施硅对水稻铁膜砷固定和体内砷转运的影响

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：李林峰,文伟发,徐梓盛,陈勇,李奇,李义纯

单位：广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640,农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640,广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,广州市增城区动物卫生监督所石滩分所, 广州 511330,广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640,农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640,广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640,农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640,广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640,农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640,广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640,广东省农业科学院农业资源与环境研究所, 广州 510640,农业部南方植物营养与肥料重点实验室, 广州 510640,广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室, 广州 510640

摘要：水稻铁膜对砷（As）的固定及其体内As的转运深刻影响着糙米中As的累积.施硅（Si）能够抑制水稻对As的累积，然而，施Si如何调控铁膜对As的固定和水稻各部位的As向糙米的转运，相关机制目前尚未十分清楚.以As超标土壤中的水稻铁膜为研究对象，通过开展不同Si处理水平的土壤盆栽试验，研究施Si对水稻根表铁膜固定As和各组织器官中As向糙米转运的影响及作用机制.结果表明，Si2（0.66 g ·kg-1）处理显著提高了水稻根系CAT （1.81倍）、SOD （7.98倍）和POD （1.25倍）酶活性，增加了铁膜中的DCB-Fe含量（44.35%），提高了铁膜的表面粗糙度（108.91%），导致铁膜的DCB-As含量明显升高（88.32%）；而且，Si2处理显著增加了水稻根中As的累积率，降低了根和叶对As的转运能力，最终导致糙米中As含量的显著降低（53.12%）.施Si增强水稻根表铁膜对As固定的原因可归结于Si促进铁膜的形成和增大铁膜的表面粗糙度，而施Si抑制根和叶中As向糙米的转运则可能与Si竞争水稻体内As的转运蛋白，促进As-巯基络合物形成以及增强As液泡区隔化等密切相关.研究成果可为稻田As污染阻控技术及产品研发提供科学依据，为华南地区As污染农田的安全利用提供重要参考.

关键词：硅(Si),水稻,铁膜,砷固定,抗氧化酶,