董 歌，徐仁扣①

(1.中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏 南京 210008；2.中国科学院大学现代农学院，北京 100049)

重金属在土壤-作物系统内的迁移、富集及对生态环境的危害引起了全世界的高度关注[1]。玉米既是全球也是中国第一大谷物，在保障粮食安全和优化产业结构中占有重要地位[2]，然而农田土壤重金属污染引起的食品安全问题不容乐观。例如，在湖南严重污染的农田土壤上，19个玉米品种籽粒Cd质量含量范围为0.14～0.32 mg·kg-1，超标率达100%[3]。另外，玉米对Cu2+较为敏感[4]，易受Cu2+的毒害。因此，减缓玉米根系对Cu2+和Cd2+的吸收和积累具有重要实际意义。

植物根系表面带有丰富的官能团(—OH、—NH2和—H2PO4等)，质子的缔合与解离使其表面带有电荷，且以负电荷为主，可为阳离子提供潜在吸附位点[5]。根系主要通过形成化学键和静电吸引方式吸附重金属离子，植物种类和环境条件的改变会影响根系表面官能团类型，也会改变吸附位点数量和类型[6]，使得根系表面吸附重金属的化学形态发生变化并影响重金属在植物组织中的分布[4]。

土壤pH是影响重金属在土壤固液相分配的最重要因素[7]，可通过改变重金属形态影响重金属生物有效性，进而影响重金属的生物毒性和植物对其的吸收[8]。而外源阳离子和有机酸也会影响重金属的生物有效性。阳离子如Ca2+和Mg2+可与重金属阳离子竞争根系表面吸附位点，减少重金属在根系表面吸附量，进而缓解其毒性[9]。pH值为4.5时，Ca2+和Mg2+缓解小麦根系受Cu2+毒害的效果最佳[10]。……