魏 晓, 张鹏博, 赵丹丹,Elena Bocharnikova, Vladimir Matichenkov, Demin Dmitry

1 湖南省经济地理研究所,长沙 410004 2 俄罗斯科学院土壤物理化学和生物研究所,俄罗斯普希诺 142290 3 俄罗斯科学院基础生物研究所,俄罗斯普希诺 142290

镉是毒性最强的重金属之一,农作物的抗镉能力比动物强,和动物相比,镉毒对人类影响尤甚,因为人类的寿命更长,通过食用含镉食物会在体内形成镉累积[1-2],比起其他常见的有毒物如砷、铅、汞或镍,镉具有更高的流动性,这意味着植物将从污染土壤中吸收更多的镉[3-4]。镉主要通过不同的人类活动如矿业、电池使用、油漆颜料、合金制备、以及其他活动产生的工业废料进入环境[5-6],其中磷矿开采和大气沉降被认为是最大的镉污染源[7]。据估计,耕地中发现的54%—58%的镉来源于矿质磷肥的施用,不幸的是,目前可用的磷矿石呈下降趋势,低级磷矿石的加工产生更多的镉等重金属。

研究发现,水稻吸收的镉大部分累积在根部,严重抑制根系生长,使根数减少[8],镉积累对水稻生长有直接或间接的危害,将改变许多生理功能[9- 10],镉会限制水稻种子的萌发和幼苗的生长,以及细胞中许多代谢过程的强度和方向[11],镉在一定程度上影响着稻米对有益微量元素的吸收和运输[12],受到镉污染的植物在发育中的非特性反应会加剧细胞的氧化,形成过量的活性氧化物[13],同时受到镉污染的植物的超氧化物歧化酶的活性和过氧化氢酶的活性也将显著降低[14]。在过去的几十年里,有过很多关于富硅物质能够减轻镉对植物生长不利影响的报道,硅可以减轻水稻的镉毒症状[15],降低植物叶片中镉的积累[16-17]。……