2.4不同苦蕎品種對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)能力

轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)是評(píng)價(jià)苦蕎對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)能力及分配情況的重要依據(jù)，以TFF-T表征Cd從地下部分轉(zhuǎn)移到地上莖、葉部分的能力，以TFY-Z表征Cd從穎殼部分轉(zhuǎn)移到籽粒部分的能力，以TFF-U表征Cd從地下部分轉(zhuǎn)移到地上部分的能力，以TFT-Z表征Cd從莖、葉部分轉(zhuǎn)移到籽粒部分的能力。結(jié)果如圖2所示，7個(gè)苦蕎品種不同部位轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)表現(xiàn)為TFF-T>TFF-U>TFY-Z>TFT-Z，莖葉部分對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TFF-T)在1.0水平左右，黔黑苦1號(hào)、黔苦2號(hào)、3號(hào)及5號(hào)的TFF-T大于1水平，其中以黔苦2號(hào)苦蕎莖葉部分對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)能力最強(qiáng);Cd從穎殼向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TFY-Z)在0.36～0.61之間，黔苦2號(hào)與黔苦6號(hào)的TFY-Z大于0.5水平，表明籽粒Cd來(lái)源與穎殼有很大的關(guān)系。7個(gè)苦蕎地上部分對(duì)Cd轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TFF-U)在0.46～0.89之間，Cd從莖葉部向籽粒部的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TFT-Z)在0.18～0.36之間，TFF-U與TFT-Z相差最大在黔苦2號(hào)，TFF-T與TFT-Z相差最大在黔黑苦1號(hào)，分別相差5倍和13.8倍。

3討論

3.1苦蕎低Cd積累品種的篩選依據(jù)與應(yīng)用

作物的不同基因?qū)d耐受性和敏感性不同，在Cd的脅迫下，作物體內(nèi)酶活性存在差異，導(dǎo)致不同品種作物各部位對(duì)Cd的解毒能力不一致，從而表現(xiàn)出同一作物不同品種間對(duì)Cd的積累能力存在差異。本研究的7個(gè)苦蕎品種間也呈現(xiàn)出顯著基因型差異，如表3所示，這種差異主要集中在根和籽粒兩個(gè)部位，這為苦蕎低Cd積累品種篩選工作的可行性提供了依據(jù)。低Cd積累品種植物會(huì)將Cd積累在根部，通過(guò)莖、葉部阻攔從而降低籽粒Cd含量，故苦蕎低Cd積累品種篩選主要以籽粒Cd含量、對(duì)Cd的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力作為依據(jù)。結(jié)合表3、表5和圖2來(lái)看，在研究的7個(gè)苦蕎品種中，苦蕎對(duì)Cd的富集、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)皆小于1，莖葉部分對(duì)Cd向上遷移的阻攔效果明顯，其中黔黑苦1號(hào)、黔苦3號(hào)苦蕎籽粒對(duì)Cd的積累量并列最低，且富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力最弱。為進(jìn)一步加強(qiáng)Cd低積累苦蕎品種的篩選依據(jù)，圖1將7個(gè)苦蕎品種植株與籽粒Cd積累量進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，黔黑苦1號(hào)和黔苦3號(hào)苦蕎品種的植株與籽粒部分Cd積累量較低，被列為較低值類;表明黔黑苦1號(hào)和黔苦3號(hào)可作為低Cd積累苦蕎品種。

貴州屬中國(guó)西南喀斯特中心區(qū)域，碳酸鹽廣泛分布，區(qū)域碳酸鹽巖上發(fā)育的石灰(巖)土背景值達(dá)1.115 mg/kg，受自然高Cd背景值與人為Cd輸入的多重疊加，貴州省Cd污染情況極為嚴(yán)重，成為土壤Cd超標(biāo)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。由于貴州省耕地土壤資源匱乏，土壤肥力差，只能選擇邊生產(chǎn)邊修復(fù)的形式來(lái)控制土壤污染，低風(fēng)險(xiǎn)品種作物的發(fā)掘?qū)υ摰厥芪廴就寥赖陌踩门c農(nóng)作物安全生產(chǎn)具有重要的意義。本試驗(yàn)供試7個(gè)苦蕎品種籽粒Cd超標(biāo)率達(dá)100%，選出的黔黑苦1號(hào)與黔苦3號(hào)苦蕎品種籽粒Cd含量皆為0.12 mg/kg，未達(dá)到國(guó)家谷物食品安全限值標(biāo)準(zhǔn)0.1 mg/kg(GB 2762-2017)，不適宜在試驗(yàn)地中、高度Cd污染區(qū)域種植，是否適宜在輕度Cd污染上種植還需進(jìn)一步研究。當(dāng)?shù)夭块T應(yīng)考慮通過(guò)試驗(yàn)研究引入外來(lái)低Cd積累苦蕎品種，或通過(guò)土壤Cd鈍化、葉面阻隔等系列污染防治措施來(lái)保證苦蕎的安全生產(chǎn)。本試驗(yàn)涉及到的苦蕎品種僅為當(dāng)?shù)刂髟云贩N，數(shù)量有限，篩選出的黔黑苦1號(hào)與黔苦3號(hào)僅代表供試7個(gè)苦蕎品種中相對(duì)Cd積累能力較弱的品種，在這基礎(chǔ)上可進(jìn)一步引入更多的外來(lái)苦蕎品種，選育出適宜當(dāng)?shù)馗黝惓潭菴d污染土壤種植的苦蕎品種。

3.2苦蕎植株對(duì)Cd的富集轉(zhuǎn)運(yùn)特征分析

富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力是解析Cd在植物體內(nèi)分配情況的主要依據(jù)，供試7個(gè)苦蕎品種不同部位對(duì)Cd的富集能力表現(xiàn)出葉>莖≈根>穎殼>籽粒的特征，根、莖、葉對(duì)Cd的富集能力要遠(yuǎn)大于穎殼、籽粒。Cd從苦蕎根部轉(zhuǎn)運(yùn)至莖葉的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)是從莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒的8.2倍，值得注意的是，Cd從穎殼至籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)達(dá)0.5左右，達(dá)到中等強(qiáng)度水平，表明Cd在苦蕎莖葉部向上遷移的過(guò)程中，穎殼對(duì)Cd遷移至籽粒部分的阻攔能力較差。本研究中7個(gè)苦蕎地上部分對(duì)Cd的富集、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)皆在0.6左右水平，達(dá)到Cd中度富集水平。結(jié)合表5和圖2，苦蕎主要將Cd積累在根、莖、葉部位，這一結(jié)果與同為禾谷類的其他作物區(qū)別較大。符云聰?shù)瓤偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)小麥不同部位Cd富集順序?yàn)楦?gt;葉>莖>籽粒，且小麥主要將Cd富集在根部;薛忠財(cái)?shù)仍谘芯扛吡粚?duì)農(nóng)田Cd污染修復(fù)潛力中發(fā)現(xiàn)高粱不同部位Cd富集順序?yàn)楦?gt;葉>莖>籽粒，高粱主要將Cd富集在根部，這一特性與小麥相似。楊寒雯等研究水稻Cd富集轉(zhuǎn)運(yùn)特征中顯示水稻不同部位Cd富集順序?yàn)楦?gt;莖>葉>籽粒，水稻根部是富集Cd的主要場(chǎng)所。與高粱、水稻、小麥相比，苦蕎對(duì)Cd具有更高富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力，可食部位更容易受到Cd污染，在受Cd污染土壤上進(jìn)行苦蕎生產(chǎn)時(shí)，要特別注意苦蕎籽粒安全問(wèn)題。

4結(jié)論

1)低Cd積累苦蕎品種選育對(duì)污染土壤的安全利用具有重要意義，本研究篩選出的低Cd積累苦蕎品種不適宜試驗(yàn)區(qū)域Cd中、高污染地區(qū)種植。7個(gè)苦蕎籽粒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。

2)Cd主要富集在苦蕎葉、根、莖部位，并呈現(xiàn)出葉>根≈莖>穎殼>籽粒的富集順序，苦蕎對(duì)Cd的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力高于同為禾谷作物的水稻、高粱、小麥，可食部位更容易受到Cd的污染。

聲明：本文所用圖片、文字來(lái)源《地球與環(huán)境》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)與本網(wǎng)聯(lián)系刪除。

相關(guān)鏈接：苦蕎，污染，土壤