以貴州省畢節(jié)市7個(gè)本地苦蕎品種為供試對(duì)象，采用田間小區(qū)模式，研究受Cd污染的農(nóng)用地上，不同品種苦蕎植株對(duì)Cd的積累能力差異，探討苦蕎不同部位對(duì)Cd的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力，篩選出低Cd積累品種并分析其應(yīng)用前景。結(jié)果表明，(1)7個(gè)苦蕎品種根部與籽粒兩個(gè)部位Cd含量存在顯著性差異，根部表現(xiàn)在黔苦4號(hào)(2.31 mg/kg)與黔苦6號(hào)(1.41 mg/kg)差異顯著，籽粒表現(xiàn)在黔苦2號(hào)(0.22 mg/kg)與黔苦3號(hào)(0.12 mg/kg)差異顯著;(2)Cd在苦蕎不同部位富集能力表現(xiàn)出葉>莖≈根>穎殼>籽粒的特征，苦蕎主要將Cd積累在根、莖、葉部位，籽粒對(duì)Cd的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力較低;(3)7個(gè)苦蕎品種地上部分富集系數(shù)與轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)皆小于1，其中黔黑苦1號(hào)與黔苦3號(hào)籽粒Cd濃度為0.12 mg/kg，植株、籽粒Cd積累量的系統(tǒng)聚類分析將其列為較低值類品種，可推選為低Cd積累品種;(4)低Cd積累苦蕎品種的篩選對(duì)威寧Cd污染土壤的安全利用具有重要意義，供試7個(gè)苦蕎品種籽粒Cd超標(biāo)率為100%，當(dāng)?shù)夭块T應(yīng)關(guān)注苦蕎Cd超標(biāo)問(wèn)題，加強(qiáng)選育適宜該地區(qū)種植的低Cd積累苦蕎品種。

據(jù)2014年全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào)顯示，我國(guó)耕地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%，其中Cd點(diǎn)位超標(biāo)最為嚴(yán)重，高達(dá)7.0%。Cd具有極高的生物積累性、環(huán)境毒性、移動(dòng)性及持久性，可導(dǎo)致作物受到污染，通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移至人體，給我國(guó)耕地作物安全生產(chǎn)和人體健康帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。威寧縣位于貴州省黔西北，礦產(chǎn)資源豐富，受土法煉鋅、水肥管理不當(dāng)及Cd地質(zhì)高背景多重因素疊加，該區(qū)域受Cd污染嚴(yán)重。全縣馬鈴薯產(chǎn)地土壤平均Cd含量為2.19 mg/kg，超過(guò)土壤Cd污染篩選值7.3倍;Zhang等采集威寧全縣54個(gè)馬鈴薯樣品，其中有44個(gè)馬鈴薯樣品塊莖Cd含量超標(biāo)，彭益書(shū)采集赫章、威寧土法煉鋅堆場(chǎng)周邊馬鈴薯共7個(gè)樣品，7個(gè)馬鈴薯塊莖Cd含量全部超標(biāo)。目前關(guān)于當(dāng)?shù)厥蹸d污染土壤上馬鈴薯食用安全的研究報(bào)道較多，缺少對(duì)其他糧食、特色農(nóng)產(chǎn)品受Cd污染情況的文獻(xiàn)報(bào)道。

研究表明，植物的種間及種內(nèi)皆表現(xiàn)出對(duì)Cd的積累能力差異，這為低積累作物品種篩選工作提供了依據(jù)，低積累作物品種替代種植是實(shí)現(xiàn)耕地重金屬污染治理的有效途徑，已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。威寧是貴州省玉米、馬鈴薯的重要產(chǎn)地，也是中國(guó)苦蕎的主要產(chǎn)地。目前已有大量關(guān)于玉米、馬鈴薯低Cd積累品種的文獻(xiàn)報(bào)道，為威寧玉米、馬鈴薯的安全生產(chǎn)技術(shù)提供參考?？嗍w麥(Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn)，學(xué)名韃靼蕎麥，是我國(guó)重要的雜糧作物，有較高的營(yíng)養(yǎng)、保健、藥用、觀賞等價(jià)值，常年栽培面積為100～150萬(wàn)公頃。然而苦蕎低Cd積累品種篩選及積累分布特征方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本文選擇苦蕎主要分布區(qū)貴州威寧縣7個(gè)當(dāng)?shù)乜嗍w品種作為供試材料，研究不同品種苦蕎植株對(duì)Cd的富集轉(zhuǎn)運(yùn)特征，分析當(dāng)?shù)乜嗍w受Cd污染情況，探討低Cd積累苦蕎品種的應(yīng)用前景，為區(qū)域蕎麥安全生產(chǎn)和受污染耕地的安全利用提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗(yàn)于2020年在貴州省畢節(jié)市威寧縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行，地理位置在北緯26°86'93″，東經(jīng)104°26'40″。試驗(yàn)地海拔2 200 m，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，無(wú)霜期180 d，年降雨量926mm，夏季平均氣溫18℃，年日照時(shí)數(shù)1 812 h。供試土壤為威寧縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)土壤，肥力中上等，前種大白菜，土壤基本理化性質(zhì)如表1所示。

供試苦蕎為畢節(jié)市主推的7個(gè)苦蕎品種，分別是黔黑苦1號(hào)、黔苦2號(hào)、黔苦3號(hào)、黔苦4號(hào)、黔苦5號(hào)、黔苦6號(hào)及黔苦7號(hào)，由貴州省威寧縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供，供試苦蕎品種基本信息見(jiàn)表2。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為大田小區(qū)試驗(yàn)，小區(qū)面積為15 m2(5 m×3 m)，品種間、重復(fù)間均留50 cm走道。每個(gè)品種設(shè)置3個(gè)重復(fù)，共21個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)期間的耕作管理方式和底肥使用與當(dāng)?shù)匾恢?，底肥使用圈肥、人糞尿、煤灰加鈣鎂磷肥拌勻，按每公頃施肥12 t。于2020年8月初采用條播方式播種，播種量為4 kg/667 m2，揚(yáng)花期進(jìn)行一次中耕，按品種成熟期分別收獲。

1.3樣品采集與保存

土壤樣品:苦蕎播種前，采用蛇形多點(diǎn)采樣法對(duì)供試土壤表層(0～20 cm)進(jìn)行采樣，混合后作為一個(gè)土壤樣品測(cè)定基本理化性質(zhì)。待苦蕎收割完畢，對(duì)同一小區(qū)采用五點(diǎn)法采集土壤表層(0～20cm)組成混合樣，共21個(gè)土壤樣品。土樣置于室內(nèi)自然風(fēng)干，采用四分法取部分土樣進(jìn)行研磨，分別過(guò)10目和100目篩后用于測(cè)定。

苦蕎樣品:待苦蕎成熟后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)采集4株苦蕎組成混合樣，使用超純水反復(fù)清洗后，將植株分為根、莖、葉、谷粒四個(gè)部分于105℃殺青2 h，置于70℃烘箱烘干后，谷粒去殼。分根、莖、葉、穎殼、籽粒五個(gè)部分，使用不銹鋼植物粉碎機(jī)粉碎后用于測(cè)定。

1.4測(cè)定方法

土壤pH、有機(jī)質(zhì)的測(cè)定方法參照《土壤農(nóng)化分析》。土壤Cd全量采用三酸(硝酸、氫氟酸、高氯酸)-高壓密閉消解法-電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES-7400)測(cè)定，使用土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW 07429)進(jìn)行質(zhì)控，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中Cd回收率在95%～105%以內(nèi)，符合元素分析質(zhì)量控制要求，每個(gè)樣品設(shè)置一個(gè)平行，平行誤差控制在5%以內(nèi)，同時(shí)，全程做空白實(shí)驗(yàn)。土壤Cd有效態(tài)提取方法參照《土壤質(zhì)量有效態(tài)鉛和鎘的測(cè)定原子吸收法》(GB/T 23739)。

苦蕎植物樣品各部位中Cd含量采用HNO3-全自動(dòng)石墨消解儀-電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES-7400)測(cè)定。采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW10048)進(jìn)行質(zhì)控，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中Cd含量的平均回收率在95%～105%，符合元素分析質(zhì)量控制要求，每個(gè)樣品設(shè)置一個(gè)平行，平行誤差控制在5%以內(nèi)，同時(shí)全程做空白實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中涉及的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收情況如表3所示。

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