土壤鎘污染和葉面施鋅對(duì)小麥不同部位鎘鋅含量的影響

關(guān)鍵詞：鎘污染；葉面施鋅；小麥；品種；部位

鎘污染是我國(guó)污染土壤面積最大，危害最嚴(yán)重的問(wèn)題之一，涉及11個(gè)省市25個(gè)地區(qū)，面積超1.3x104hm。鎘具有較高的生物有效性，易被生物體富集，并最終通過(guò)食物鏈造成人體慢性中毒。另外，鎘的危害具有潛在性和隱匿性，可在不對(duì)作物造成肉眼可見(jiàn)的毒害癥狀下，使作物組織積累大量的鎘，這無(wú)疑增加了鎘污染糧食進(jìn)入市場(chǎng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。小麥作為世界第二大糧食作物，養(yǎng)育了全球50%以上的人口。我國(guó)耕地資源有限，為保障糧食生產(chǎn)，在受酸化和輕中度污染的農(nóng)田邊種植邊治理是部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀。因此在土壤受到鎘污染或潛在鎘污染情況下，如何降低糧食鎘含量成為近年來(lái)農(nóng)業(yè)研究的熱點(diǎn)。

鋅是小麥生長(zhǎng)發(fā)育的必需微量元素，參與多種酶促反應(yīng)，適量施鋅可提高小麥品質(zhì)和鋅含量，達(dá)到生物強(qiáng)化的效果。鋅肥施用方式主要有土壤施鋅和葉面施鋅兩種，研究表明，葉施鋅肥的利用率顯著高于土施，能更有效地提高小麥籽粒鋅含量。目前葉面施鋅已被公認(rèn)為是一種速度快、污染小、肥效高的生物強(qiáng)化手段。

近年來(lái)，鎘鋅間復(fù)雜的交互作用受到研究人員的關(guān)注。鎘、鋅作為同族元素，二者化學(xué)性質(zhì)相似，在土壤一植物體系中可競(jìng)爭(zhēng)同一轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。已有大量文獻(xiàn)表明，葉面施鋅在降低小麥籽粒鎘含量方面效果顯著，但對(duì)其他器官尤其是穗軸和穎殼而言，鋅與鎘的互作研究較少且存在爭(zhēng)論。Rizwan等報(bào)道，小麥籽粒、莖稈和根鎘含量隨著噴鋅濃度的增加而降低；亦有研究表明，噴鋅顯著增加小麥葉片鎘含量，但對(duì)籽粒及其他部位鎘含量影響不大。此外，不同鎘積累型小麥對(duì)噴鋅的響應(yīng)亦存在顯著差異。因此，不同試驗(yàn)間鋅鎘互作效果的差異有可能與品種不同有關(guān)。但迄今為止，同時(shí)研究土壤施鎘、葉面噴鋅和品種互作對(duì)小麥不同部位的影響未見(jiàn)報(bào)道。

本課題組最新研究發(fā)現(xiàn)，5mg·kg-1鎘污染使揚(yáng)麥25籽粒各組分鎘含量大幅增加，同時(shí)土施鋅肥可顯著降低籽粒鎘含量，表現(xiàn)出明顯的拮抗作用，但該研究只選用1個(gè)品種且沒(méi)有測(cè)定植株其他部位鎘、鋅含量。另有研究表明，小麥對(duì)鎘的吸收和累積表現(xiàn)為生長(zhǎng)后期大于中前期，因此小麥生長(zhǎng)后期葉面噴鋅對(duì)鎘污染小麥各部位鎘的累積和轉(zhuǎn)運(yùn)值得進(jìn)一步探明。鑒于此，于2021-2022年，選用春性小麥寧麥21、揚(yáng)輻麥4號(hào)和鎮(zhèn)麥12號(hào)為材料開(kāi)展盆栽試驗(yàn)，設(shè)置土壤鎘污染及抽穗始期葉面施鋅處理，重點(diǎn)探究鋅鎘互作對(duì)不同品種成熟期小麥各器官鎘、鋅含量的影響，以期為緩解小麥鎘積累及促進(jìn)小麥安全生產(chǎn)提供理論支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

盆栽試驗(yàn)于2021-2022年在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院網(wǎng)室進(jìn)行。塑料盆上口徑28cm、下口徑21cm、高31cm。每盆6kg混合土壤，土壤以泥炭基質(zhì)（德國(guó)維特集團(tuán)0-10育苗泥炭與0-40種植泥炭以1：1質(zhì)量比混合）和砂壤土按1：2混合而成，兼具肥力和通氣性的特點(diǎn)?；旌贤寥谰唧w理化性質(zhì)為：pH7.1，堿解氮167.1mg·kg-1，全鋅33.6mg·kg-1，有效鋅5.0mg·kg-1，有效鎘0.081mg·kg-1。

試驗(yàn)設(shè)置對(duì)照（CK）、土壤施鎘（Cd，5mg·kg-1）、葉面施鋅（Zn，0.2% ZriS04）和葉面施鋅+土壤施鎘（Zn+Cd）4個(gè)處理?；旌贤寥乐刑砑拥逆k以鎘離子計(jì)，以CdS04.8/3H20的形式混入，基質(zhì)進(jìn)行鎘處理后，在自然條件下培土2d。葉面施鋅用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的ZnS04溶液（濃度以鋅離子計(jì)），于小麥抽穗始期，即2022年3月23日和31日下午5時(shí)左右分別噴施一次，單次噴施量為800L·hm-2，對(duì)照組噴施等量超純水，所有噴施溶液中均加人體積分?jǐn)?shù)為0.01%的Tween-20作為表面活性劑。

1.2材料培育

本試驗(yàn)以長(zhǎng)江中下游淮南麥區(qū)種植的生育期相近的3個(gè)春性小麥寧麥21 （YM21）、揚(yáng)輻麥4號(hào)（YFM4）和鎮(zhèn)麥12號(hào)（ZM12）為供試材料。2021年11月5日播種，2022年5月9日收獲，全生育期共175 d。全生育期施氮總量為2.4g·盆-1，基肥、拔節(jié)肥和穗肥各占1/3；磷施用量為0.5g·盆-1，鉀施用量為1.0g·盆-1，基肥和拔節(jié)肥分別占2/3和1/3。于2021年12月15日、2022年2月22日、2022年3月23日分別施人基肥、拔節(jié)肥和穗肥。其中基肥施用復(fù)合肥（N：P：K=15：15：15），拔節(jié)肥為復(fù)合肥和尿素（含氮率為46.7%）各占50%，穗肥施用尿素。

1.3測(cè)定指標(biāo)與方法

小麥生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定：在不同生育期間，每盆隨機(jī)選取3穴代表性植株，測(cè)量地上部株高、分蘗數(shù)以及倒一完全展開(kāi)葉1/3～1/2處的SPAD值。其中SPAD值用Chlorophyll Meter Model SPAD-502進(jìn)行測(cè)定。

小麥最終產(chǎn)量性狀的測(cè)定：成熟期每處理收獲6株小麥。每株先將穗、莖稈和葉片分開(kāi)，經(jīng)超純水潤(rùn)洗3遍，40℃烘干至恒質(zhì)量后，手動(dòng)將穗分為籽粒、穗軸和穎殼，然后分別稱質(zhì)量，測(cè)定每株穗數(shù)、各部位干量、總粒數(shù)和總粒質(zhì)量，并計(jì)算籽粒產(chǎn)量、每穗粒數(shù)、粒質(zhì)量、生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)等相關(guān)指標(biāo)。具體計(jì)算公式如下：籽粒產(chǎn)量（g·株-1）=每株穗數(shù)×每穗粒數(shù)×粒質(zhì)量／1000；每穗粒數(shù)=總粒數(shù)／穗數(shù)；千粒質(zhì)量（mg）=總粒質(zhì)量（g）/總粒數(shù)×1000;生物產(chǎn)量（g）=籽粒質(zhì)量+莖稈質(zhì)量+葉片質(zhì)量+穗軸質(zhì)量+穎殼質(zhì)量；收獲指數(shù)=籽粒產(chǎn)量／生物產(chǎn)量。

小麥籽粒鎘、鋅含量的測(cè)定：籽粒用磨粉機(jī)（盤(pán)式振動(dòng)研磨儀TS1000，Siebtechnik，德國(guó)）磨粉。采用微波消解儀進(jìn)行消解，稱取面粉烘干樣品0.45～0.46g于內(nèi)襯管中，依次加入5mL濃硝酸、3mL去離子水和2～3滴過(guò)氧化氫溶液。消解完成后定容至50mL，過(guò)濾備用。用全譜直讀等離子發(fā)射光譜儀（iCAP6300ICP-OES，Thermo Elemental，美國(guó)）測(cè)定籽粒樣品濾液中鎘、鋅含量，同時(shí)用綠茶粉標(biāo)準(zhǔn)品[GWB（E）100721]進(jìn)行質(zhì)量控制，鎘、鋅回收率均在90%左右。

小麥莖稈、葉片、穗軸、穎殼中的鎘、鋅含量測(cè)定：莖稈、葉片、穗軸、穎殼分別用小型家用磨粉機(jī)（網(wǎng)購(gòu)）進(jìn)行磨粉，分別稱取0.200g烘干樣品，在馬弗爐中480℃高溫灰化6h，待灰分完全冷卻后依次加入15mL6%的硝酸進(jìn)行溶解，靜置24h后過(guò)濾。元素含量測(cè)量方法與儀器同上。

麥草向籽粒鎘、鋅轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（TF）的測(cè)定：轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為小麥籽粒鎘（鋅）含量與麥草鎘（鋅）含量的比值。其中麥草鎘（鋅）含量為小麥莖稈、葉片、穗軸、穎殼中鎘（鋅）含量（C）的加權(quán)平均，式中M表示相應(yīng)部分質(zhì)量。

1.4數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，用SAS 9.4進(jìn)行方差分析，SAS混合模型中品種、鋅處理、鎘處理以及這些因素之間的互作為固定因子，盆和植株為隨機(jī)因子。采用Tukey HSD檢驗(yàn)對(duì)各品種不同鎘、鋅處理下的均值進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量性狀

土壤鎘污染和葉面施鋅對(duì)3個(gè)供試小麥品種株高和葉片SPAD值的影響見(jiàn)表1。分析表明：鎘污染對(duì)小麥株高和抽穗期及灌漿期SPAD值均無(wú)顯著影響。葉面施鋅對(duì)小麥株高沒(méi)有影響．但使抽穗期和灌漿期SPAD值分別下降3%和10%，達(dá)顯著和極顯著水平。方差分析表明，鋅處理×品種互作對(duì)兩時(shí)期SPAD值的影響均達(dá)極顯著水平。

鎘、鋅處理對(duì)供試品種籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響見(jiàn)表1。分析表明：每穗粒數(shù)和粒質(zhì)量在品種間存在極顯著差異，但籽粒產(chǎn)量和每株穗數(shù)無(wú)顯著差異。平均而言，土壤5mg·kg-1鎘污染對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、每株穗數(shù)和粒質(zhì)量均無(wú)顯著影響，但使每穗粒數(shù)顯著增加8%，后者主要與寧麥21每穗粒數(shù)明顯增加有關(guān)。與不施鋅相比，0.2%葉面施鋅對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均無(wú)顯著影響。方差分析表明，僅鎘處理×品種互作對(duì)粒質(zhì)量有顯著影響。

籽粒產(chǎn)量也可分解為地上部生物產(chǎn)量與收獲指數(shù)的乘積（表1）。分析表明：不同品種生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)存在顯著和極顯著差異。鎘污染對(duì)生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)均無(wú)顯著影響。鋅處理對(duì)生物產(chǎn)量及收獲指數(shù)均無(wú)顯著影響。鎘處理、鋅處理和品種間均無(wú)互作效應(yīng)。

2.2小麥籽粒、莖稈、葉片、穗軸、穎殼的鎘和鋅含量

鎘、鋅處理對(duì)供試小麥品種地上部各部位鎘含量的影響見(jiàn)圖1A和圖2。分析表明：不同品種間莖稈、葉片和穎殼鎘含量均存在極顯著差異；小麥不同部位間鎘含量差異亦達(dá)極顯著水平。與潔凈土壤相比，鎘污染使小麥籽粒、莖稈、葉片、穗軸和穎殼鎘含量平均極顯著增加了62、65、30、30倍和17倍。鎘污染對(duì)莖稈、葉片和穎殼鎘含量的影響因品種而異。鎘污染的影響亦與噴鋅與否有關(guān)，噴鋅小麥莖稈、葉片和穗軸鎘含量的增幅明顯大于不噴鋅小麥，但籽粒部位則相反。與不施鋅相比，葉面施鋅使小麥籽粒鎘含量平均降低了10%，但使莖稈、葉片、穗軸和穎殼鎘含量平均增加了12%、53%、18%和14%，除穎殼外均達(dá)極顯著水平，不同品種趨勢(shì)基本一致。從鎘處理看，葉面施鋅使鎘污染小麥籽粒鎘含量顯著降低，使莖稈、葉片和穗軸鎘含量顯著增加，但無(wú)鎘污染小麥各部位鎘含量均無(wú)顯著變化。

綜合考慮鎘處理、鋅處理、品種和部位的四元方差分析表明（表2），除鋅處理×品種×部位、鎘處理×鋅處理×品種×部位外，不同主效應(yīng)間對(duì)鎘均存在極顯著交互作用。

小麥地上部各部位鋅含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1B和圖3。分析表明：籽粒、莖稈、穗軸和穎殼鋅含量品種間均存在顯著或極顯著差異；小麥不同部位間鋅含量差異亦達(dá)極顯著水平，葉片和穗軸明顯高于其他部位。與不施鎘相比，鎘污染使小麥所有測(cè)定部位鋅含量一致下降，其中莖稈（下降了12%）和葉片降幅（下降了24%）達(dá)顯著和極顯著水平。鎘污染使葉面施鋅小麥的籽粒鋅含量（下降了7%）和葉片鋅含量（下降了24%）顯著降低，但不施鋅小麥均無(wú)顯著變化。葉面施鋅使小麥籽粒、莖稈、葉片、穗軸和穎殼鋅含量平均增加了61%、7倍、16倍、3倍和4倍，均達(dá)極顯著水平。葉面施鋅對(duì)莖稈和穗軸鋅含量的影響因品種而異。另外噴鋅對(duì)無(wú)鎘污染小麥籽粒和葉片鋅含量的影響顯著大于鎘污染小麥。綜合方差分析表明（表2），鎘處理、鋅處理、部位及其互作，以及品種×部位、鋅處理×品種×部位的影響均達(dá)極顯著水平。

2.3小麥地上部不同部位鎘和鋅的累積量

小麥不同部位鎘累積量為對(duì)應(yīng)部位鎘含量與其質(zhì)量的乘積，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖4A和表3。分析表明：不同品種莖稈、葉片和穎殼鎘累積量存在顯著或極顯著差異；小麥不同部位間鎘累積量差異亦達(dá)極顯著水平，大部分鎘累積在籽粒和莖稈中。平均而言，鎘污染使小麥籽粒、莖稈、葉片、穗軸、穎殼以及總鎘累積量平均極顯著增加了62、64、30、29、17倍和51倍。鎘處理對(duì)莖稈、葉片和穎殼鎘累積量的影響因品種而異。葉面施鋅使小麥籽粒鎘累積量平均降低了11%，但其他部位鎘累積量均呈增加趨勢(shì)，其中葉片增幅（增加了53%）達(dá)極顯著水平。從鎘處理看，噴鋅僅使鎘污染小麥葉片鎘累積量顯著增加，但無(wú)鎘污染小麥各部位均無(wú)顯著變化。表2表明，鎘處理、品種、部位、鎘處理×品種和鎘處理x部位對(duì)小麥鎘累積量的影響均達(dá)顯著或極顯著水平。

小麥各部位鋅累積量的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖4B和表3。穗軸和穎殼鋅累積量品種間存在極顯著差異；小麥不同部位間鋅累積量差異亦達(dá)極顯著水平，籽粒和葉片中鋅含量明顯高于其他部位。除籽粒外，鎘污染使小麥其他部位鋅累積量一致下降，其中葉片降幅（下降了24%）達(dá)顯著水平，這主要與噴鋅小麥葉片鋅累積量顯著下降有關(guān)。葉面施鋅使小麥籽粒、莖稈、葉片、穗軸、穎殼和總鋅累積量極顯著增加了58%、6倍、16倍、3倍、4倍和2倍。另外，無(wú)鎘處理小麥葉片鋅累積量的增幅顯著大于鎘處理小麥。表2顯示，鋅處理、部位、鎘處理×鋅處理、鎘處理×部位和鋅處理×部位對(duì)小麥鋅累積量的影響均達(dá)顯著或極顯著水平。

2.4麥草向籽粒的鎘和鋅轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)

麥草向籽粒的鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為籽粒與麥草鎘含量的比值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖SA。分析表明：鎘污染下，麥草向籽粒的鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)品種間存在極顯著差異，揚(yáng)輻麥4號(hào)鎘轉(zhuǎn)運(yùn)能力最強(qiáng)，寧麥21最低，鎮(zhèn)麥12號(hào)則介于兩者之間。與不施鋅相比，葉面施鋅使鎘污染小麥麥草向籽粒的鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)平均降低了22%，其中寧麥21、揚(yáng)輻麥4號(hào)和鎮(zhèn)麥12號(hào)分別下降了15%、19%和31%，均達(dá)顯著或極顯著水平。方差分析表明，鋅處理與品種處理對(duì)小麥鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的影響均達(dá)極顯著水平。

麥草向籽粒的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖SB。分析表明：葉面施鋅下麥草向籽粒的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)沒(méi)有顯著的品種差異。與不施鎘相比，鎘處理對(duì)葉面施鋅小麥麥草向籽粒鋅元素的轉(zhuǎn)運(yùn)無(wú)顯著影響。方差分析顯示，鎘處理、品種及其互作對(duì)小麥鋅轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均無(wú)顯著影響。

3討論

3.1土壤鎘污染和葉面施鋅對(duì)不同品種小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

本試驗(yàn)土壤總鎘處理的施鎘量（5mg·kg-1）大于農(nóng)用地土壤鎘污染風(fēng)險(xiǎn)管制值（3mg·kg-1），但對(duì)3個(gè)供試品種小麥最終生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均無(wú)顯著影響，每穗粒數(shù)和收獲指數(shù)甚至還有增加趨勢(shì)，表現(xiàn)出微弱的促進(jìn)作用（表1），類(lèi)似現(xiàn)象在其他小麥研究中亦有報(bào)道。

鋅參與小麥多種酶促反應(yīng)，適量施用可提高籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)，但過(guò)量施用會(huì)影響光合作用，抑制生長(zhǎng)發(fā)育。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，抽穗始期兩次噴施0.2% ZriS04對(duì)不同品種和鎘處理下的小麥株高以及產(chǎn)量相關(guān)性狀均無(wú)影響（表1），這與前人試驗(yàn)結(jié)果相近。這與本試驗(yàn)采用的混合土壤有效鋅含量較高（5.0mg·kg-1）有關(guān)。值得一提的是，噴鋅后不久寧麥21和鎮(zhèn)麥12號(hào)葉片出現(xiàn)大小不一的黃色斑點(diǎn)，同時(shí)葉片出現(xiàn)褪綠現(xiàn)象，二次噴鋅后葉面SPAD值平均降幅高達(dá)10%（表1），但這種肉眼所見(jiàn)的葉片傷害沒(méi)有反映在最終產(chǎn)量上，這種現(xiàn)象在其他品種小麥和玉米上亦有類(lèi)似報(bào)道。

3.2鎘污染和葉面施鋅對(duì)不同品種小麥各部位鎘含量的影響

盡管土壤鎘污染對(duì)籽粒產(chǎn)量影響較小，但使所有供試小麥品種籽粒鎘含量大幅增加（圖1A），平均增至約3.0mg·kg-1，這一水平遠(yuǎn)超國(guó)家食品鎘安全標(biāo)準(zhǔn)（0.2mg·kg-1）。與籽粒相比，前人對(duì)鎘污染下小麥其他部位鎘含量的報(bào)道較少，尤其是穗軸和穎殼部位。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，施鎘處理使小麥莖稈、葉片、穗軸和穎殼鎘含量均大幅增加，增幅因部位而異，但均高于1.0mg·kg-1的安全飼用要求。值得關(guān)注的是，與前人報(bào)道不盡相同，本研究條件下土壤鎘處理小麥的籽粒鎘含量普遍高于莖稈和葉片，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)器官對(duì)鎘向上轉(zhuǎn)運(yùn)的阻控效果不明顯，這是否與本試驗(yàn)設(shè)置的鎘污染濃度和品種有關(guān)尚需進(jìn)一步驗(yàn)證。本文還發(fā)現(xiàn)，鎘處理與品種或鋅處理間的互作對(duì)小麥鎘含量的影響均達(dá)顯著水平（表2）?？傮w而言，鎘處理使噴鋅小麥麥草鎘含量的增幅明顯大于不噴鋅小麥，籽粒部位則呈相反趨勢(shì)，這種現(xiàn)象鎮(zhèn)麥12號(hào)表現(xiàn)得更為明顯（圖1A、圖2）。

鋅與鎘化學(xué)性質(zhì)相似，二者在作物體內(nèi)可能共用離子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，且存在復(fù)雜的交互作用。小麥籽粒是人類(lèi)直接食用的部位，因此通過(guò)鋅鎘互作降低籽粒鎘含量一直是研究的熱點(diǎn)，且結(jié)論較一致。相比之下，小麥其他部位對(duì)鋅鎘互作的響應(yīng)報(bào)道較少且有分歧。本文以3個(gè)品種小麥為供試對(duì)象，結(jié)果表明抽穗始期葉面噴鋅使籽粒鎘含量平均下降10%，但使莖稈、葉片、穗軸和穎殼的鎘含量明顯增加（12%-53%），其中葉片增幅最大且達(dá)極顯著水平（圖1A、圖2）。這說(shuō)明噴鋅后葉面鋅對(duì)鎘向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)有抑制作用，更多的鎘被滯留在營(yíng)養(yǎng)器官特別是葉片中。這一結(jié)果亦與麥草向籽粒鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)相吻合：噴鋅使鎘污染小麥鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著下降，降幅達(dá)15%～31%。不同品種比較，鎮(zhèn)麥12號(hào)鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的降幅是寧麥21的2倍，這與鎮(zhèn)麥12號(hào)麥草各部位鎘含量增幅更大相一致（圖2，圖SA）。與本試驗(yàn)的預(yù)期相一致，抽穗始期葉面噴鋅對(duì)供試品種地上部總鎘累積量均無(wú)顯著影響（圖4A，表3），說(shuō)明噴鋅處理沒(méi)有減少小麥營(yíng)養(yǎng)器官對(duì)鎘的吸收和積累，只是相對(duì)阻礙了鎘向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。上述結(jié)果與前人單品種小麥噴鋅試驗(yàn)結(jié)果相近，水稻作物亦有類(lèi)似報(bào)道。本研究還發(fā)現(xiàn)，鋅處理的上述效應(yīng)亦與品種或鎘處理有顯著的交互作用（表2）。具體而言，噴鋅導(dǎo)致籽粒鎘含量下降而其他部位增加的現(xiàn)象以鎮(zhèn)麥12號(hào)表現(xiàn)最為明顯，特別是土壤鎘污染環(huán)境下（圖1A、圖2）。

3.3鎘污染和葉面施鋅對(duì)不同品種小麥各部位鋅含量的影響

前人報(bào)道鎘污染既有增加小麥鎘含量的風(fēng)險(xiǎn)，又對(duì)鋅元素的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)有負(fù)面效果。本試驗(yàn)表明，5mg·kg-1鎘處理使小麥地上部各部位鋅含量一致下降（圖1B、圖3），但降幅因測(cè)定部位而異，其中葉片（-24%）和莖稈（-12%）降幅較大，而籽粒部位降幅較?。?3%）。盡管鎘污染對(duì)地上部各器官鋅吸收有負(fù)面效果，但麥草向籽粒的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)沒(méi)有降低，甚至還略有增加，這與鎘對(duì)營(yíng)養(yǎng)器官鋅吸收的抑制作用更強(qiáng)相吻合。研究還表明，鎘污染對(duì)鋅吸收的抑制不存在品種差異，但噴鋅處理下鋅、鎘的拮抗作用表現(xiàn)得更加明顯。

與多人研究結(jié)果一致，本試驗(yàn)抽穗始期0.2%葉面噴鋅后籽粒鋅含量達(dá)到了68mg·kg-1（圖1B），高于全國(guó)平均水平及營(yíng)養(yǎng)學(xué)家設(shè)定的生物強(qiáng)化目標(biāo)。另外噴鋅對(duì)鋅含量的增幅存在部位差異，且本試驗(yàn)品種對(duì)噴鋅的響應(yīng)更敏感，籽粒增幅（+61%）多大于其他品種。盡管籽粒鋅含量的增幅較大，但大量鋅仍被保留在營(yíng)養(yǎng)器官中，因此如何增加營(yíng)養(yǎng)器官中鋅向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)小麥鋅營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的提升至關(guān)重要。研究還發(fā)現(xiàn)，鋅處理對(duì)鋅的吸收不存在品種依賴，但與鎘處理間的互作達(dá)顯著水平，鎘污染使葉面鋅肥的富鋅效果變差，二者的拮抗作用仍是主要影響因素。

4結(jié)論

（1）輕度土壤鎘污染對(duì)供試小麥生長(zhǎng)、產(chǎn)量指標(biāo)均無(wú)顯著影響，但使地上部鎘含量大幅增加，而鋅含量呈相反趨勢(shì)。

（2）抽穗始期葉面施鋅對(duì)小麥無(wú)增產(chǎn)效果，但顯著增加各器官包括籽粒的鋅含量。施鋅處理對(duì)小麥地上部鎘的累積量沒(méi)有影響，但改變了鎘在不同器官間的分配模式：使鎘污染小麥籽粒鎘含量顯著降低，而其他器官則表現(xiàn)出相反趨勢(shì)。

（3）多數(shù)情況下，鎘處理、鋅處理及其互作對(duì)小麥鎘含量的影響存在品種依賴。相較而言，鎮(zhèn)麥12號(hào)擁有較高的產(chǎn)量，籽粒鎘含量較低且對(duì)葉面施鋅最為敏感，更適宜在鎘污染土壤上種植。