關(guān)鍵詞：關(guān)鍵生育期;螯合態(tài)鐵;離子態(tài)鐵;有效態(tài)鎘;根表鐵膜

作者：吳雨含;文琦仁;朱捍華;朱奇宏;許超 ;黃道友;張泉

作者單位：中國(guó)科學(xué)院;廣西大學(xué)

　　摘 要：通過(guò)盆栽試驗(yàn)，分別在水稻拔節(jié)期和灌漿期向土壤中施加 4 種不同形態(tài)的鐵（Fe），研究其對(duì)水稻鎘 （Cd）吸收和積累的影響。結(jié)果表明，與拔節(jié)期不施 Fe 相比，施 Fe 使土壤有效態(tài) Fe 含量先增加后降低， 同時(shí)土壤中有效態(tài) Cd（DTPA-Cd）含量整體呈上升趨勢(shì)，但在培養(yǎng)后期，乙二胺鄰二羥基乙酸鐵（EDDHAFe）和乙二胺四乙酸鐵鈉（EDTA-Fe）分別使 DTPA-Cd 含量降低了 35.86% 和 27.38%；EDDHA-Fe 顯著降低 了成熟期根表鐵膜（IP）Cd 含量和稻米 Cd 含量，分別降低了 13.22% 和 2.3%；EDTA-Fe 也降低了 IP 中 Cd 含 量 14.16%；而檸檬酸鐵和硫酸亞鐵則增加了 IP 的 Fe/Cd 比值。與灌漿期不施 Fe 相比，施 Fe 后 DTPA-Cd 含 量整體呈增加趨勢(shì)，但在培養(yǎng)后期，EDDHA-Fe 和 EDTA-Fe 分別使 DTPA-Cd 含量降低了 13.88% 和 13.53%； EDDHA-Fe、EDTA-Fe 和硫酸亞鐵使成熟期 IP 中 Cd 含量分別降低了 28.64%、14.83% 和 41.25%；灌漿期施 加 4 種 Fe 后，土壤有效態(tài) Fe 含量緩慢增加。土壤和植物的相關(guān)性分析表明，拔節(jié)期施 Fe 主要通過(guò)影響土壤 DTPA-Cd 含量、IP 對(duì) Cd 的阻隔作用，以及減少根系 Cd 的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，從而影響稻米 Cd 的累積；而灌漿期 施 Fe 則主要通過(guò)降低 IP 中的 Cd 含量，減少植株對(duì) Cd 的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。綜上所述，水稻的關(guān)鍵生育期及 Fe 形 態(tài)對(duì)土壤 - 水稻系統(tǒng)中 Cd 的遷移、根系吸收及地上部轉(zhuǎn)運(yùn)有顯著影響。在拔節(jié)期施加螯合態(tài) Fe 以及在灌漿期 施加硫酸亞鐵有助于通過(guò) IP 阻隔 Cd，減少根系 Cd 的吸收，進(jìn)而降低稻米 Cd 含量。  

　　由于地質(zhì)背景和人類(lèi)活動(dòng)的影響，我國(guó)耕地土 壤中重金屬含量逐漸增加，這不僅影響土地利用， 還威脅作物安全 [1]。其中，重金屬鎘（Cd）作為一 種劇毒元素，在土壤 - 作物系統(tǒng)中具有較強(qiáng)的流動(dòng) 性，易被作物吸收并通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移和富集 [2]，從 而對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅 [3]。與其他作物相比， 稻米中的 Cd 濃度明顯更高，是小麥的 3 倍、其他 谷物的 8 倍 [4]。Cd 雖非植物必需營(yíng)養(yǎng)元素，但水 稻在吸收鐵（Fe）等必需元素時(shí)，可能同時(shí)增加對(duì) Cd 的吸收 [5]。因此，通過(guò)調(diào)控根際土壤中 Fe 的形 態(tài)及水稻對(duì) Fe 的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，可以影響土壤 - 水稻系統(tǒng)中 Cd 的遷移和轉(zhuǎn)化 [6]。

　　過(guò)去十幾年，研究者致力于開(kāi)發(fā)高效、操作簡(jiǎn) 單且不易引發(fā)二次污染的土壤 Cd 治理改良劑，包 括生物炭[7]、固定劑[8]、無(wú)機(jī)鈍化劑[9]和Fe改良劑等。 其中，F(xiàn)e 改良劑一方面通過(guò)改善土壤理化性質(zhì)降低 Cd 的生物有效性，另一方面通過(guò)提高植物根表鐵 膜（IP）的含量，減少 Cd 的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，或調(diào)控 相關(guān)吸收轉(zhuǎn)運(yùn)基因的表達(dá)，影響 Cd 的積累 [9]。研 究表明，施用螯合 Fe 可使土壤 Fe 含量提高 60%， 土壤有效態(tài) Cd 含量降低 30%，并促進(jìn)根系對(duì) Fe 的 吸收，從而使稻米 Cd 含量減少 21%[10]。離子態(tài) Fe （如硫酸亞鐵，F(xiàn)eSO4）作為一種常用微肥，施用于 Cd 污染土壤時(shí)對(duì) pH 值影響不顯著，但在水稻孕 穗期能降低土壤提取態(tài) Cd 含量 11.7%，同時(shí)使稻 米 Cd 含量減少 18.3%[11]。然而，不同形態(tài) Fe 在水 稻關(guān)鍵生育期的施用效果及作用機(jī)理尚需進(jìn)一步探 究。有研究發(fā)現(xiàn)，提高土壤中溶解性 Fe 的含量有助 于促進(jìn)水稻 IP 的形成 [12]。IP 不僅能固定 Cd，還可 阻隔 Cd 從根部向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn) [13]。此外，水稻體 內(nèi) Fe 的分配變化會(huì)影響 Cd 的轉(zhuǎn)運(yùn)及積累，尤其是 根系 Fe 含量的增加，可抑制 Cd 由根部向地上部的 轉(zhuǎn)運(yùn)，從而降低稻米 Cd 含量。當(dāng)土壤 Fe 含量較低 時(shí)，水稻會(huì)通過(guò)提高膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 IRT1 的表達(dá)量來(lái) 增加對(duì) Fe 的吸收。然而，IRT1 不僅轉(zhuǎn)運(yùn) Fe2+，還 可轉(zhuǎn)運(yùn) Cd2+，因此當(dāng)土壤 Fe 含量不足時(shí)，水稻對(duì) Fe 的吸收增加可能伴隨 Cd 吸收的上升 [14]。水稻的 拔節(jié)期、孕穗期、灌漿期和成熟期是 Cd 積累的關(guān) 鍵階段，不同生育期水稻對(duì) Cd 的吸收和積累存在 差異 [15]。研究表明，在拔節(jié)期、孕穗期和灌漿期施 用土壤改良劑，可有效抑制水稻根系對(duì) Cd 的吸收 及其向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而減少稻米Cd的積累[16-17]。 盡管水稻在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期主動(dòng)吸收 Cd，其在拔節(jié) - 抽 穗期和抽穗 - 灌漿期的 Cd 積累速率顯著高于其他 生育階段 [18]。在分蘗期施加 Fe 可能因減少 IP 的形 成而降低稻米 Cd 含量 [11] ；同時(shí)，分蘗期施用硒被 認(rèn)為是降低稻米 Cd 含量的最佳時(shí)期 [19]。此外，在 拔節(jié)期施用外源硅可通過(guò)提高土壤 pH 值和調(diào)控 Cd 生物有效性，降低稻米 Cd 含量 [20]。因此，結(jié)合水 稻關(guān)鍵生育期施用改良劑開(kāi)展研究，對(duì)于優(yōu)化降 Cd 效果具有重要意義。

　　盡管已有許多關(guān)于 Fe 改良劑調(diào)控作物 Cd 吸收 的研究，但針對(duì)不同形態(tài) Fe 改良劑在水稻關(guān)鍵生 育期對(duì) Cd 吸收的影響研究相對(duì)較少。外源 Fe 的具 體形態(tài)和施用時(shí)期對(duì)水稻 Cd 積累的調(diào)控效應(yīng)及機(jī) 制尚不明確。Fe 是參與土壤氧化還原反應(yīng)的主要元 素，也是水稻 IP 的關(guān)鍵構(gòu)成成分。由于 Fe 氧化物 具有較大的比表面積和表面活性，可有效吸附 Cd2+ 或與 Cd2+ 共沉淀，F(xiàn)e 氧化物的形成與溶解過(guò)程直 接影響 Cd 的環(huán)境行為和生物有效性 [10]。在土壤中， Fe2+ 連續(xù)氧化形成難溶性氧化 Fe[21]，其表面羥基 及比表面積有助于 Cd2+ 的吸附或共沉淀 [22]。此外， Fe 氧化物在微生物作用下被還原為 Fe2+ 時(shí)，可消耗 土壤中的H+ ，從而提高土壤pH，降低Cd活性。因此， 本研究以 Cd 污染土壤為對(duì)象，在水稻拔節(jié)期和灌 漿期施用螯合態(tài) Fe（EDDHA-Fe、EDTA-Fe）和離 子態(tài) Fe（檸檬酸鐵和硫酸亞鐵）四種外源 Fe，探 討螯合態(tài)和離子態(tài) Fe 在水稻關(guān)鍵生育期對(duì)土壤 Cd 活性及水稻 Cd 吸收的影響及作用機(jī)理，為外源 Fe 的精準(zhǔn)施用提供科學(xué)依據(jù)。

　　1 材料與方法

　　1.1 供試土壤和材料

　　本研究供試土壤采自湖南省長(zhǎng)沙縣北山鎮(zhèn) （113°1'11.154'' N，28°24'18.778'' E），為由花崗巖發(fā) 育而成的 Cd 污染水稻土。土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)如下 ：pH 5.47、全氮 2.76 g/kg、全磷 0.70 g/kg、全鉀 31.45 g/kg、總 Cd 3.04 mg/kg、總銅 52.54 mg/kg、總 Fe 21.39 g/kg、總錳 163.75 mg/kg、總 Zn 158.54 mg/kg、 有效態(tài) Cd 0.42 mg/kg、有效態(tài)錳 10.06 mg/kg。供 試水稻品種為湘早秈 45 號(hào)，屬于常規(guī)中熟早秈稻， 在湖南省雙季早稻種植模式中栽培，全生育期為 106 d。

　　1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　本試驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)沙農(nóng)業(yè)環(huán)境觀測(cè)研究站 （北山站）盆栽場(chǎng)進(jìn)行，采用盆栽試驗(yàn)方法。試驗(yàn)使 用直徑 25 cm、高 20 cm 的塑料桶，每桶裝入 5 kg 自然風(fēng)干并混勻過(guò)篩的土壤。作為基肥，分別稱(chēng)取 尿素（N 含量 46%）1.96 g/ 桶、磷酸一銨（P2O5 含 量 61.74%）0.82 g/ 桶、氯化鉀（K2O 含量 60%）1.667 g/ 桶，在水稻移栽前一次性施入并與土壤充分混勻。

　　對(duì)照組（TCK、GCK）為前期淹水處理，分別 從水稻生長(zhǎng)發(fā)育至拔節(jié)期或灌漿期后開(kāi)始干濕交替 處理。在水稻拔節(jié)期（T）或灌漿期（G），分別施 加 EDDHA-Fe、EDTA-Fe、檸檬酸鐵和硫酸亞鐵 4 種不同形態(tài)的 Fe。為確保外源 Fe 的施加濃度一致 （均為 53 mg/kg），將不同形態(tài)的 Fe 溶解或稀釋于 去離子水中以便添加（溶液 pH：EDDHA-Fe 為 8.06， EDTA-Fe 為 4.57，檸檬酸鐵為 6.27，硫酸亞鐵為 5.29）。 具體處理包括 ：1）EDDHA-Fe（T1、G1），施 加量為 2.078 g/ 盆 ；2）EDTA-Fe（T2、G2），施加 量為 2.011 g/ 盆 ；3）檸檬酸鐵（T3、G3），施加量 為 1.170 g/ 盆 ；4）硫酸亞鐵（T4、G4），施加量為 0.726 g/ 盆。在所有處理前，統(tǒng)一澆水至土壤表面 以上 2~3 cm。在拔節(jié)期或灌漿期施加外源 Fe 后， 開(kāi)始干濕交替處理。此外，增設(shè)全生育期淹水處理 （F），即水稻生長(zhǎng)期間始終保持土壤表面 2~3 cm 的 水層，直至水稻成熟收獲。本試驗(yàn)共設(shè)置 11 種處理， 每個(gè)處理重復(fù) 3 次。

　　1.3 樣品的采集與處理

　　1.3.1 土壤樣品采集 在水稻拔節(jié)期和灌漿期外源 Fe 施加后，每隔 2 d 連續(xù)采集土壤樣品 3 次 ；在水稻 培養(yǎng)最后一次干濕交替周期結(jié)束時(shí)，再次采集土壤 樣品，用于測(cè)定土壤有效態(tài) Cd（DTPA-Cd）含量、 有效態(tài) Fe（DTPA-Fe）含量以及土壤 pH 的動(dòng)態(tài)變 化。在水稻成熟收獲時(shí)，采集土壤樣品，剔除雜物 后混合均勻，風(fēng)干、過(guò)篩并保存?zhèn)溆茫糜跍y(cè)定土 壤 DTPA-Cd 和 DTPA-Fe 含量及土壤 pH 值。 1.3.2 水稻植株樣品采集 在水稻成熟期收獲植株， 用自來(lái)水和去離子水徹底清洗水稻根系和地上部。 根據(jù)部位將植株分為稻谷、地上部和根系三部分。 根系部分的鮮樣用于立即提取 IP，測(cè)定其 Cd 和 Fe 含量 ；其余根系、地上部和稻谷部分分別于 105 ℃ 殺青 30 min 后，在 75 ℃烘干至恒重。稻谷通過(guò)小 型礱谷機(jī)脫殼成稻米，將稻米、地上部和根系樣品 粉碎后備用待測(cè)。

　　1.4 主要指標(biāo)及測(cè)定方法

　　1.4.1 土壤pH值 使用上海雷磁pH計(jì)在水土比2.5∶1 條件下測(cè)定。

　　1.4.2 土壤 DTPA-Cd 和 DTPA-Fe 含量 采用二乙烯 三胺五乙酸（DTPA，pH=7.3）溶液按水土比 2.5 ∶ 1 振蕩浸提后過(guò)濾，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 （ICP-OES）測(cè)定。

　　1.4.3 水稻 IP 中 Cd 和 Fe 含量 采用亞硫酸鹽 - 檸 檬酸鹽 - 碳酸氫鹽溶液（DCB 溶液）浸提后，使用 ICP-OES 測(cè)定 [23]。

　　1.4.4 水稻各部位 Cd 和 Fe 含量 采用硝酸 - 過(guò)氧化 氫（HNO3-HClO4）高溫消解后，用電感耦合等離 子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測(cè)定，同時(shí)制作空白樣品， 并利用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)灌木枝葉（GBW-07602）進(jìn)行 質(zhì)控。

　　1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

　　采用 SPSS 26.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通 過(guò)單因素方差分析比較兩種關(guān)鍵生育期施加不同 Fe 對(duì)土壤 DTPA-Cd 和 DTPA-Fe 含 量、 土 壤 pH、 水 稻植株 Cd 和 Fe 含量的影響差異。采用 Pearson 相 關(guān)性分析探討土壤 DTPA-Cd 含量與稻米、地上部、 根系中的 Cd 含量及 IP 中 Cd 和 Fe 含量之間的關(guān)系。 作圖使用 Origin 2021 軟件完成。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 關(guān)鍵生育期施加外源 Fe 對(duì)土壤有效態(tài) Cd/Fe 含量的動(dòng)態(tài)影響

　　水稻拔節(jié)期和灌漿期施加外源Fe對(duì)土壤DTPACd 和 DTPA-Fe 含量的動(dòng)態(tài)影響如圖 1 所示。兩個(gè) 時(shí)期 DTPA-Cd 含量的整體變化趨勢(shì)較為相似，隨 培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)而增加（圖 1a、1b）；而 DTPA-Fe 含 量則呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)（圖 1c、1d）。在拔 節(jié)期，施加 EDDHA-Fe 處理使得 DTPA-Cd 含量呈 現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)，培養(yǎng)結(jié)束時(shí) DTPA-Cd 含 量比拔節(jié)期對(duì)照組低 35.86% ；而施加 EDHA-Fe 和 檸檬酸鐵的處理組，DTPA-Cd 含量持續(xù)上升，直至 最后一次干濕交替取樣時(shí)，分別比對(duì)照組高 22.47% 和 14.13%（圖 1a）。在灌漿期，施加外源 Fe 的各處 理組 DTPA-Cd 含量均呈現(xiàn)先增高后小幅降低的趨勢(shì)，

灌漿期最后一次取樣時(shí)，四組處理下的 DTPACd 含量分別比對(duì)照組低 13.88%、13.53%、8.96% 和 2.43%（圖 1b）。不同生育期的處理使 DTPA-Cd 含量的變化趨勢(shì)存在差異，拔節(jié)期處理下 DTPACd 含量變化波動(dòng)較大且最終值高于灌漿期。不同 外源 Fe 的施加對(duì) DTPA-Cd 含量的影響不同，其中 EDDHA-Fe 在拔節(jié)期時(shí)對(duì)降低 DTPA-Cd 含量的效 果優(yōu)于其他外源 Fe，而在灌漿期，螯合態(tài)外源 Fe （EDDHA-Fe 和 EDHA-Fe）比離子態(tài) Fe（檸檬酸鐵 和硫酸亞鐵）效果更好。

　　拔節(jié)期施加外源 Fe 的各處理組土壤 DTPA-Fe 含量在培養(yǎng)的第 4 d 達(dá)到最大值，隨后有所下降， 各處理組培養(yǎng)前后的土壤 DTPA-Fe 含量無(wú)顯著差 異 ；與對(duì)照組相比，施加不同類(lèi)型的外源 Fe 均能 提高土壤 DTPA-Fe 含量，其中拔節(jié)期施加 EDDHAFe 處理組的 DTPA-Fe 含 量 最 高， 比 TCK 高 出 31.59%（圖 1c）。在灌漿期，施加外源 Fe 的各處理 組土壤 DTPA-Fe 含量的變化趨勢(shì)差異較大，施加 EDDHA-Fe、EDHA-Fe、檸檬酸鐵和硫酸亞鐵的處 理組 DTPA-Fe 含量分別比灌漿期對(duì)照組）提高了 152.47%、92.09%、55.13% 和 2.05%。此外，各處理 組的土壤 DTPA-Fe 含量至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)均高于初始值。

　　無(wú)論是對(duì)照組還是處理組，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延 長(zhǎng)，DTPA-Cd 和 DTPA-Fe 的含量均不同程度地提高， 但不同生育期施加 Fe 以及 Fe 的形態(tài)均影響了土壤 Cd 和 Fe 的變化幅度。拔節(jié)期時(shí)，EDDHA-Fe 處理 組的土壤 DTPA-Cd 變化幅度最小，說(shuō)明 EDDHAFe 對(duì)降低土壤 DTPA-Cd 含量的效果較為顯著。灌 漿 期 時(shí)，EDDHA-Fe、EDHA-Fe 和檸檬酸鐵處理 組的 DTPA-Cd 含量與對(duì)照組差異較大，表明在灌 漿期施加 EDDHA-Fe、EDHA-Fe 和檸檬酸鐵能更 有效地降低土壤 DTPA-Cd 含量。拔節(jié)期處理前后DTPA-Fe 的變化較小，表明施加四種 EDHA-Fe 的 處理未對(duì)土壤 DTPA-Fe 造成顯著影響，而灌漿期 施加外源 Fe 的處理更有助于提高土壤 DTPA-Fe 含 量。通過(guò)對(duì)比圖 1a 和圖 1b，可以看出，拔節(jié)期施 加外源 Fe 激活了土壤中的 Cd，而在灌漿期時(shí)，土 壤 DTPA-Cd 含量又有所下降。水稻植株在生長(zhǎng)發(fā) 育過(guò)程中吸收土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素的同時(shí)，也提高了 對(duì) Cd 的吸收量。由于水稻生長(zhǎng)時(shí)期的變化，土壤 Cd 的活性也隨之波動(dòng)。兩種關(guān)鍵生育期施加的不 同外源 Fe 均不同程度地提高了土壤 Fe 的含量，促 進(jìn)了水稻根系對(duì) Fe 的吸收。螯合態(tài) EDHA-Fe 進(jìn)入 土壤后，與 Cd 形成螯合態(tài) Cd，同時(shí)將 Fe 離子釋 放到土壤中 ；而離子態(tài) EDHA-Fe 進(jìn)入土壤后，離 子鍵斷裂產(chǎn)生鐵離子和酸根離子，檸檬酸根離子和 硫酸根離子與土壤H+ 結(jié)合，生成少量檸檬酸和硫酸， 最終對(duì)土壤的 Cd 和 Fe 含量及其活性，以及 pH 值 產(chǎn)生影響。

　　拔節(jié)期施加外源 Fe 的 EDDHA-Fe 和 EDHA-Fe 處理組土壤 pH 值在第 2 d 至第 50 d 呈緩慢下降趨 勢(shì)，而檸檬酸鐵和硫酸亞鐵處理組土壤 pH 值在第 2 d 至第 4 d 呈下降趨勢(shì)，第 4 d 至第 6 d pH 值小幅 度增加，之后在第 6 d 至第 50 d 持續(xù)下降。灌漿期 施加外源 Fe 的各處理組土壤 pH 值在第 4 d 至第 6 d 表現(xiàn)出不同程度的波動(dòng)，隨后均持續(xù)下降。

　　2.2 關(guān)鍵生育期施加外源 Fe 對(duì)水稻 IP 中 Cd/Fe 含 量的影響

　　水稻拔節(jié)期和灌漿期施加外源 Fe 對(duì) IP 中 Cd 和 Fe 的影響如圖 2 所示。結(jié)果表明，與拔節(jié)期對(duì)照組 和灌漿期對(duì)照組相比，F(xiàn) 處理顯著降低了 IP 中 Cd 含量，分別減少了 60.11% 和 75.23%。

　　與拔節(jié)期對(duì) 照組相比，施加 EDDHA-Fe 和檸檬酸鐵分別使 IP 中 Cd 含量下降 13.22% 和 14.66%，而施加 EDTA-Fe 和硫酸亞鐵則顯著提高了 IP 中 Cd 含量，分別增加 了 51.48% 和 22.67%（P ＜ 0.05）。與灌漿期對(duì)照組 相比，施加 EDDHA-Fe、EDTA-Fe 和檸檬酸鐵處理 分別使灌漿期對(duì)照組含量下降 28.64%、14.82% 和 41.25%，其中僅檸檬酸鐵處理達(dá)到了顯著差異（P ＜ 0.05）。F 處理對(duì)降低 IP 中 Cd 含量的效果最為顯著； 拔節(jié)期施加外源 Fe 時(shí)，IP 中 Cd 含量的降低較為有 限，甚至在某些情況下顯著提高了 IP 中 Cd 含量 ； 而在灌漿期，檸檬酸鐵處理能夠顯著降低 IP 中 Cd 含量，且 EDDHA-Fe 和 EDTA-Fe 也能顯著降低 IP 中 Cd 含量，表明在灌漿期施加外源 Fe 更有利于降 低 IP 中 Cd 含量，且 EDDHA-Fe 和檸檬酸鐵的效果 優(yōu)于 EDTA-Fe 和硫酸亞鐵。 與拔節(jié)期對(duì)照組相比，F(xiàn) 處理顯著提高了 IP 中 Fe 含量（P ＜ 0.05），但與灌漿期對(duì)照組相比則未 觀察到顯著差異。與拔節(jié)期對(duì)照組相比，檸檬酸鐵 處理顯著提高了 IP 中 Fe 含量 46.57%（P ＜ 0.05）， 而硫酸亞鐵處理雖然也提高了 IP 中 Fe 含量，但未 達(dá)到顯著水平。與灌漿期對(duì)照組相比，在灌漿期施 加不同外源 Fe 處理均導(dǎo)致 IP 中 Fe 含量下降，但各 處理與對(duì)照組之間的差異不顯著。

　　2.3 關(guān)鍵生育期施加外源 Fe 對(duì)土壤 pH 與有效態(tài) Cd/Fe 含量的影響

　　水稻拔節(jié)期和灌漿期施加外源Fe對(duì)成熟期土壤 酸堿度（pH）和土壤 DTPA-Cd 及 DTPA-Fe 含量的影 響如圖 3 所示。試驗(yàn)結(jié)果表明，與拔節(jié)期對(duì)照組和灌漿期對(duì)照組相比，

在拔節(jié)期和灌漿期施加四種不同 形態(tài)的外源 Fe 對(duì)土壤 pH 值均未產(chǎn)生顯著影響，各 處理與對(duì)照組之間的土壤 pH 值差異較小（圖 3a）。

　　圖 3b 顯示，在拔節(jié)期處理下，不同外源 Fe 對(duì) 土壤 DTPA-Cd 含量的影響有所不同。與拔節(jié)期對(duì) 照組相比，僅 EDTA-Fe 處理使土壤 DTPA-Cd 含量 降低，而 EDDHA-Fe、檸檬酸鐵和硫酸亞鐵處理則 顯著提高了 DTPA-Cd 含量。在灌漿期處理下，與 拔節(jié)期對(duì)照組相比，EDDHA-Fe 和硫酸亞鐵處理下 土壤 DTPA-Cd 含量有所降低，而 EDTA-Fe 和檸檬 酸鐵處理下土壤 DTPA-Cd 含量有所增加，盡管這 些變化的差異均未達(dá)到顯著水平。

　　圖 3c 顯示，與拔節(jié)期對(duì)照組相比，拔節(jié)期施 加的四種外源 Fe 均增加了土壤 DTPA-Fe 含量，但 僅 EDTA-Fe 處理的增加幅度（30.38%）達(dá)到了顯 著性差異（P ＜ 0.05）。與灌漿期對(duì)照組相比，在灌 漿期施加外源 Fe 后，EDDHA-Fe 和 EDTA-Fe 顯著 提高了土壤 DTPA-Fe 含量，分別增加了 20.05% 和 13.25%（P ＜ 0.05），而檸檬酸鐵和硫酸亞鐵處理則 使土壤 DTPA-Fe 含量略微降低，且差異不顯著。因 此，拔節(jié)期施加 EDTA-Fe 顯著降低了土壤 DTPACd 含量，四種外源 Fe 均可增加土壤 DTPA-Fe 含 量 ；灌漿期施加 EDDHA-Fe 與硫酸亞鐵分別使土 壤 DTPA-Cd 含量降低了 15.05% 和 13.32%，而僅螯 合態(tài) Fe（EDDHA-Fe、EDTA-Fe）顯著增加了土壤 DTPA-Fe 含量。總體而言，拔節(jié)期施加外源 Fe 在降 低土壤 DTPA-Cd 含量方面的效果優(yōu)于灌漿期施加。

　　2.4 關(guān)鍵生育期施加外源 Fe 對(duì)植株各器官 Cd/Fe 含量影響

　　水稻拔節(jié)期和灌漿期施加外源 Fe 對(duì)植株各器 官 Cd 和 Fe 含量的影響如圖 4 所示。拔節(jié)期施加外 源 Fe 顯著增加了稻米的 Cd 含量，但 EDTA-Fe 顯 著降低了根系 Cd 的吸收（21.66 mg/kg）及地上部 Cd 的累積。灌漿期施加外源 Fe 對(duì)根系 Cd 的吸收 具有一定影響，外源 Fe 的施加促進(jìn)了植物各組織 部位 Fe 的積累。 拔節(jié)期，與對(duì)照組相比，僅 EDDHA-Fe 降低了 稻米 Cd 含量 2.3% ；而施加 EDTA-Fe、檸檬酸鐵和 硫酸亞鐵的處理則提高了稻米 Cd 含量，且僅檸檬 酸鐵和硫酸亞鐵處理的稻米 Cd 含量出現(xiàn)了顯著性 變化（P < 0.05）。灌漿期與對(duì)照組相比，各處理均 促進(jìn)了水稻米 Cd 的積累（圖 4a）。EDDHA-Fe 和 EDTA-Fe 處理降低了地上部 Cd 含量，而檸檬酸鐵 和硫酸亞鐵處理則增加了地上部 Cd 含量，但所有 處理均未使地上部 Cd 含量達(dá)到顯著變化。灌漿期 各處理均提高了地上部 Cd 含量（圖 4b）。

　　與拔節(jié) 期對(duì)照組相比，EDDHA-Fe 顯著降低了根系 Cd 含 量，其余處理差異不顯著 ；與灌漿期對(duì)照組相比， EDTA-Fe 顯著提高了根系 Cd 含量，其余處理差異 不顯著（圖 4c）。

　　拔節(jié)期施加外源 Fe 對(duì)水稻各部位 Fe 含量有 顯著影響（圖 4d、4e、4f）。與拔節(jié)期對(duì)照組相比， 施加外源 Fe 的各處理均提高了稻米 Fe 含量，其中 EDTA-Fe 和檸檬酸鐵處理使稻米 Fe 含量顯著增加 了 66.91% 和 72.93%。與灌漿期對(duì)照組相比，外源 Fe 均提高了稻米 Fe 含量，僅 EDTA-Fe 處理顯著提 高了稻米 Fe 含量 25.82%（P ＜ 0.05）（圖 4d）。與拔 節(jié)期對(duì)照組相比，EDDHA-Fe、EDTA-Fe 和檸檬酸鐵 處理分別顯著提高了地上部 Fe 含量 51.55%、55.43% 和 12.15%（P ＜ 0.05），而硫酸亞鐵處理對(duì)地上部 Fe 含量未產(chǎn)生顯著影響 ；四種外源 Fe 處理下，地 上部 Fe 含量存在差異，但與灌漿期對(duì)照組之間未達(dá) 到顯著差異（圖 4e）。與拔節(jié)期對(duì)照組相比，EDTAFe 處理顯著提高

了根系 Fe 含量，其余處理則降低了根系 Fe 含量，但所有處理下根系 Fe 含量均未達(dá) 到顯著變化 ；與灌漿期對(duì)照組相比，EDDHA-Fe、 EDTA-Fe 和檸檬酸鐵處理均降低了根系 Fe 含量， 僅灌漿期施加硫酸亞鐵處理顯著提高了根系 Fe 含 量，其余處理下根系 Fe 含量無(wú)顯著變化。

　　在灌漿期處理的水稻植物各部位 Cd 含量均低 于拔節(jié)期處理。但與對(duì)照組相比，拔節(jié)期施加外源 Fe 對(duì)水稻 Cd 含量的降低效果更好，且螯合態(tài) Fe 的 效果優(yōu)于離子態(tài)鐵。除根系 Fe 含量外，水稻同一 部位 Fe 含量在拔節(jié)期和灌漿期的處理下變化較小， 拔節(jié)期處理下的根系 Fe 含量低于灌漿期處理。

　　2.5 水稻植株各器官 Cd 與土壤 DTPA-Cd、IP 中 Cd 的相關(guān)性分析

　　相關(guān)性分析表明，水稻不同生育期下各部位 Cd 含量與土壤指標(biāo)之間的相關(guān)性存在顯著差異。拔 節(jié)期處理的相關(guān)性分析結(jié)果顯示（圖 5a），DTPACd 與 IP 中 Cd 之間呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為 0.510 （P ＜ 0.05）；IP 中 Cd 與稻米 Cd 也呈顯著正相關(guān)， 相關(guān)系數(shù)為 0.552（P ＜ 0.05）。稻米 Cd 與地上部 Cd、根 Cd 以及地上部 Cd 與根 Cd 的含量之間均呈 正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.709、0.697 和 0.797（P ＜ 0.05）。

　　灌漿期處理的相關(guān)性分析結(jié)果顯示（圖 5b）， DTPA-Cd 與 IP 中 Cd、根 Cd 及地上部 Cd 之間均呈 顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.616、0.607 和 0.721 （P ＜ 0.05）；IP 中 Cd 與根 Cd、地上部 Cd 及稻米 Cd 均顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.852、0.678 和 0.524 （P ＜ 0.05）；稻米 Cd 與地上部 Cd、稻米 Cd 與根 Cd 以及地上部 Cd 與根 Cd 的含量之間也均為正相關(guān)， 相關(guān)系數(shù)分別為 0.555、0.505 和 0.703（P ＜ 0.05）。

　　使用主成分分析（PCA）評(píng)估了 Fe 肥與土壤 和植物指標(biāo)之間的關(guān)系（圖 6a）。第一主成分和第 二主成分分別解釋了 38.9% 和 34.4% 的方差。拔 節(jié)期時(shí)，IP 中 Cd 含量與稻米 Cd 含量呈負(fù)相關(guān) ； 灌漿期各指標(biāo)之間差異較大，IP 中 Cd 與 IP 中 Fe （Fe）含量相關(guān)性較強(qiáng)，稻米 Cd 含量與 IP 中 Cd 及 DTPA-Cd 含量之間則呈負(fù)相關(guān)。灌漿期施加硫酸亞 鐵和拔節(jié)期施加硫酸亞鐵形成同一聚類(lèi)，表明在不 同生育期施加硫酸亞鐵的效果較為相似。灌漿期施 加 EDTA-Fe 和拔節(jié)期施加 EDDHA-Fe 在圖中的位 置較為接近，顯示這兩種處理對(duì)水稻 Cd 吸收的影 響較為相似。此外，灌漿期施加 EDTA-Fe 和拔節(jié)期 施加檸檬酸鐵同樣形成一個(gè)聚類(lèi)，表明這兩種處理 對(duì)稻米 Cd 吸收具有類(lèi)似的作用。

　　拔節(jié)期施加外源 Fe 后，稻米 Cd 含量顯著高于 灌漿期施加 ；與 CK 相比，四種外源 Fe 處理均不同程度地提高了稻米 Cd 含量，且離子態(tài)外源 Fe 對(duì)稻 米 Cd 含量的增加效果大于螯合態(tài)外源 Fe（圖 6b）。

　　3 討論

　　3.1 水稻關(guān)鍵生育期施加外源 Fe 對(duì)水稻 Cd 含量的 影響

　　水稻植株對(duì)鎘（Cd）的積累受外部環(huán)境和內(nèi)部 生理分子因素的影響 [24]，而這些因素在不同生育期 對(duì)水稻 Cd 積累的影響差異顯著。在傳統(tǒng)栽培過(guò)程 中，水稻拔節(jié)期的土壤水分含量通常高于其他生育 期，且隨著土壤鐵（Fe）含量的增加，微生物會(huì)促 進(jìn) Fe2+ 與亞硝酸鹽的化學(xué)反應(yīng)，生成針鐵礦或赤鐵 礦等沉淀物 [25]，從而固定更多的 Cd2+，降低土壤中 Cd 的生物有效性。施加外源 Fe 能夠提高土壤中的 Fe 含量，進(jìn)而促進(jìn) Fe2+ 與腐殖質(zhì)（HS）形成復(fù)合 物，利用其較大的比表面積吸附 Cd2+，限制植物對(duì) Cd 的吸收 [26]。本研究表明，拔節(jié)期施加螯合態(tài) Fe （EDDHA-Fe）后，土壤 DTPA-Cd 含量比對(duì)照組低 35.86%，有效降低了土壤中 Cd 的生物有效性。有 研究指出，水稻灌漿期的根系活性較高，根系向土 壤中釋放氧氣增多，導(dǎo)致土壤的氧化還原電位（Eh） 值上升，而 Eh 值的增加促進(jìn)了 Cd 的溶解，進(jìn)而影響其在土壤中的生物有效性 [27]。然而，本研究發(fā)現(xiàn) 拔節(jié)期和灌漿期施加四種外源 Fe 與對(duì)照相比，對(duì) 土壤 pH 的影響較小。盡管部分研究表明螯合態(tài)外 源 Fe 會(huì)提高土壤 pH 值，但由于本研究采用干濕交 替的水分管理方式，土壤 pH 值有所下降。此外， 外源 Fe 施加還促進(jìn)了水稻根系生長(zhǎng)，增加了根系 有機(jī)酸的分泌，從而進(jìn)一步降低了土壤 pH 值 [28]， 這可能解釋了螯合態(tài) Fe 施加未能顯著改變土壤 pH 值。另一研究表明，離子態(tài)外源 Fe 的酸性特征使 其在水解過(guò)程中能降低土壤pH值約2.58%~5.31%[8]。 因此，拔節(jié)期施加外源 Fe 相比灌漿期更顯著降低 土壤中 Cd 的生物有效性，可能是因?yàn)楣酀{期水稻 根系分泌的有機(jī)酸增加，限制了外源 Fe 通過(guò)提高 土壤 pH 值來(lái)降低 Cd 的效果。

　　拔節(jié)期是水稻的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，主要進(jìn)行主莖 和大分蘗的生長(zhǎng)發(fā)育，需要大量養(yǎng)分，因此，重金 屬 Cd 也隨之在水稻各組織中逐漸積累 [29]。雖然有 研究表明 Fe 與 Cd 競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（如 OsZIP6），從 而減少根系對(duì) Cd 的吸收，但在高 Fe 濃度環(huán)境下， Fe 與 Cd 可能協(xié)同作用，反而促進(jìn) Cd 的積累。一 些研究也指出，拔節(jié)期水稻對(duì) Cd 的轉(zhuǎn)運(yùn)能力較弱， 更多的 Cd 積累在根和秸稈中，而非向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn) [30]。

　　本研究發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期施加四種外源 Fe 提高了 土壤 DTPA-Fe、植株 Fe 及 IP 中 Fe 的含量，但也提 高了稻米的 Cd 含量。盡管 EDTA-Fe 顯著降低了 IP 中 Cd、根系 Cd 和地上部 Cd 的含量，僅 EDDHAFe 處理使稻米 Cd 含量降低了 2.3%。這表明，拔節(jié) 期施加外源 Fe 主要通過(guò)影響 IP 中 Fe 的含量，改變 了水稻植株各部位 Cd 的積累。灌漿期是水稻的生 殖生長(zhǎng)階段，也是谷物養(yǎng)分積累的關(guān)鍵時(shí)期 [31]。在 此階段，根系大量吸收養(yǎng)分，并增強(qiáng)對(duì) Fe 和 Cd 離 子的吸收。基因如 OsPCS1、OsGS1 和 OsHMA2 的 表達(dá)增加，促進(jìn)了 Fe 和 Cd 在水稻根部的積累，這 些 Fe 和 Cd 離子隨后通過(guò)木質(zhì)部向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)，最 終導(dǎo)致水稻根和地上部 Fe、Cd 含量的增加 [18]。在 此期間，籽粒蛋白質(zhì)合成活動(dòng)加劇，促進(jìn)了根系對(duì) 土壤中 Cd 的吸收，并促進(jìn) Cd 向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)并固定于 其中 [32]。Cd 從水稻根系向植株內(nèi)部遷移時(shí)，水稻 IP 能夠有效阻止 Cd 的進(jìn)一步遷移。IP 不僅能將 Cd 隔離在根表面，還能作為 Fe“儲(chǔ)存庫(kù)”提供額外的 Fe，從而減輕 Cd 的影響。研究表明，IP 在分蘗期 顯著增加，在籽粒灌漿期顯著減少，其含量主要受 到 Fe2+ 濃度的影響 [33]。土壤中 Fe 濃度的增加通過(guò) 提高水稻 IP 中 Fe 含量，吸附并固定更多的土壤重 金屬，進(jìn)而影響 IP 中 Cd 的濃度 [34]。

　　本研究結(jié)果表明，在灌漿期施加外源 Fe 后， 水稻植株的 Fe 含量提高了 25.82%~56.71%。其中， EDDHA-Fe 處理還顯著提高了稻米 Fe 含量，同時(shí) 使稻米 Cd、地上部 Cd 和根 Cd 的含量分別提高了 37.87%、38.80% 和 28.74%。土壤 DTPA-Cd 與 IP 中 Cd 含量顯著正相關(guān)，IP 中 Cd 與稻米、地上部和根 中的 Cd 含量也顯著正相關(guān)。因此，灌漿期施加外 源 Fe 主要通過(guò)降低土壤 DTPA-Cd 和 IP 中 Cd 的含 量，減少了水稻植株各部位 Cd 的積累。盡管 IP 減 少了對(duì) Cd 的吸附固定作用，限制了水稻根系和地 上部 Cd 的積累，并降低了稻米 Cd 的積累，但研究 表明，當(dāng) IP 較薄時(shí)，根系表面吸收的 Cd 可能會(huì)向 根系內(nèi)部轉(zhuǎn)運(yùn)，從而增加 Cd 向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)量。

　　3.2 外源 Fe 形態(tài)對(duì)土壤和水稻 Cd 含量的影響

　　研究表明，螯合態(tài) Fe、鐵氧化物等能夠有效 降低土壤中 Cd 的生物有效性，進(jìn)而減少水稻對(duì) Cd 的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)與積累 [10]。螯合態(tài) Fe 不僅影響土壤 溶液中 Cd 和 Fe 的形態(tài)，還能促進(jìn)水稻 IP 的形成， 從而保護(hù)根部免受 Cd 的毒害，抑制 Cd 進(jìn)入根系 [35]。 此外，螯合態(tài) Fe 通過(guò)影響水稻中參與 Fe 和 Cd 運(yùn) 輸?shù)幕虮磉_(dá) [9]，進(jìn)一步調(diào)控水稻植株內(nèi) Cd 和 Fe 的吸收、運(yùn)輸與重新分配。研究顯示，EDTA-Fe 施 用可一方面提高土壤中 Fe 的含量 [8, 18]，降低土壤提 取態(tài) Cd 含量，另一方面通過(guò) Fe3+ 與 Cd2+ 競(jìng)爭(zhēng)根部 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，抑制水稻根系對(duì) Cd 的吸收。

　　本研究發(fā)現(xiàn)，在水稻拔節(jié)期施加 EDTA-Fe 以 及在灌漿期施加 EDDHA-Fe，能使土壤成熟期的 DTPA-Cd 含量低于對(duì)照組（不施加 Fe 處理）。且螯 合態(tài)外源 Fe 對(duì)土壤 DTPA-Fe 含量的提升效果顯著 優(yōu)于離子態(tài)外源 Fe。同時(shí)，螯合態(tài)外源 Fe 提高了 IP 中的 Fe 含量，而 EDDHA-Fe 則有效降低了 IP 中 的 Cd 含量。離子態(tài)硫酸亞鐵在水稻根際容易被氧 化生成 Fe2O3 和 H2SO4 [15]，這會(huì)導(dǎo)致土壤 pH 值降 低、Eh 值升高，進(jìn)而影響土壤 Cd 的有效性。此外， 離子態(tài) Fe 對(duì) IP 中的 Fe 含量的影響更為顯著。本研 究中，灌漿期施加離子態(tài)硫酸亞鐵使土壤成熟期的 DTPA-Cd 含量低于對(duì)照組，而離子態(tài)檸檬酸鐵則 降低了 IP 中的 Cd 含量。根據(jù)外源 Fe 施加后土壤 DTPA-Fe 的動(dòng)態(tài)變化推測(cè)，外源施加螯合態(tài)和離子 態(tài) Fe 均可向土壤中釋放 Fe3+ 和 Fe2+，促進(jìn) Fe 形態(tài) 從溶解態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲綉B(tài)、結(jié)晶態(tài)及游離鐵氧化物 [36]， 從而固定土壤中的Cd2+，降低土壤Cd的生物有效性。

　　已有研究表明，F(xiàn)e 是植物中 Fe 氧還原蛋白的 重要組成部分，參與植物的光合作用、生物固氮以 及氧化還原過(guò)程中的電子轉(zhuǎn)移等生理化學(xué)過(guò)程 [37]。外源 Fe 施用能夠提高土壤中的 Fe 含量，通過(guò)促進(jìn) 植物光合作用和改善植物的養(yǎng)分運(yùn)輸，進(jìn)而促進(jìn)植 株的生長(zhǎng) [11]。重金屬 Cd 是植物的非必需營(yíng)養(yǎng)元素， Cd 通過(guò) Fe 的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)從土壤向水稻根系轉(zhuǎn)移，而 這一轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程受土壤中Fe濃度的影響。更重要的是， 水稻根系除了具有吸收 Fe3+ 的載體外，還存在直接 吸收 Fe2+ 的系統(tǒng)，特別是在淹水環(huán)境中發(fā)揮重要作 用 [38]。土壤中 Fe2+ 和 Fe3+ 含量的增加可促進(jìn)水稻 IP 的形成，增強(qiáng)根系對(duì) Fe3+ 的吸收，誘導(dǎo)結(jié)晶 Fe3+ 氧化物的形成，尤其是表面積較大、富含羥基官能 團(tuán)的水鐵礦，這些礦物能有效富集根狀平面上的大 部分 Cd [25]。通常，F(xiàn)e2+ 比 Fe3+ 更有效地促進(jìn) IP 的 形成，并且不同類(lèi)型的 Fe 源對(duì) IP 的形成和水稻對(duì) Fe 的吸收有不同的影響。研究還發(fā)現(xiàn)，施用離子態(tài) Fe 時(shí)，F(xiàn)e 離子主要在水稻根系表面沉積積累，而 施用螯合態(tài) EDDHA-Fe 時(shí)，部分 Fe 沉積于根系表 面，另外的 Fe 則被根系吸收并遷移至柱鞘、韌皮 部和木質(zhì)部，從而提高了水稻根系中的 Fe 含量 [39]。 更重要的是，在水稻生長(zhǎng)過(guò)程中，IP 中 Cd 濃度的 增加促進(jìn)了 Cd 從水稻根部向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn) [40]。

　　在本研究中，與對(duì)照組相比，施用離子態(tài)外源 Fe 顯著降低了水稻 IP 中的 Cd 含量。尤其在拔節(jié)期 施加外源 Fe 時(shí)，IP 中的 Cd 含量降低效果較弱，甚 至?xí)@著增加 IP 中的 Cd 含量 ；而在灌漿期施加檸 檬酸鐵處理時(shí)，IP 中的 Cd 含量顯著降低。此外， 離子態(tài) Fe 也顯著降低了 IP 中的 Cd 含量，表明在 灌漿期施加外源 Fe 更有助于降低 IP 中的 Cd 含量， 而 EDDHA-Fe 和檸檬酸鐵的效果強(qiáng)于 EDTA-Fe 和 硫酸亞鐵。螯合態(tài)外源 Fe 施用后水稻中的 Cd 含量 降低，部分原因可能是植物通過(guò)化學(xué)形式吸收 Fe 離子，并且在離子之間存在競(jìng)爭(zhēng)吸收。

　　研究結(jié)果表明，稻米、地上部和根系中 Cd 含 量與 IP 中 Fe 含量之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，說(shuō) 明水稻 Cd 積累量的減少與 IP 中 Fe 含量密切相關(guān)。 拔節(jié)期施加 EDDHA-Fe 和 EDTA-Fe 處理使地上部 和根部的 Cd 含量降低，且 EDDHA-Fe 處理有效 降低了稻米中的 Cd 含量。雖然檸檬酸鐵和硫酸亞 鐵的施用也能降低水稻對(duì) Cd 的積累 [28, 38]，但在拔 節(jié)期施用時(shí)，它們的降 Cd 效果不如螯合態(tài) Fe。此 外，土壤 DTPA-Cd 含量與 IP 中 Cd 含量顯著相關(guān)， 而 IP 中的 Cd 含量顯著影響稻米中的 Cd 含量。這 表明外源 Fe 不僅通過(guò)改變水稻理化性質(zhì)影響土壤 DTPA-Cd 含量，還通過(guò) IP 的形成固定 Cd，并通過(guò) 提高水稻對(duì) Fe 的吸收，進(jìn)而影響水稻對(duì) Cd 的吸收、 轉(zhuǎn)運(yùn)和積累。

　　4 結(jié)論

　　1）與在水稻拔節(jié)期施加外源 Fe 相比，在灌漿 期施加外源 Fe 能顯著降低稻米中的 Cd 積累。

　　2）與施加離子態(tài) Fe 相比，施加螯合態(tài) Fe 對(duì) 降低稻米 Cd 含量的效果更加顯著。

　　3）在拔節(jié)期，施加螯合態(tài) Fe 能顯著降低水稻 根系與地上部的Cd含量，效果優(yōu)于離子態(tài)Fe。然而， 在灌漿期，施加離子態(tài) Fe 則可能增加根系和地上 部 Cd 積累的風(fēng)險(xiǎn)。

　　4）在水稻拔節(jié)期，外源 Fe 的作用主要通過(guò)影 響 IP 中 Fe 含量，進(jìn)而改變水稻各部位的 Cd 積累。 而在灌漿期，外源 Fe 的作用則主要通過(guò)降低土壤 中有效態(tài) Cd 及 IP 中 Cd 含量，減少水稻植株各部 位的 Cd 積累。