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为探讨重金属污染防控技术,本文以‘莱芜大姜’为试材,研究生姜对土壤中Cd、Hg的吸收富集特性,探讨了施硅肥缓解生姜Cd、Hg胁迫的生理效应及对产品安全的影响。主要研究结果如下:1.生姜幼苗期,土壤较低水平Cd(1 mg/kg,2 mg/kg)、Hg(1.5 mg/kg)对植株生长及相关生理代谢无显著影响;但随处理时间的延长及Cd、Hg水平的增加,生姜的生长势降低,生理代谢受到显著抑制,至处理120 d时,2 mg/kg Cd及6 mg/kg Hg胁迫的生姜根茎鲜重较对照分别下降9.1%和19.7%。在2 mg/kg Cd或6 mg/kg Hg水平胁迫下增施1 g/kg硅肥,则生姜根茎鲜重较不施硅肥对照分别增加14.3%和16.9%;硅肥不仅促进生姜植株生长,还显著提高姜辣素、挥发油等品质指标。2.随土壤Cd、Hg水平的升高,生姜植株各器官Cd、Hg含量增加,但以根系中Cd、Hg含量较高,根茎次之,茎和叶较低;同一器官Cd、Hg含量以姜母>子姜>孙姜,主枝>一级侧枝>二级侧枝,主枝叶>一级侧枝叶>二级侧枝叶。增施硅肥可显著降低植株各器官Cd、Hg含量,如2 mg/kg Cd水平下增施2 g/kg硅肥,姜母、子姜和孙姜Cd含量分别从0.2566、0.1070、0.0580μg/g降低至0.186、0.069、0.029μg/g,降幅为27.6%、35.5%、51.2%。而6 mg/kg Hg水平下增施2 g/kg硅肥,姜母、子姜和孙姜Hg含量分别由0.107、0.028、0.009μg/g降低至0.058、0.011、0.005μg/g,降幅为45.8%、60.7%、44.4%。3.外施硅肥影响Cd、Hg胁迫下生姜对Cd、Hg的吸收和转移。Cd胁迫下,低浓度(1g/kg)硅肥处理对生姜地上部Cd积累量无显著差异,高浓度(2g/kg)硅肥处理显著地抑制Cd由地下部向地上部转移。汞胁迫下,1g/kg和2g/kg硅肥处理初级转移系数与对照相比降低15.9%和33.7%。4.土壤Cd、Hg胁迫下增施硅肥,生姜叶片叶绿素含量及光能利用效率显著高于对照,2 mg/kg Cd胁迫下增施1g/kg和2 g/kg硅肥,生姜根茎膨大期植株叶片叶绿素含量较对照增加13.9%、24.5%,11:00时叶片光合速率分别增加15.1%、26.9%,同时增施硅肥还显著增强叶片叶绿素光化学效率。Hg胁迫下增施硅肥也有相似的变化趋势。5.土壤Cd、Hg胁迫下增施硅肥,生姜叶片SOD、POD、CAT活性在整个生长期内均呈先上升后迅速下降的趋势,处理120 d时较前一时期下降趋势显著。在整个生姜生长周期内均以Si2>Si1>Si0,且在处理120 d时各处理间差异尤为显著,其中2 mg/kg Cd胁迫下增施2 g/kg硅肥,SOD、POD、CAT较对照提高45.5%、47.8%、55.3%,6 mg/kg Hg胁迫下增施2 g/kg硅肥,SOD、POD、CAT较对照提高41.6%、69.7%、86.1%。同时,增施硅肥降低叶片MDA、O2-.、H2O2和脯氨酸含量。