Differences in cadmium accumulation and translocation in different varieties of Zea mays
ZHANG Ning 1,TAO Ronghao 1,ZHANG Huimin 1,ZHOU Xiaotian 1,GAO Canhong 2,HU Zhaoyun 3,MA Youhua 1*
（1.Anhui Province Key Lab of Farmland Ecological Conrvation and Pollution Prevention,College of Resources and Environment,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China;2.College of Agronomy,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China;3.Tongling Yi′an District Agricultural Technology Extension Center,Tongling 244100,China ）
Abstract ：To explore the differences in cadmium （Cd ）bioaccumulation and translocation between maize varieties and to screen maize varieties with low ed Cd accumulation,a field experiment was carried out with 50varieties of maize.Maize varieties with high,medium,and low accumulation of Cd in eds were screened using cluster analysis.Reprentative varieties were lected to analyze the bioaccumulation and translocation factors of Cd in different plant organs.The results showed that the ed Cd content of the 50maize varieties ranged from 0.09to 0.85mg ∙kg -1,which meets the national feed hygiene standard.The bioaccumulation factor of Cd in the eds of varieties was <1.According to
cluster analysis,three types of maize with high,medium,and low accumulation were obtained,accounting for 8%（4）,34%（17）,and 58%（29）of the tested varieties,respectively.The bioaccumulation factors of Cd in soil by roots,shoots,corncobs,and eds of high -,medium -,and low -accumulation reprentative varieties were <1,and the translocation factors of Cd in
shoots and eds were 1.17~1.31,0.60~0.76;0.90~0.96,0.26~0.27;and 0.84~0.87,0.08~0.10,respectively.The parts that exhibited a stronger Cd accumulation ability in the soil of reprentative high-,medium-,and low-accumulation maize varieties were shoots,roots,
and roots,respectively,and the ability of shoots and eds to transport Cd decread quentially.All 50maize varieties were planted on strictly controlled cultivated land to produce maize feed.Among them,29dominant varieties with low accumulation of Cd in eds,including Xindan 58and Meijia 303,can be tested for priority protection and safe utilization of cultivated land to produce safe edible maize.
Keywords ：Zea mays ;cadmium;accumulation;translocation;screening
不同玉米品种对镉积累和转运差异研究
张宁1，陶荣浩1，张慧敏1，周晓天1，高灿红2，胡兆云3，马友华1*
（1.农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室，安徽农业大学资源与环境学院，合肥230036；2.安徽农业大学农学院，合肥230036；3.铜陵市义安区农业技术推广中心，安徽铜陵244100）收稿日期：2021-09-07录用日期：2021-12-22作者简介：张宁（1994—），女，安徽六安人，硕士研究生，从事土壤重金属治理修复研究。E-mail ：******************通信作者：马友华E-mail ：************* 基金项目：安徽省自然科学基金项目（1908085MC69）Project supported ：Natural Science Foundation of Anhui Province ，China （1908085MC69）
摘
要：为探讨玉米对Cd 积累和转运的种间差异，本研究以50个玉米品种为材料开展田间试验。通过聚类分析法筛选籽粒Cd
高、中、低积累的品种，选择代表性品种分析植株各器官对Cd 的富集和转运系数。结果表明：50个玉米品种籽粒Cd 含量范围为
0.09~0.85mg ∙kg -1，均符合国家饲料卫生标准，所有品种籽粒对Cd 的富集系数均小于1。籽粒Cd 高、中、低积累3类玉米品种分别
占供试品种的8%（4个）、34%（17个）和58%（29个）。高、中、低积累代表品种根、茎叶、芯、
籽粒对土壤中Cd 的富集系数均小于1，高、中、低积累代表品种茎叶和籽粒对Cd 的转运系数分别为1.17~1.31和0.60~0.76、0.90~0.96和0.26~0.27、0.84~0.87和0.08~0.10。高、中和低积累代表品种对土壤中Cd 富集能力较强的部位分别为茎叶、根和根，且茎叶和籽粒对Cd 转运能力依次降低。研究表明，50个玉米品种均可在严格管控类耕地种植生产饲料玉米，其中新单58、美加303等29个籽粒Cd 低积累优势品种可在优
先保护类和安全利用类耕地试种，生产安全可食用玉米。关键词：玉米；镉；积累；转运；筛选中图分类号：X173；S513
文献标志码：A
文章编号：2095-6819（2022）06-1208-09
doi :10.13254/j.jare.2021.0600
张宁，陶荣浩，张慧敏，等.不同玉米品种对镉积累和转运差异研究[J].农业资源与环境学报,2022,39（6）:1208-1216.
ZHANG N,TAO R H,ZHANG H M,et al.Differences in cadmium accumulation and translocation in different varieties of Zea mays [J].Journal of Agricultural Resources and Environment ,2022,39（6）:1208-1216.
开放科学OSID
2022年11月
张宁，等：不同玉米品种对镉积累和转运差异研究
近年来，由于工矿企业的快速发展以及化肥农药的不合理施用，土壤污染愈发严重，尤其以重金属污染最为突出[1-2]。相关研究表明重金属生物降解难度大，在土壤中不断积累并进一步富集在作物器官内，严重危害生态环境和人类身体健康[3]。资料显示，我国每年因重金属污染导致的粮食损失超过1000万t ，经济损失总量达200亿元[4]，重金属防治已经刻不容缓。目前，控制重金属向食物链中转移主要有两种途径：一是通过化学方法钝化土壤中的重金属；二是筛选出对重金属有耐受性且积累量低的农作物品种[5]。重金属低积累作物品种筛选研究具有操作简单、风险低、易推广等优点[6]，是当前受污染耕地安全利用的主要措施，品种选择上主要以水稻[7]、小麦[8]、玉米[9]、白菜[10]等为主。因此，通过探寻重金属在大宗粮食作物中富集的特征，筛选重金属低积累品种，对降低作物对重金属的吸收和积累，减少作物中重金属含量具有重要意义。
玉米作为我国广泛种植的农作物之一，具有生物量大、生长周期短等特点，且籽粒对重金属的富集能力较低[11]。因此，低积累玉米品种筛选工作对保障当前农产品安全和Cd 污染农田修复具有重要意义。杨刚等[12]分析了四川省主推的21个玉米品种对重金属Hg 和As 的积累特征，并分别筛选出Hg 、As 的低积累品种，为重金属污染土壤修复提供新思路。袁林等[13]通过盆栽试验探讨了不同玉米品种
对Cd 的吸收累积差异，筛选出可用于重金属Cd 污染土壤修复的玉米品种。陈建军等[14]通过外源添加CdCl 2探索不同玉米品种对Cd 积累和转运的种间差异，并筛选出适合云南Cd 重度污染地区种植的3个品种。目前国内关于低积累玉米品种筛选的研究主要集中于四川、云南、广东等地，且局限于盆栽试验，而针对安徽省受污染耕地的重金属Cd 低积累玉米品种筛选研究还未见报道。此外，已有研究中对玉米各器官重金属的积累研究主要集中于根、茎叶、籽粒，而玉米芯对重金属的富集及含量分布则鲜见报道。
本研究以安徽省农作物品种审定委员会审定或引种备案的适宜在安徽省合法种植的50个玉米品种为试验材料，通过在安徽省铜陵市义安区某严格管控类耕地进行大田试验，研究Cd 胁迫对不同玉米品种生长的影响，以及玉米不同部位（根、茎叶、芯、籽粒）中Cd 的分布和不同玉米品种对Cd 积累及转运的种间差异，以期筛选出Cd 低积累玉米品种，并探究Cd 在玉米中的吸收转运及分布特征，为受污染耕地安全
利用及保障农产品质量安全提供有效参考依据。
1材料与方法
1.1试验地点
试验地点位于安徽省铜陵市义安区某严格管控
类耕地，试验田周边存在大型铁硫矿。试验前土壤基本理化性质：pH 5.27，有机质34.22g·kg -1，全氮1.39g·kg -1，碱解氮58.01mg·kg -1，有效磷20.75mg·kg -1，速效钾87.5mg·kg -1，Cd 2.35mg·kg -1，根据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018），试验地Cd 含量超出耕地土壤重金属污染风险管制值的1.57倍，土壤属于Cd 重度污染。1.2供试材料及试验设计
供试玉米品种50个（表1），均为通过安徽省农作
物品种审定委员会审定（引种）的品种，购自当地种子销售市场。
采用随机区组设计方法种植玉米，每个品种重复
3次，共150个小区，行距65cm ，株距30cm ，小区面积7.2m 2
（1.2m×6m ），根据当地种植习惯采用双行种
植，四周设保护行。播种前一周按照每亩（1亩=667m 2）50kg 播撒基肥氮磷钾三元复合肥（15∶15∶15），播
前晒种，土壤含水量保持在最大田间持水量的60%~70%。2020年6月直接点播，正常田间水肥管理，并
及时对田间进行排水和除虫等工作，9月成熟期采样
表1供试玉米品种
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农业资源与环境学报·第39卷·第6期·卷终
并收获，采集各试验小区不同玉米品种植株样及对应根际土样。
1.3样品采集与分析
玉米成熟期取下果穗后晒干脱粒进行实际测产，并按梅花形取样法采集每个玉米品种5株，同时采集相对应的土壤样品（0~20cm）组成混合土样。土壤样品自然风干后分别过10、60、100目筛备用，植株样品分为根、茎叶、芯、籽粒四部分，用自来水洗净后再用去离子水冲洗。根部使用10mmol·L-1的乙二胺四乙酸溶液清除Cd离子，再用去离子水清洗。在105℃烘箱中杀青30min，70℃烘干至恒质量，测定干质量后粉碎，过100目筛备用。土壤和植株干样品经微波消解后，用原子吸收分光光度计测定Cd含量。
按照国标方法和《土壤农业化学分析方法》[15]对土壤基本理化性质进行检测分析。土壤经去CO2蒸馏水浸提（土水比为1∶2.5）后用精密pH计（TART⁃ER2100）测定pH值。土壤全量Cd采用《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997）中的方法测定，植株样品中总Cd测定参照《食品安全国家标准食品中镉的测定》（GB 5009.15—2014），用德国耶拿Z700P原子吸收分光光度计石墨炉法测定。以国家标准参比物质土壤样品（GBW07461）和植物样品（GBW10012）进行质量控制，国家标准样品分析结果均在误差允许范围内。1.4统计分析
数据统计分析在SPSS和Excel软件中进行，处理间平均值的比较采用最小显著差数法（LSD），图表中的数据均采用平均值±标准差表示，差异显著水平为P<0.05。采用Origin软件绘图。
茎叶、根富集系数=茎叶、根重金属含量/土壤相应重金属元素含量[16]（1）籽粒富集系数=籽粒重金属含量/土壤相应重金属元素含量[17]（2）芯富集系数=芯重金属含量/土壤相应重金属元素含量（3）籽粒转运系数=玉米籽粒重金属含量/茎叶重金属含量[18]（4）茎叶转运系数=玉米茎叶重金属含量/根中重金属元素含量[19]（5）2结果与分析
2.1不同玉米品种生物量及产量
不同玉米品种生物量及产量见表2。由表2可知，不同玉米品种生物量及产量均存在显著差异。不同玉米品种根部生物量范围为1.99~23.79g·株-1（37号最低，48号最高），均值为5.82g·株-1；不同玉米
品种茎叶生物量范围为26.47~70.12g·株-1（18号最低，
50号最高），均值为54.47g·株-1；玉米芯生物量范围为6.41~28.80g·株-1（35号最低，30号最高），均值为18.66g·株-1。不同玉米品种产量范围为34.82~ 179.76g·株-1（35号最低，31号最高），均值为112.35 g·株-1。
2.2不同玉米品种籽粒、根际土壤Cd含量及聚类分析2.2.1不同玉米品种籽粒、根际土壤Cd含量差异分析
不同玉米品种籽粒、根际土壤Cd含量和籽粒富集系数见表3。由表3可知，不同玉米品种籽粒Cd含量存在显著差异。50个玉米品种籽粒Cd含量介于0.09~0.85mg·kg-1之间，均符合《饲料卫生标准》（GB 13078—2017）的要求（Cd≤1.0mg·kg-1），达标率为100%。除33号品种籽粒Cd含量未超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB2762—2017）规定的限值（Cd≤0.1mg·kg-1）外，其余均超标0.01~0.75mg·kg-1，超标率达到98%，这与试验区域土壤Cd含量高直接相关。
不同玉米品种根际土壤Cd含量范围为1.89~ 2.66mg·kg-1（18号最低，21号最高），均值为2.27mg·kg-1。不同玉米品种籽粒对土壤中Cd富集系数范围为0.040~0.386（33号最低，40号最高），均值为0.103。
2.2.2不同玉米品种籽粒Cd含量聚类分析
50个供试玉米品种籽粒Cd含量均符合《饲料卫生标准》，为进一步筛选可在优先保护类耕地和安全利用类耕地试种且籽粒可安全食用的玉米品种，降低玉米籽粒Cd含量超标风险，对50个玉米品种进行聚类分析（图1），以期获得籽粒Cd低积累的玉米品种。由图1可知，50个玉米品种可分为高、中、低积累三类。其中高积累类型有8号、1号、10号、40号4个品种，玉米籽粒Cd含量介于0.47~0.85mg∙kg-1之间，占供试品种的8%；中积累类型有2号、5号、50号等17个品种，玉米籽粒Cd含量介于0.22~0.32mg∙kg-1之间，占供试品种的34%；低积累类型有33、25、49等29个品种，玉米籽粒Cd含量介于0.09~0.19mg∙kg-1之间，占供试品种的58%，不同玉米品种籽粒Cd积累类型划分见表4。
2.3不同玉米品种根、茎叶、芯Cd含量
为进一步探讨不同玉米品种对Cd的积累和转运特征，分别挑选籽粒Cd高、中、低积累代表玉米品种
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张宁，等：不同玉米品种对镉积累和转运差异研究
表2不同玉米品种生物量及产量（g ·株-1）
-11
234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950平均值
4.48±0.95b 3.04±0.62b 6.22±0.19b 6.73±0.39b
5.60±0.76b 5.64±0.39b 8.50±0.53b 3.48±0.62b 2.30±0.29b 5.80±0.45b 8.90±0.98b 10.28±1.47b 11.14±0.94b 7.79±0.71b 2.67±0.70b
6.84±1.97b 4.66±0.78b 2.25±0.36b 5.69±0.50b 5.43±1.09b 6.86±0.28b 4.06±0.17b 2.57±0.26b 3.85±0.40b 5.70±0.57b 4.39±0.32b
7.79±1.40b 6.37±0.97b 4.76±0.22b 5.58±0.44b 6.95±1.22b 2.87±0.78b 5.75±0.92b 6.21±0.41b 4.39±0.42b 3.27±0.64b 1.99±0.38b 5.75±0.45b 4.27±0.46b 4.12±0.95b 4.99±0.25b 3.06±0.49b 2.95±0.30b
8.57±0.71b 8.90±1.32b
9.88±1.08b 6.97±0.32b 23.79±31.21a 3.49±0.53b 3.27±0.38b 5.82
48.10±1.45mnopq 65.58±4.65ab 45.50±4.13opqr 61.46±1.94bcdefg 66.44±2.58ab 51.64±3.39ijklmno 54.31±1.72hijklm 49.78±2.86jklmnop 41.32±2.97rs 57.46±1.86defghi 49.99±1.84jklmnop 63.84±2.37bcd 63.52±2.73bcde 58.24±2.06cdefgh 55.82±2.38fghij 49.22±1.29klmnop 63.21±2.11bcde 26.47±0.96t 45.69±6.37opqr 47.92±2.07nopq 54.46±4.40hijkl 62.60±3.61bcde 55.23±2.44ghijk 46.87±5.36opqr 57.63±6.11defghi 64.23±2.89abc 58.46±6.21cdefgh 63.10±2.15bcde 44.89±1.20pqr 47.99±2.46mnopq 46.90±2.78opqr 64.25±2.42abc 54.06±2.70hijklmn 48.79±2.77lmnop 54.23±1.62hijklm 46.83±3.17opqr 62.33±1.86bcde 48.92±3.49lmnop 65.23±1.53ab 63.49±2.60bcde 45.18±1.84pqr 37.87±1.26s 42.13±3.06qrs 62.05±2.90bcdef 61.23±4.10bcdefg 58.32±6.58cdefgh 57.90±0.54cdefghi 55.45±3.86ghijk 57.36±5.19efghi 70.12±3.25a 54.47
14.87±1.36uvw 25.45±1.28bcde 18.48±2.31nopqr 12.22±2.12xy 11.11±1.23y 14.99±1.42uvw 20.50±0.92jklmno 15.52±0.80tuv 11.60±1.31xy 14.74±1.02uvw 10.47±0.86y 23.60±1.67efgh 20.57±2.11jklmno 7.52±1.21z 18.15±1.86opqrs 27.09±1.75abc 16.03±1.47stuv 21.17±1.07ijklm 19.3
9±1.65lmnopq 21.35±0.97hijkl 20.68±1.81jklmn 18.98±1.46lmnopq 19.56±0.79klmnopq 11.41±1.19xy 22.02±0.24hijk 16.17±0.94rstu 17.14±1.63qrstu 18.16±1.38opqrs 25.38±1.22bcde 28.80±1.19a 26.33±0.63bcd 18.68±1.00mnopq 11.88±1.14xy 13.71±1.19vwx 6.41±1.23z 19.92±1.55klmnop 23.45±1.34efghi 18.73±0.96mnopq 24.48±1.37defg 25.49±0.69bcde 25.68±0.89bcde 22.77±1.10fghij 24.94±0.72cdef 12.78±0.93wxy 11.35±0.76xy 20.35±1.89jklmno 22.46±1.13ghij 27.61±0.82ab 17.58±0.99pqrst 15.20±0.76uv
18.66
86.30±5.98opq
128.70±8.26defg 122.41±7.07efghij 88.89±5.75opq 58.52±2.51s 87.96±4.26opq 101.85±8.04lmno 91.67±5.89nopq 78.33±8.95qr 87.78±4.39opq 64.63±4.49rs 154.63±1.61b 117.41±10.14efghijkl
38.33±1.29t 104.81±9.53jklmno 147.22±7.37bc 81.48±5.14pqr 127.78±11.11defgh 117.59±9.06efghijkl 125.92±11.81efghi 108.34±7.67ijklmn 115.19±8.26ghijklm 109.26±10.07hijklmn 75.00±7.35qrs 115.74±6.32ghijklm 104.07±6.12jklmno 109.44±8.05hijklmn 121.30±6.57efghijk 154.63±5.78b 150.92±9.30bc 179.76±6.41a 97.22±4.82mnop 133.07±5.53cdefg 87.59±4.87opq 34.82±1.63t 116.67±7.73fghijkl 144.45±3.53bcd 133.33±4.13cdefg 136.11±3.84cde 135.18±4.62cdef
158.33±5.80b 156.11±6.01b 116.48±5.01fghijkl 107.41±3.60ijklmn 76.11±4.49qr 119.45±4.89efghijkl 145.93±6.35bcd 159.81±3.93b 102.78±6.66klmno 100.92±5.28lmno
112.35
注：同列不同小写字母表示不同品种间差异显著（P <0.05）。下同。Note ：Different lowerca letters in a column indicate significant differences among maize varieties （P <0.05）.The same below.
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农业资源与环境学报·第39卷·第6期·卷终
表3不同玉米品种籽粒、根际土壤Cd含量和籽粒富集系数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50平均值
0.71±0.06b
0.22±0.01lmno
0.13±0.01stuvwxy
0.29±0.01efgh
0.29±0.02efghi
0.26±0.03ghijk
0.27±0.02ghij
0.47±0.02d
0.31±0.02efg
0.62±0.02c
0.16±0.03pqrstu
0.30±0.02efgh
0.27±0.02fghi
0.28±0.02fghi
0.31±0.03efg
0.18±0.01mnopqrs
0.18±0.03mnopqr
0.17±0.02nopqrst
0.12±0.03uvwxy
0.14±0.02rstuvwx
0.16±0.03pqrstu
0.11±0.02wxy
0.14±0.03rstuvwx
0.17±0.04opqrst
0.15±0.02pqrstuvwx
0.33±0.03e
0.11±0.03vwxy
0.18±0.02mnopqr
0.13±0.02tuvwxy
0.22±0.03jklm
0.10±0.01xy
0.22±0.02klmn
0.09±0.01y
0.15±0.02pqrstuvw
0.19±0.02mnopq
0.11±0.02vwxy
0.15±0.02pqrstuvwx
0.24±0.03ijkl
0.24±0.02ijkl
0.85±0.06a
0.18±0.03mnopqr
0.15±0.00pqrstuvw
0.25±0.02hijkl
0.17±0.02pqrstu
0.14±0.02qrstuvwx
0.18±0.02mnopqrs
0.19±0.02mnopq
0.16±0.03pqrstuv
0.19±0.02mnop
0.32±0.03ef
0.23
2.26±0.02klmnopqr
2.13±0.03uv
1.89±0.08y
2.03±0.02wx
2.30±0.06hijklmno
2.42±0.03cdef
2.33±0.02ghijklmn
2.41±0.03efg
2.55±0.06b
2.29±0.03ijklmnop
2.18±0.01pqrstuv
2.21±0.03mnopqrstu
2.15±0.01rstuv
2.22±0.02mnopqrst
2.29±0.02ijklmnop
2.36±0.02fghijk
2.39±0.02fghi
1.89±0.03y
1.95±0.03xy
2.20±0.01nopqrstu
2.66±0.06a
2.51±0.04bc
2.36±0.02fghij
2.27±0.02jklmnopq
2.38±0.02fghij
2.48±0.03bcde
2.41±0.20defg
2.20±0.05opqrstu
2.33±0.08ghijklmn
2.22±0.06mnopqrstu
2.39±0.01efgh
2.24±0.05lmnopqrs
2.15±0.02rstuv
2.25±0.02klmnopqr
2.17±0.02qrstuv
2.38±0.02fghij
2.35±0.05fghijkl
2.50±0.03bcd
2.40±0.03efg
2.19±0.01pqrstu
2.13±0.03tuv
2.02±0.04wx
2.38±0.04fghij
2.33±0.05fghijklm
2.22±0.04mnopqrst
2.29±0.03ijklmnop
2.09±0.02vw
2.24±0.06klmnopqrs
2.27±0.03jklmnopq
2.13±0.04tuv
2.27
0.315±0.024b
0.103±0.008jklmn
0.070±0.008qrstuv
0.145±0.006ef
0.125±0.012fghij
0.109±0.011hijklm
0.115±0.007ghijkl
0.195±0.006d
0.120±0.006ghijk
0.272±0.008c
0.073±0.013pqrstu
0.136±0.012efg
0.128±0.011efghi
0.124±0.010fghij
0.135±0.011efg
0.074±0.004pqrstu
0.077±0.011opqrstu
0.091±0.008lmnopq
0.061±0.014tuvwxy
0.063±0.008rstuvwxy
0.062±0.012stuvwxy
0.042±0.010xy
0.059±0.010uvwxy
0.074±0.014pqrstu
0.062±0.008stuvwxy
0.131±0.010efgh
0.046±0.014vwxy
0.084±0.011nopqrst
0.055±0.006uvwxy
0.102±0.012jklmn
0.043±0.005xy
0.099±0.011klmno
0.040±0.004y
0.067±0.010rstuvw
0.086±0.008mnopqr
0.046±0.009wxy
0.063±0.006rstuvwxy
0.096±0.014lmnop
0.102±0.011jklmn
0.386±0.033a
0.085±0.016nopqrs
0.072±0.002pqrstu
0.106±0.007ijklmn
0.072±0.007pqrstu
0.065±0.009rstuvwx
0.077±0.010opqrstu
0.091±0.010mnopq
0.069±0.012qrstuv
0.086±0.009mnopqr
0.149±0.013e
0.103
—
—1212
2022年11月
张宁，等：不同玉米品种对镉积累和转运差异研究
各两个（每种类型各选一个高产类型和低产类型），检测植株根、茎叶、芯的Cd 含量。不同玉米品种根、茎叶、芯Cd 含量见表5。由表5可知，玉米代表品种不同部位Cd 含量差异显著，其中根部Cd 含量介于0.91~1.28mg·kg -1之间，平均值为1.12mg·kg -1；茎叶Cd 含量范围为1.07~1.19mg·kg -1，平均值为1.10mg·kg -1；芯Cd 含量范围为0.51~0.94mg·kg -1，平均值为0.74mg·kg -1。总体来看，高积累代表品种Cd 含量表现为茎叶>根>芯，中积累代表品种表现为根>茎
叶>芯，低积累代表品种表现为根>茎叶>芯。2.4不同玉米品种对Cd 积累和转运差异分析2.4.1不同玉米品种对Cd 积累差异分析
作物对重金属的积累能力可用富集系数表示，不同玉米品种对土壤中Cd 的富集系数如图2所示。其中高积累代表品种（1号、40号）根、茎叶、芯、籽粒的Cd 富集系数分别为0.40~0.44、0.51~0.53、0.34~0.40、0.32~0.39，中积累代表品种（5号、12号）根、茎叶、芯、籽粒的Cd 富集系数分别为0.52、0.47~0.49、0.22~0.23、0.12~0.14，低积累代表品种（31号、33号）根、茎叶、芯、籽粒的Cd 富集系数分别为0.52~0.60、0.45~0.50、0.35~0.44、0.04。不同玉米品种各器官对Cd 的积累能力有较大差异，但富集系数均小于1，说明各
品种对Cd 的吸收能力均较弱。其中高积累代表品种Cd 富集系数表现为茎叶>根>芯>籽粒，中积累代表品种Cd 富集系数表现为根>茎叶>芯>籽粒，低积累代表
品种Cd 富集系数表现为根>茎叶>芯>籽粒。2.4.2不同玉米品种对Cd 转运差异分析
不同玉米品种对Cd 的转运系数见图3。高积累代表品种（1号、40号）茎叶、籽粒对Cd 的转运系数分别为1.17~1.31、0.60~0.76，中积累代表品种（5号、12号）茎叶、籽粒对Cd 的转运系数分别为0.90~0.96、0.26~0.27，低积累代表品种（31号、33号）茎叶、籽粒对Cd 的转运系数分别为0.84~0.87、0.08~0.10，具有明显
的差异性。高积累代表品种茎叶对Cd 的转运系数大于1，而中积累代表品种和低积累代表品种的茎叶转运系数均小于1，总体呈现出高积累型>中积累型>低积累型的趋势。不同玉米品种籽粒转运系数均小于1，整体表现为高积累型>中积累型>低积累型的趋势。
3讨论
作物对重金属的吸收由外界环境和自身的遗传因素共同决定[20]。段桂兰等[21]的研究表明稻米中As 的积累受到环境、遗传及环境与遗传交互作用的显著
图1不同玉米品种籽粒Cd 含量聚类分析
Figure 1Cluster analysis of Cd content in eds of different maize varieties
表4不同玉米品种（编号）籽粒Cd 积累类型划分
Table 4Classification of eds Cd accumulation types of different
表5不同玉米品种根、茎叶、芯Cd 含量
Table 5Cd content in roots ，shoots and corncobs of different
高积累型中积累型低积累型40512310.96±0.02d
1.19±0.04bc 1.14±0.04c 1.24±0.03ab 1.12±0.06b 1.07±0.02b 1.09±0.02b 1.07±0.01b 0.87±0.01b 0.51±0.05d 0.51±0.05d 0.83±0.04b
距离D i s t a n c e
品种Variety
0.70.60.50.40.30.20.10
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