缓释硒肥对小麦镉吸收转运的阻控效应及籽粒硒富集研究

周俊康; 樊广萍; 姚澄; 张金福; 鲍广灵; 史高玲; 李琳; 陈金林; 高岩

文章摘要

周俊康,樊广萍,姚澄,张金福,鲍广灵,史高玲,李琳,陈金林,高岩.缓释硒肥对小麦镉吸收转运的阻控效应及籽粒硒富集研究[J].农业环境科学学报,2026,45(9):2198-2209.

缓释硒肥对小麦镉吸收转运的阻控效应及籽粒硒富集研究

Effects of slow-release selenium fertilizer on inhibiting cadmium uptake and translocation in wheat and enhancing selenium enrichment in grains

投稿时间：2025-11-09

DOI：10.11654/jaes.2025-1014

中文关键词: 小麦缓释硒肥镉硒吸收转运

英文关键词: wheat slow-release selenium fertilizer cadmium（Cd） selenium（Se） uptake and transfer

基金项目:江苏省农业科技自主创新资金项目（CX（24）1001）

作者	单位	E-mail
周俊康	南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 南京 210037 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室/国家农业环境六合观测实验站, 南京 210014
樊广萍	江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室/国家农业环境六合观测实验站, 南京 210014 南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095 江苏大学环境与安全工程学院, 江苏镇江 212013	fanguangping@jaas.ac.cn
姚澄	镇江市环境卫生管理服务中心, 江苏镇江 212000
张金福	江苏省南京市高淳区农业农村局, 南京 211300
鲍广灵	江苏省南京市高淳区农业农村局, 南京 211300
史高玲	江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室/国家农业环境六合观测实验站, 南京 210014 南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095 江苏大学环境与安全工程学院, 江苏镇江 212013
李琳	江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室/国家农业环境六合观测实验站, 南京 210014 南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095
陈金林	南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 南京 210037	jlchen@njfu.edu.cn
高岩	南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 南京 210037 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室/国家农业环境六合观测实验站, 南京 210014 南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095 江苏大学环境与安全工程学院, 江苏镇江 212013

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中文摘要:

为探究缓释硒肥对土壤-小麦系统中镉（Cd）吸收转运的调控效应，本研究通过盆栽试验，探讨了不同用量缓释硒肥对土壤Cd有效性及小麦Cd/Se积累与转运的影响，并进行了田间效果验证。结果表明：在盆栽重度Cd污染条件下，施用缓释硒肥对土壤pH及有效态Cd含量均无显著影响。缓释硒肥显著改变了Cd在小麦体内的分配，施用中高含量硒肥（0.2、0.3 g·kg^-1）促进了Cd在根系的积累（增幅6.7%~56.5%），同时显著降低了成熟期Cd由根向地上部的转运系数，致使籽粒Cd含量显著降低15.0%~22.1%。此外，缓释硒肥极显著提升了小麦各部位Se含量，籽粒Se富集效应尤为突出，增幅达168~489倍。相关性分析显示，全生育期内小麦根部Cd与Se含量呈稳定正相关（r=0.363~0.927），而地上部Cd含量与根部Se含量（r=-0.163~-0.870）及地上部Se含量（r=-0.154~-0.929）均呈负相关，说明Se在促进根系Cd固持的同时，抑制其向上转运。田间试验进一步证实，在轻度Cd污染农田中，施用225、450 kg·hm^-2（ 0.1、0.2 g·kg^-1）的缓释硒肥使小麦籽粒Cd含量降低36.9%、40.5%，并使籽粒Se含量提升至0.36~0.52mg·kg^-1，符合富硒农产品标准。研究表明，缓释硒肥主要通过调控植物体内Cd/Se吸收与转运过程，实现“阻Cd增Se”的双重效应，为Cd污染农田的安全生产提供了可行的农艺调控途径。

英文摘要:

To investigate the regulatory effects of slow-release selenium fertilizer on cadmium（Cd）uptake and transport in the soil-wheat system, pot and field experiments were conducted to examine the impacts of different application rates on soil Cd availability and the accumulation and transport of Cd and Se in wheat. The results showed that under pot conditions with severe Cd contamination, the application of slow-release selenium fertilizer had no significant effect on soil pH or available Cd content at various wheat growth stages. However, it significantly altered the distribution of Cd within wheat plants：medium to high application rates（0.2, 0.3 g·kg^-1）promoted Cd accumulation in roots（increased by 6.7% - 56.5%）while significantly reducing the Cd transfer factor from roots to shoots at maturity, leading to a notable decrease in grain Cd content by 15.0%-22.1%. Additionally, slow-release selenium fertilizer dramatically increased Se concentrations in all parts of wheat, with the most pronounced enrichment effect observed in grains, where Se content increased by 168~ 489 times. Correlation analysis revealed a consistent positive correlation between root Cd and Se concentrations throughout the growth period（r=0.363-0.927）, whereas shoot Cd content was negatively correlated with both root Se content（r=-0.163 to -0.870）and shoot Se content（r=-0.154 - -0.929）, indicating that Se promotes Cd retention in roots while inhibiting its upward translocation. Field trials further confirmed that in farmland with mild Cd contamination, applying 225 and 450 kg · hm^-2 slow-release selenium fertilizer significantly reduced wheat grain Cd content by 36.9% and 40.5%, respectively, and increased grain Se content to 0.36-0.52 mg · kg^-1, meeting the standards for selenium-enriched agricultural products. In summary, slow-release selenium fertilizer primarily regulates the uptake and translocation processes of Cd and Se within plants, achieving the dual effects of“Cd reduction and Se enhancement”, and provides a feasible agronomic strategy for safe wheat production in Cd-contaminated farmland.

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