小议水稻对砷吸收和代谢机制研究

概要：Si 是促进水稻生长，保证产量的两种重要营养元素。目前，已有较多关于P和Si 对水稻吸收、累积As 的影响研究，并取得了一定的成果。研究发现，营养液里的P可显著抑制水稻对As(Ⅴ)的吸收，而不影响水稻对As(Ⅲ) 的吸收。但是土培试验却没有得到相似的结果。这可能是因为，在水培条件下As(Ⅴ)的形态和生物有效性较稳定。而土培情况则不同，在淹水土壤里As 主要以As(Ⅲ)形式存在，而且磷酸盐只会与As(Ⅴ)竞争铁膜和土壤颗粒上的吸附位点；非淹水土壤里，磷酸盐可将吸附在土壤上的As(Ⅴ)置换下来，增加As(Ⅴ)的溶解性和生物有效性[4]。Abedin 等用含不同浓度As(Ⅴ)和磷酸盐的水灌溉水稻，证实磷酸盐对水稻As(Ⅴ)的吸收没有抑制作用。而Si 在土培和水培下均可抑制水稻对As 的累积。Guo 等证实往营养液里添加Si 能有效减少水稻对As 的吸收。在As 污染土壤中添加外源Si 或者将水稻种在硅含量和生物有效性较高的土壤里，均能显著抑制水稻对As 的吸收。Li 等最新研究结果表明，土壤施加Si 肥条件下，水稻茎叶和稻谷总As 含量分别降低了78%和16%。因此，向A

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Si 是促进水稻生长，保证产量的两种重要营养元素。目前，已有较多关于P和Si 对水稻吸收、累积As 的影响研究，并取得了一定的成果。研究发现，营养液里的P可显著抑制水稻对As(Ⅴ)的吸收，而不影响水稻对As(Ⅲ) 的吸收。但是土培试验却没有得到相似的结果。这可能是因为，在水培条件下As(Ⅴ)的形态和生物有效性较稳定。而土培情况则不同，在淹水土壤里As 主要以As(Ⅲ)形式存在，而且磷酸盐只会与As(Ⅴ)竞争铁膜和土壤颗粒上的吸附位点；非淹水土壤里，磷酸盐可将吸附在土壤上的As(Ⅴ)置换下来，增加As(Ⅴ)的溶解性和生物有效性[4]。Abedin 等用含不同浓度As(Ⅴ)和磷酸盐的水灌溉水稻，证实磷酸盐对水稻As(Ⅴ)的吸收没有抑制作用。而Si 在土培和水培下均可抑制水稻对As 的累积。Guo 等证实往营养液里添加Si 能有效减少水稻对As 的吸收。在As 污染土壤中添加外源Si 或者将水稻种在硅含量和生物有效性较高的土壤里，均能显著抑制水稻对As 的吸收。Li 等最新研究结果表明，土壤施加Si 肥条件下，水稻茎叶和稻谷总As 含量分别降低了78%和16%。因此，向As 污染稻田中施加Si 肥，可能成为一条降低稻米As 含量的有效措施。研究P、Si 对水稻积累As 的影响规律及内在机理，对于减少稻米As 积累有重要的指导和实践意义，但是这方面的研究仍需要加强。

 

　　4.2.2 土壤氧化还原电位（Eh）和土壤酸碱度（pH）对水稻As 吸收的影响

 

　　土壤 Eh 是影响As 赋存形态和生物有效性的重要土壤理化性质之一。土壤Eh 不同，As 的移动性以及在土壤溶液中的含量差别很大[30, 49]。稻田土壤Eh 主要受水分条件影响，在淹水期土壤Eh 显著降低，铁(氢)氧化物被还原溶解、As(Ⅴ)被还原成As(Ⅲ)，大量As 迅速释放到土壤溶液中，移动性强的As(Ⅲ)成为主要形式，As 生物有效态因而显著升高；非淹水时期的稻田土壤As 主要与铁(氢)氧化物结合，其移动性显著降低，土壤溶液中As 含量降至淹水条件下的10%以下。Xu 等研究表明，淹水条件下糙米、谷壳As 含量比非淹水条件下高出10～15 倍，茎叶As 升高7～35 倍。稻米中As 形态含量比例也会受土壤Eh 影响。土壤淹水条件下（低Eh），稻米Asi

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