玉米(同每個小區(qū)之中的玉米品種)作為保護(hù)行，以消除邊際效應(yīng)和防止不同玉米品種間交叉授粉。種植密度和田間管理參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行。

供試肥料為“肥力番”復(fù)合肥(15-15-15)，總養(yǎng)分≥45%，尿素46．4%，其中復(fù)合肥做底肥施用，施用量600 kg/hm2，尿素作追肥施用，施用量300 kg/hm2。出苗前化學(xué)封閉除草，及時定苗。

1．4 樣品采集與處理方法

1．4．1 植物樣品2014年9月玉米成熟期，每小區(qū)隨機(jī)采集5株玉米植株，先用自來水小心洗凈根系泥土，然后用超純水清洗整個植株，用吸水紙吸干表面水分，將植株地下部、地上部和玉米籽粒分離，分地上部、地下部稱鮮重后，樣品在105℃殺青30 min，80℃烘至恒重，分別稱量玉米地上部分和地下部的干重，測定其生物量;玉米籽粒烘干至恒重后，使用非金屬器械粉碎，過100目尼龍篩，用塑料封口袋保存待測測定其重金屬As、Pb和Cd含量。

表1 供試土壤基本理化性狀Table 1Physical and chemical properties of the experimental soil

玉米籽粒樣品中Cd、Pb用干灰化法消解(GB/ T5009．15-2003［17］、GB/T 5009．12-2003［18］)，無機(jī)As用水浴鍋消煮(GB/T 5009．11-2003)［19］，待測液中Cd、Pb含量用原子吸收光度計(Hitachi Z-2000)測定，As含量用原子熒光光度計(海光，AFS-2202E)測定。同時加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW07605國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心)對整個消化過程和分析測試過程進(jìn)行質(zhì)量控制。

1．4．2 產(chǎn)量測算玉米成熟期，在每個小區(qū)內(nèi)，取具有代表性的10株玉米，將果穗取下立即稱重，放入網(wǎng)袋中帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考種分別計算穗粒數(shù)、千粒重、出籽率、含水量等。剩下玉米秸稈全部粉碎立即稱重，混合均勻后按四分法稱取200 g小樣，帶回實(shí)驗(yàn)室于105℃殺青30 min，80℃烘至恒重計算生物產(chǎn)量，在測產(chǎn)小區(qū)內(nèi)將剩余的果穗全部摘下稱總重，最后測算實(shí)際產(chǎn)量。

1．5 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010據(jù)整理并作圖，DPS v7．05統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析及聚類分析，并利用新復(fù)極差法(Duncan法)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P＜0．05)。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同玉米品種生物量及產(chǎn)量的差異性

由表2可以看出，不同玉米品種的生物量和產(chǎn)量差異顯著(P＜0．05)。8個供試玉米品種中云瑞88(CK)的生物量(地上部質(zhì)量和地下部質(zhì)量)最高，其次是云瑞6號，鄂玉10號的生物量最低;其中，云瑞88的地上部質(zhì)量、地下部質(zhì)量和籽粒質(zhì)量最高，分別是鄂玉10號的1．03、1．09和1．29倍。另外，云瑞88和云瑞6號兩者之間生物量差異不明顯，與其他玉米品種之間均達(dá)顯著差異水平(P＜0．05)。

就玉米產(chǎn)量而言，8個玉米品種的產(chǎn)量為6848．37～9076．67 kg/hm2，其中產(chǎn)量最高的品種是云瑞88(CK)，為9076．67 kg/hm2，其余品種的產(chǎn)量均低于對照，降幅達(dá)1．9%～24．44%，其中降幅最大的品種是鄂玉10號，其次是紅單3號和紅單6號，分別較CK降低1469．67、1513．9和2228．3 kg/hm2，降幅分別為24．55%、16．98和16．19%。8個玉米品種產(chǎn)量按遞減順序?yàn)樵迫?8＞云瑞518＞云瑞6號＞云瑞10號＞云瑞220＞紅單6號＞紅單3號＞鄂玉10號。云瑞88(CK)產(chǎn)量和其余7個玉米品種間產(chǎn)量均達(dá)顯著差異水平(P＜0．05)，云瑞6號、云瑞518和云瑞10號間差異不明顯，其余各品種間產(chǎn)量均達(dá)顯著差異水平。

2．2 不同玉米品種籽粒As、Pb、Cd含量差異

8個參試玉米品種籽粒中重金屬As、Pb、Cd含量見表3，供試玉米品種籽粒中的As含量為0．0273～0．5584 mg/kg，最低值與最高值相差近20．5倍，其中As積累量最低的為云瑞88，積累量最高的為紅單3號。供試的玉米籽粒中Pb含量為0．6049～1．5591 mg/kg，其中Pb積累量最低的為‘云瑞88’，積累量最高的為‘鄂玉10號’，兩者的差值接近3倍。所有參試玉米品種籽粒中Cd含量為0．1282～0．3801 mg/kg，其中對于Cd積累量最低的品種為云瑞220，積累量最高的品種為云瑞518。

表2 不同玉米品種生物量和產(chǎn)量差異性Table 2The differences in biomass and yield of different varieties of maize

表3 不同玉米品種籽粒中各重金屬含量及限量標(biāo)準(zhǔn)Table 3Heavy mental content and its contamination limit standard in grain of different maize varieties

由于試驗(yàn)區(qū)種植的玉米100%都作動物飼料，所以本研究使用了國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為對比標(biāo)準(zhǔn)。從表4看出，8個參試玉米品種，與國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《GB 13078-2001》比較可知，除了云瑞518籽粒中重金屬Cd含量為0．6338 mg/kg，不符合國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)外，其他7個參試玉米品種籽粒中As、Pb、Cd含量都很低，均符合國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

8個參試玉米品種中As、Pb和Cd含量的變異系數(shù)分別為101．69%、32．80%和64．89%，說明不同玉米品種吸收積累重金屬As、Pb和Cd有顯著差異。

由于中國存在大量中、輕度重金屬污染的農(nóng)田，為了獲得適合于未知重金屬污染農(nóng)田的安全可食用品種，降低籽粒重金屬超標(biāo)的風(fēng)險，因此對上述8個玉米品種進(jìn)行進(jìn)一步篩選，以獲得更優(yōu)的重金屬低積累玉米品種。利用DPS軟件對8個品種的As、Pb、Cd 3種重金屬元素分別進(jìn)行聚類分析。

圖1 不同玉米品種中籽粒As含量聚類分析Fig．1The hierarchical clustering analysis diagram of As concentrations in grain of different varieties of maize

2．3 重金屬低積累品種的篩選

2．3．1 籽粒中As低積累品種的篩選由圖1可知，8個參試玉米品種可以分為4類。第1類:云瑞88、紅單6號;第2類:云瑞6號、云瑞220和云瑞10號;第3類:云瑞518、鄂玉10號;第4類:紅單3號。其中，第1類云瑞88和紅單6號為籽粒As含量最低的一類;第4類:云瑞518和鄂玉10號為籽粒As含量最高的一類;其他2類代表籽粒As含量處于中等水平。為了降低食物鏈As的積累，選擇云瑞88和紅單6號作物籽粒低積累As的優(yōu)勢品種。

2．3．2 籽粒中Pb低積累品種的篩選從圖2可知，8個參試玉米品種可以分為4類，其中，云瑞88為籽粒Pb含量最低的一類;云瑞518和鄂玉10號為籽粒Pb含量最高的一類;其他2類代表籽粒Pb含量處于中等水平。為了降低食物鏈Pb的積累，選擇云瑞88作為籽粒低積累Pb的優(yōu)勢品種。

圖2 不同玉米品種中籽粒Pb含量聚類分析Fig．2The hierarchical clustering analysis diagram of Pb concentrations in grain of different varieties of maize

2．3．3 籽粒中Cd低積累品種的篩選從圖3可知，8個玉米品種可以分為4類，其中云瑞6號、云瑞220、云瑞10號為籽粒Cd含量最低的一類;云瑞518為籽粒Cd含量最高的一類。其他2類代表籽粒Cd含量處于中等水平。為了降低食物鏈Cd的積累，選擇云瑞6號、云瑞220、云瑞10號作為籽粒低積累Cd的優(yōu)勢品種。

圖3 不同玉米品種中籽粒Cd含量聚類分析Fig．3The hierarchical clustering analysis diagram of Cd concentrations in grain of different varieties of maize

2．3．4 低積累玉米品種匯總將以上篩選出的玉米籽粒對單一重金屬低積累品種匯總得到以下結(jié)果，見表4所示。

表4 玉米籽粒單一重金屬低積累的品種Table 4Maize grain of single low accumulation of heavy metals

然而，在對重金屬低積累農(nóng)作物品種進(jìn)行篩選的過程中，除了考慮低累農(nóng)作物品種體內(nèi)重金屬的含量外，還得綜合考慮農(nóng)作物的生長和產(chǎn)量是否也受到了影響，這樣才能達(dá)到充分利用重金屬污染農(nóng)田的目的。本試驗(yàn)條件下，結(jié)合8個玉米品種生物量和產(chǎn)量(表2)和玉米籽粒單一重金屬低積累品種匯總(表4)綜合分析可知，盡管紅單6號作為玉米籽粒AS重金屬低積累品種之一，但是，因?yàn)榧t單6號的生物量和產(chǎn)量比CK分別下降2．86%和16．19 %，尤其產(chǎn)量之間降幅達(dá)到了顯著差異(P＜0．05)。因此，綜合分析最后篩選出云瑞88、云瑞220、云瑞6號和云瑞10號作為玉米籽粒低積累As、Pb和Cd的品種。

3 討論

中國有大面積受重金屬污染的農(nóng)田，在這些農(nóng)田上收獲的農(nóng)作物，其可食用部分重金屬含量往往都超過國家糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的幾倍甚至幾十倍。通過篩選低積累重金屬的作物品種來減少食物鏈重金屬富集被證明是經(jīng)濟(jì)、可行的［14，20－22］。吳傳星等［23］、郭曉芳等［9］對不同玉米品種的重金屬積累和轉(zhuǎn)運(yùn)的品種差異性進(jìn)行了研究，采用聚類分析對玉米籽粒重金屬含量進(jìn)行了分析，篩選出玉米籽粒含量未超出國家規(guī)定的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的低積累玉米品種。然而，迄今為止對重金屬低積累作物還無明確的定義，多數(shù)研究者篩選低積累作物品種的標(biāo)準(zhǔn)以供食用器官重金屬含量不超過國家食品(飼料)衛(wèi)生有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而對在重金屬脅迫下作物生長及產(chǎn)量變化的研究相對較少。劉維濤等［10］認(rèn)為理想的重金屬低積累作物應(yīng)該同時具備以下特征:該植物的地上部和地下部重金屬含量均很低或者其可食部位重金屬含量低于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);該植物對重金屬的積累量小于土壤中該重金屬的濃度(即富集系數(shù)＜1);該植物從其他部位向可食部位轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬能力較差(即轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)＜1);該植物對重金屬毒害具有較高的耐受性，在較高濃度重金屬污染下能夠正常生長，且生物量無明顯下降。重金屬脅迫可導(dǎo)致玉米生理代謝紊亂，使其正常生長受到抑制，因此，玉米的株高、葉面積、生物量及產(chǎn)量的變化均可作為玉米對重金屬耐性指標(biāo)。

本試驗(yàn)研究了8個玉米品種在As-Pb-Cd復(fù)合污染的條件下，對8個玉米品種生物量、產(chǎn)量的影響及不同品種籽粒As、Pb、Cd含量的差異，結(jié)果表明，8個玉米品種的生物量和產(chǎn)量均存在顯著的差異性(P＜0．05)。As-Pb-Cd復(fù)合污染的條件下，云瑞88、云瑞6號、云瑞518和云瑞10號的地上部質(zhì)量、地下部質(zhì)量和籽粒質(zhì)量相對較高，鄂玉10號最低，其中云瑞88的地上部質(zhì)量、地下部質(zhì)量和籽粒質(zhì)量最高，分別是鄂玉10號的1．03、1．09和1．29倍;在As-Pb-Cd復(fù)合污染脅迫下，8個玉米品種產(chǎn)量按遞減順序?yàn)?云瑞88＞云瑞518＞云瑞6號＞云瑞10號＞云瑞220＞紅單6號＞紅單3號＞鄂玉10號。新復(fù)極差分析結(jié)果表明，云瑞88(CK)產(chǎn)量和其余7個玉米品種間產(chǎn)量均達(dá)顯著差異水平(P＜0．05)，云瑞6號、云瑞518和云瑞10號間差異不明顯，其余各品種間產(chǎn)量均達(dá)顯著差異水平。

本研究結(jié)果還表明，As-Pb-Cd復(fù)合污染的條件下，8個參試玉米品種中，除了云瑞518籽粒中重金屬Cd含量為0．6338 mg/kg，不符合國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 13078-2001》外，其他7個參試玉米品種籽粒中As、Pb、Cd含量都很低，均符合國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。該研究使用的對比標(biāo)準(zhǔn)為飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)而非國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，原因是試驗(yàn)區(qū)種植的玉米100%都作動物飼料。通過對8個玉米品種籽粒As、Pb、Cd含量聚類分析，篩選出云瑞88、云瑞220、云瑞6號、云瑞10號和紅單6號5個玉米品種作為籽粒重金屬低積累的品種。然而，筆者認(rèn)為，在進(jìn)行重金屬低積累作物篩選過程中，除了考慮作物供食用部分的重金屬含量外，還得綜合考慮作物的生物量、產(chǎn)量。本研究綜合分析8個玉米品種生物量、產(chǎn)量及各玉米品種籽粒As、Pb、Cd含量，最后篩選出云瑞88、云瑞220、云瑞6號和云瑞10號作為玉米As、Pb、Cd低積累品種。

本試驗(yàn)條件下所篩選出的玉米籽粒重金屬As、Pb、Cd低積累的品種云瑞88、云瑞220、云瑞6號和云瑞10號，有關(guān)他們種植在不同條件的土壤上，這種低積累性狀是否能重復(fù)出現(xiàn)，對于不同的土壤環(huán)境作物是否有較好的適應(yīng)性，有待進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

4 結(jié)論

(1)不同玉米品種在重金屬As-Pb-Cd復(fù)合污染的條件下，生物量和產(chǎn)量均存在顯著的差異性(P＜0．05)。8個玉米品種產(chǎn)量按遞減順序?yàn)?云瑞88＞云瑞518＞云瑞6號＞云瑞10號＞云瑞220＞紅單6號＞紅單3號＞鄂玉10號。

(2)本試驗(yàn)條件下，除了云瑞518籽粒Cd含量不符合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)外，其余7個玉米品種籽粒中As、Pb、Cd的含量都很低，均符合國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

(3)不同玉米品種對不同重金屬的吸收積累能力存在較大差異，說明通過篩選和品種選育減少籽粒重金屬含量是可行的。

(4)通過聚類分析獲得籽粒As低積累的1個基因型;Pb低積累的1個基因型;Cd低積累的3個基因型。

(5)綜合分析，最終篩選出云瑞88、云瑞220、云瑞6號和云瑞10號作為籽粒As、Pb、Cd低積累的品種。

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［3］黃夏，郭海蓉，許桂蘋，等．廣西某農(nóng)灌蔗區(qū)土壤重金屬含量及污染評價［J］．南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，45(12):2183－2187．

［4］肖青青，王宏鑌，趙賓，等．云南個舊市郊農(nóng)作物重金屬污染現(xiàn)狀及健康風(fēng)險［J］．農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2011，30(2):271－281．

［5］陳麗新，黃卓忠，陳振妮，等．桉樹皮、桉樹屑栽培平菇營養(yǎng)成分和重金屬分析［J］．南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，46(10):1883－1886．

［6］宋雁輝，鐘正燕，李紅梅，等．云南個舊多金屬礦區(qū)農(nóng)田土壤－作物系統(tǒng)重金屬污染現(xiàn)狀—以乍甸鎮(zhèn)為例［J］．安全與環(huán)境學(xué)報，2012，12(1):138－145．

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［21］程旺大，張國平．晚粳稻籽粒中As、Cd、Cr、Ni、Pb等重金屬含量的基因型與環(huán)境效應(yīng)及其穩(wěn)定性［J］．作物學(xué)報，2006，32(4): 573－579．

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(責(zé)任編輯 王家銀)

Selection of Varieties of Zea mays with Low Accumulation of Heavy Metals of Arsenic，Lead and Cadmium

DU Cai-yan1，2，ZHANG Nai-ming3，LEI Bao-kun1，CHEN An-qiang1，MAO Yan-ting1，HU Wan-li1，F(xiàn)U Bin1，YUAN Zheng-xiang4*，CHEN Jun1*
(1．Institute of agricultural Resources＆Environment，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Yunnan Kunming 650205，China;2．Plant Protection College，Yunnan Agricultural University，Yunnan Kunming 650201，China;3．College of Resource and Environment，Yunnan Agricultural University，Yunnan Kunming 650201，China;4．Wenshan Testing center of Quality and Safety of Agro-Products，Yunnan Wenshan 663000，China)

Using 8 maize varieties(Yunrui88，Yunrui6，Yunrui518，Yunrui220，Yunrui10，Hongdan6，Hongdan3，Eyu10)as research materials to figure out their differences in the heavy metal contaminated soil of Arsenic-Lead-Cadmium(As-Pb-Cd)．A field experiment was conducted to investigate changes of shoot and root biomass，yield and the content differences of As，Pb and Cd from eight maize varieties．By using cluster analysis to gain low accumulation of varieties from As，Pb and Cd Maize varieties，it could provide evidence and theoretical foundations for cultivation as well as filter and define maize varieties that accumulate the lowest As，Pb and Cd．Results．They showed that the biomass and yield indicated significant differences where soil had been contaminated by heavy As，Pb and Cd．Except of Yunrui518，other maizes grain had passed the national standard of feed hygiene(GB 13078-2001)and those content of Heavy metal were far lower．Cluster analysis of Maize grain showed that 2 cultivars were found accumulating the lowest As，1variety were found accumulating the lowest Pb，3varieties were found accumulating the lowest Cd．Comprehensive analysis of grain and yields showed that Yunrui88，Yunrui220，Yunrui6 and Yunrui 10 with low cumulative of As，Pb and Cd were good for selection．

Zea mays L．;Heavy metals;Low accumulation;Screening

S513

A

1001－4829(2017)1－0005－06

10．16213/j．cnki．scjas．2017．1．002

2015－03－19

農(nóng)業(yè)公益性行業(yè)科研專項(201303089-003);國家科技支撐計劃(2012BAD40B02)

杜彩艷(1977－)，女，藏族，副研究員，博士生，主要從事植物營養(yǎng)和環(huán)境生態(tài)方面研究，E-mail:caiyandu@126．com，*為通訊作者，E-mail:565642143@qq．com;384375225@ qq．com。