硅锌互作对镉胁迫下玉米生长及生理参数的影响

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：魏畅,马耀武,张振宇,张麒宇,吴天赐,焦秋娟,申凤敏,刘芳,赵颖,姜瑛,柳海涛

单位：河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046

摘要：为评估Cd胁迫条件下施加外源Si和Zn对玉米根系构型及生理效应的影响,通过水培试验,以玉米品种郑单958为供试材料,探究在50 μmol·L-1 Cd胁迫条件下,分别施加1 mmol·L-1 Si和100 μmol·L-1 Zn对玉米幼苗生长、光合系统、Cd含量及其吸收动力学、丙二醛含量和抗氧化物质的影响,并通过主成分分析进行评价. 结果表明,Cd显著抑制玉米幼苗的生长,主根长、株高和生物量显著下降,根系发育和光合系统受到影响,丙二醛和抗氧化物质含量显著提升. Cd胁迫条件下,施加外源Si和Zn能够有效降低幼苗对Cd的最大吸收速率,通过改善AsA-GSH循环减轻氧化损伤,丙二醛质量摩尔浓度下降,光合作用增强,有效改善玉米幼苗的生长状态,其中主根长和株高分别提高了9.19%~40.88%和14.35%~18.92%；地下部和地上部干重分别增加了51.76%~151.76%和53.11%~84.31%,Si-Zn互作对Cd毒害的缓解效果略优于单独施加Si或Zn；其中Si在抑制玉米Cd吸收方面起到了重要作用,地下部和地上部Cd含量分别显著减少了43.55%和80.43%. 外源施加Si和Zn可通过调节抗氧化物质含量以缓解Cd诱导的氧化损伤,增强光合作用,促进玉米幼苗生长,并有效提高玉米幼苗对Cd毒害的耐受能力,有利于重金属污染农田合理利用和粮食安全生产.

关键词：玉米,镉（Cd）胁迫,硅（Si）,锌（Zn）,根系构型,