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为了解Pb胁迫对地被植物藿香蓟（Ageratum conyzoides）生长特性的影响,采用盆栽控制试验,研究了不同Pb浓度（0、250、500、750、1000、1250、1500mg·kg-1）胁迫处理下霍香蓟植株生物生产量、生物量分配格局及N、P、K、Mg积累和分配特征。结果表明,低浓度Pb胁迫处理明显增加了藿香蓟的生物量、根茎叶中N、P、K、Mg含量及养分积累,改变了养分在植物体内的分配格局,但高浓度Pb胁迫处理明显抑制了植物生长,降低了根茎叶中P、K的含量和积累量。这说明藿香蓟能在一定程度上适应Pb污染土壤环境,可用于轻度Pb污染区域的园林绿化。 相似文献
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镉胁迫对薄壳山核桃幼苗生长的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究镉胁迫对薄壳山核桃幼苗生长发育的影响,本研究以薄壳山核桃实生幼苗为试验材料,采用营养液水培育苗试验方法,测定不同浓度镉[0(CK)、5、10、20、40、80 mg·L-1]处理下薄壳山核桃幼苗各项生理指标。结果表明,镉胁迫对薄壳山核桃的生长发育具有显著的抑制作用,且镉浓度越高抑制作用越明显。随着镉处理浓度的增加,薄壳山核桃幼苗的生物量、根系长度均显著下降,80 mg·L-1镉胁迫下,较CK分别下降了40.11%、56.64%;幼苗根、茎、叶中的镉含量均显著增加,在80 mg·L-1镉胁迫下分别达到5 582、2 235、479 mg·kg-1;根、茎中Mn、Zn、Mg、K元素吸收均受到抑制,但叶中K、Mg元素含量显著上升;叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在20 mg·L-1镉胁迫下均达到最高,较CK分别上升726.62%和86.47%;叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均显著降低,在20 mg·L-1镉胁迫时分别较CK下降了81.44%、81.59%、75.22%,叶片荧光参数原初光能转化效率(ΦPSII)、表观电子传递速率(ETR)和光化学荧光淬灭系数(q P)显著降低,非光化学淬灭系数(q N)值显著升高,光合作用受到严重抑制。综上,镉胁迫可以抑制薄壳山核桃幼苗生物量积累,影响根、茎中各元素的吸收,显著降低叶片光合作用强度,对幼苗生长造成严重危害。本研究为进一步揭示薄壳山核桃的镉耐性与镉富集机理奠定了理论基础。 相似文献
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紫苏叶片响应镉胁迫的蛋白质差异表达分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为阐明紫苏[Perilla frutescens(L.)Britt.]响应镉胁迫的分子机制,应用营养液加镉法,采用蛋白质组学技术分析了紫苏叶片响应镉胁迫3周的蛋白质表达差异。结果表明,镉胁迫下紫苏叶片有25个蛋白发生差异表达,其中20个蛋白质得到LC-MS/MS鉴定:光合作用相关蛋白3个,能量代谢相关蛋白11个,胁迫相关蛋白1个,蛋白质代谢相关蛋白2个,基因表达相关蛋白1个,结构蛋白1个,生物合成与解毒相关蛋白1个。在浓度为2.0 mg·kg-1、5.0 mg·kg-1、10.0mg·kg-1镉胁迫下,紫苏叶片中ATP合成酶、丝氨酸羧肽酶、植物细胞色素P450均上调表达,Rubisco大亚基、核糖体蛋白S3和肌动蛋白表达均下调。光合系统Ⅱ稳定/装配因子HCF136及胁迫反应蛋白乙酰辅酶A硫酯酶在低浓度镉(2 mg·kg-1)处理下表达上调,在高浓度镉(5 mg·kg-1,10 mg·kg-1)处理下表达下调;磷酸核酮糖激酶/尿苷激酶家族蛋白在2 mg·kg-1和5 mg·kg-1镉处理时表达上调,10 mg·kg-1镉处理时不变;逆转录转座子蛋白在10 mg·kg-1镉处理时表达下调。可见,紫苏叶片通过增强能量代谢、降低光合作用、改变蛋白代谢与基因表达和提高解毒能力,增强了镉耐性。 相似文献
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采用盆栽试验,研究镉(50 mg·kg-1)胁迫下不同磷肥水平(50、100、150 mg·kg-1)对结缕草生长及光合特性的影响。结果表明,镉胁迫下结缕草的生长和光合特性受到抑制,施加100 mg·kg-1磷肥的结缕草叶长比只受镉胁迫组增加53.33%,根长增加70.5%,叶绿素a+b含量增加42.85%,净光合速率(Pn)增加54.75%,蒸腾速率(Tr)增加94.05%,水分利用效率(WUE)增加45.85%,PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)增加12.84%,且与镉胁迫组差异显著。施加150 mg·kg-1磷肥结缕草叶片的胞间二氧化碳浓度(Ci)、表观光电子传递效率(ETR)比镉胁迫组降低。除气孔导度(Gs)在50 mg·kg-1磷肥处理后显著增加,结缕草叶长、根长、叶绿素含量、Pn、Tr、Fv/Fm、Ci和ETR等指标均随磷肥浓度增加呈现先增加后减少的趋势。通过结缕草生长和光合指标可以看出,施用磷肥可以缓解镉对结缕草的胁迫,施加100 mg·kg-1磷肥效果显著。 相似文献
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采用盆栽试验,研究了不同浓度(0、5、15、40、60mg·kg-1)K2CrO4胁迫下芹菜生物量、各器官中铬累积量和叶片Vc、硝酸盐含量变化及铬胁迫对芹菜游离脯氨酸(Pro)含量等生理特性的影响。结果表明:(1)在低浓度铬(5mg·kg-1)处理下芹菜生物量无显著变化,而中、高浓度铬(40、60mg·kg-1)处理下芹菜地上部和根部干重极显著降低(P0.01),根冠比升高,耐性指数(TI)下降。(2)不同浓度Cr6+处理下芹菜地上部和根部铬含量均极显著增加(P0.01),根部对铬有较强的滞留作用;不同浓度处理下各器官对铬的积累量均为:根叶茎。(3)随着Cr6+处理浓度增加,芹菜叶片中丙二醛(MDA)、Pro、可溶性糖、硝酸盐含量呈增加趋势;叶绿素、Vc含量及根系活力呈现下降趋势;可溶性蛋白含量在低浓度下升高,在高浓度下逐渐降低。低浓度(5mg·kg-1)Cr6+处理对芹菜未产生明显影响,中、高浓度(40、60mg·kg-1)Cr6+处理对芹菜生长发育造成一定伤害。 相似文献
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采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉（1、5、10mg·kg-1）胁迫下4种基因型番茄圣粉1号、东圣1号、农城906和宝冠1号幼苗地上部及根部生物量、镉吸收量、活性氧含量（ROS）及其他生理指标,筛选出镉低积累基因型番茄品种。结果表明,不同基因型番茄对镉胁迫响应存在差异。随镉处理浓度增加,4个品种番茄幼苗地上部生物量显著下降（P〈0.05）。地上部Cd吸收量呈增加趋势,在中浓度（5mg·kg-1）镉处理下达到峰值,品种间为宝冠1号〉圣粉1号、农城906〉东圣1号。4个品种番茄幼苗Cd转移率随镉处理浓度增加显著降低,其中东圣1号Cd转移率较低,根部Cd滞留较多,向地上部转移较少。4个品种番茄幼苗生理活性存在差异,宝冠1号番茄幼苗ROS含量及抗氧化酶（POD,CAT）活性随镉处理浓度增加变化幅度较大,东圣1号变化幅度相对较小。综合各项指标,4个基因型番茄中东圣1号为镉低积累品种。 相似文献
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铝、镉胁迫对空心菜生长及抗氧化特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为明确铝(Al)、镉(Cd)胁迫对空心菜植株生长、有害元素积累和抗逆生理代谢的影响,采用营养液培养试验,模拟酸性环境(p H值4.5),对空心菜幼苗进行Al、Cd单一及复合处理3周,测定相关指标。试验结果表明,与对照组相比,单独10μmol·L-1Al和0.5μmol·L-1Cd处理促进空心菜植株生长;高浓度Al(100μmol·L-1)、Cd(5μmol·L-1)胁迫导致植株根系和地上部Al、Cd大量积累,诱导叶片中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性增强,丙二醛(MDA)含量增多;叶片叶绿素含量明显降低,植株生物量大幅下降。Al、Cd复合处理植株各器官有害元素含量均显著高于单一毒害处理,尤其是根系,并诱发更严重的植株生长抑制效应和氧化胁迫,表明Al、Cd对空心菜植株的生长抑制和氧化胁迫具有协同性。本试验研究结果可为Al、Cd复合污染酸性菜园蔬菜安全栽培提供理论指导。 相似文献
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为从农田杂草中筛选出镉超富集植物用于镉污染农田的修复,本研究以无瓣蔊菜为试验材料,通过模拟不同浓度镉胁迫条件,探究不同镉浓度处理对无瓣蔊菜生长量、光合色素含量以及镉富集特性的影响,揭示无瓣蔊菜对镉污染土壤的修复能力。结果表明,随着土壤镉浓度的增加,无瓣蔊菜的生长受到抑制但无毒害症状,当土壤镉浓度≤75 mg·kg-1时,无瓣蔊菜的叶绿素含量有所降低,但与对照间无显著性差异;当土壤镉浓度达到75 mg·kg-1时,无瓣蔊菜地上部分镉含量为112.77 mg·kg-1,根系镉含量为69.87 mg·kg-1,且植株根系和地上部分对镉的富集系数(BCF)和转运系数(TF)均大于1,说明无瓣蔊菜是一种镉富集植物。转运量系数(TAF)以及镉积累量与土壤镉浓度的回归分析表明,镉在无瓣蔊菜中的分布规律为地上部分根系。当土壤镉浓度≤50mg·kg-1时,镉元素从根系到地上部分的转运能力增强,有利于无瓣蔊菜富集镉。综上所述,无瓣蔊菜对镉有很强的耐性,可吸收土壤中的镉,并转运积累到地上部分,收获后将其迁移出土壤,以达到修复镉污染的目的。无瓣蔊菜适用于镉污染浓度在75 mg·kg-1以内的农田修复。本研究为筛选优良超镉富集植物材料提供了相关的科学依据。 相似文献
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《土壤通报》2020,(2):481-486
采用盆栽试验,研究不同浓度镉胁迫对人参菜的生长、光合色素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化物酶活性、根系活力、渗透调节物质、镉积累的影响。结果表明:(1)人参菜对镉有一定的积累能力,且人参菜中镉的分布是根>叶>茎。(2)低镉浓度(0～10 mg kg-1)对人参菜株高、根长、干重、光合色素含量、抗氧化物酶含量有促进作用,中、高镉浓度(10～20 mg kg-1)会抑制其生长。(3)随着镉浓度的增加,人参菜叶片的Fo、ΦPSⅡ呈降低趋势,Fm、Fv/Fm、q P呈先升高后降低的变化趋势。(4)随着镉浓度升高,人参菜叶片的相对电导率呈先升高后降低的变化趋势,可溶性糖、可溶性蛋白含量增加。综上所述,镉胁迫下人参菜的生长表现出"低促高抑"的现象,这为揭示镉胁迫下人参菜的生理响应奠定了基础。 相似文献
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以圆叶决明2228（Chamaecrista rotundifolia）为材料,采用土培法,研究重金属镉对圆叶决明2228保护酶（SOD和POD）、生长（生物量、株高、SPAD值和含水量等）的影响,同时分析圆叶决明对镉的吸收效果。结果表明,重金属镉胁迫下圆叶决明2228保护酶活性均随着镉处理浓度的升高呈先升后降的趋势,其中20mg·kg^-1镉胁迫下SOD酶活性最强,50mg·kg^-1镉胁迫下POD酶活性最强;镉对圆叶决明的生长抑制表现为抑制植物的生长,降低株高和生物量,但与叶绿素相关的SPAD值无显著变化。通过镉含量分析可知,圆叶决明2228吸收的镉量均未超过镉临界指标含量,因此该植物不是镉超富集植物,但生物富集系数大于1,为镉耐性植物。由于圆叶决明生长过程中生物量大,在生长过程中可通过生物量带走部分重金属镉,圆叶决明2228具有修复轻度镉污染土壤的潜能。 相似文献
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A greenhouse hydroponic experiment was performed out to study the cadmium (Cd) uptake by four different barley cultivars at two Cd levels. The results showed that Cd concentrations in roots and shoots increased with Cd levels in the solution and Cd concentration in roots was much higher than that in shoots. The amount of Cd accumulated by plants increased continually with the duration of treatment, and the highest Cd concentration in roots and aboveground tissues was found approximately at the 100th and 70th day after Cd addition, respectively. Genotypes differed significantly in relation to Cd concentration in roots and aboveground tissues. Wumaoliuling showed a higher Cd concentration than the other three genotypes, while Mimai 114 had the lowest concentration. Cadmium uptake rate per plant increased slowly before the booting stage, then increased sharply during the 70–100 d period (approximately late elongation to booting stage), and after that Cd uptake rate tended to slow dramatically. However, the Cd uptake rate per unit of dry biomass showed a significant reduction after booting stage (70 d after Cd exposure), and the Cd uptake pattern varied by Cd levels in the medium. At the lower Cd level (0.1 μM), there were two peaks in Cd uptake rate, appearing at the seedling (20–30 d after Cd exposure) and stem elongation stages (50–70 d after Cd exposure), respectively, while there was only one peak at the stem elongation stage at the higher Cd level (1 μ M). 相似文献
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水稻土镉污染与水稻镉含量相关性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用盆栽试验的方法,考察了水稻土中重金属镉（Cd）的浓度对水稻生长及Cd富集的影响以及Cd在水稻植株的分布情况,并进一步研究了糙米（可食部位）对Cd的富集量与土壤中Cd总量的关系。结果表明,在各个浓度Cd胁迫下,根、茎叶、稻壳、糙米相比,2个品种水稻都是根累积的Cd含量要高于茎叶和稻壳、糙米,即根〉茎叶〉稻壳〉糙米;在水稻的茎叶细胞中,Cd主要分布在细胞壁,细胞可溶性成分,细胞器Cd的分布量较少,即细胞壁〉可溶性部分〉细胞器及膜部分;随Cd浓度增加,茎叶中的Cd积累量极显著增加,各细胞组分中的Cd含量均显著增加;根据国标GB 2762—2005对大米中Cd的限量标准（≤0.2 mg.kg^-1）,水稻土土壤总Cd临界值分别为2.0 mg.kg^-（1博优225）、3.1 mg.kg^-（1矮糯）。因此,在污染土壤上宜选种食用部位重金属积累低的水稻品种,以减少人类吸收重金属的风险。 相似文献
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Rhizosphere Cadmium Speciation and Mechanisms of Cadmium Tolerance in Different Oilseed Rape Species
ABSTRACT The role of rhizosphere processes in cadmium (Cd) uptake by plants and mechanisms of Cd tolerance is unexplored and a matter of debate. Pot experiments were conducted under greenhouse conditions to investigate rhizosphere Cd speciation and mechanisms of Cd tolerance in different oilseed rape (Brassica juncea L. and Brassica napus L.) species using a sequential extraction technique. A Cd-tolerant oilseed rape, Xikou Huazi, a non-tolerant oilseed rape, Zhongyou 821, and an Indian mustard (Brassica juncea L.) were used in the study. The results showed that three predominant forms of Cd in the plants were NaCl-extractable Cd, acetic acid-extractable Cd, and water-extractable Cd. The concentration of water-extractable Cd in Xikou Huazi was significantly lower than in Zhongyou 821. A significant depletion of exchangeable Cd was observed in the rhizosphere soil of oilseed rapes Xikou Huazi and Zhongyou 821, as well as Indian mustard. At 60 mg kg?1 of soil Cd concentration, the concentrations of carbonate-bound and organically bound Cd in the rhizosphere soil of Xikou Huazi were significantly higher than in the non-rhizosphere soil. The concentrations of these two Cd speciations were higher in the rhizosphere soil of Xikou Huazi than in the rhizosphere soil of Zhongyou 821. However, for Zhongyou 821, there were no significant differences in the concentrations of these two Cd speciations between the rhizosphere and non-rhizosphere at 30 and 60 mg kg?1 of soil Cd concentrations. A significant difference existed in rhizosphere Cd speciations and Cd forms in the plants between Cd-tolerant oilseed rape and non-tolerant oilseed rape. This difference was the main reason that Cd-tolerant oilseed rapes take up and accumulate Cd. 相似文献
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采用田间小区试验,研究了不同赤泥施用量对酸性Cd污染稻田（潮泥田）水稻生长及吸收累积Cd的影响。结果表明,赤泥施用量为4 948 kg·hm-2时水稻产量达到最高,其主要作用是促进了水稻有效穗的形成。同时施用赤泥能显著提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量和减少水稻Cd累积。与不施赤泥的对照相比,施用赤泥3 000 kg·hm-2的处理水稻增产12.4%（P〈0.05）,水稻根Cd降低22.0%（P〈0.05）,糙米Cd（0.14 mg·kg-1）降低40.8%（P〈0.01）,并达到国家粮食卫生标准（GB2715—2005）;当赤泥施用量增至9 000 kg·hm-2时,土壤pH提高12.0%（P〈0.01）,有效态Cd含量降低24.9%（P〈0.05）,水稻根系、茎叶和糙米Cd分别降低55.7%（P〈0.01）、54.5%（P〈0.01）和69.9%（P〈0.01）。表明利用赤泥修复中轻度酸性Cd污染土壤是可行的,并能起到改良土壤和促进水稻增产的效果。试验所用赤泥重金属含量很低,不会造成二次污染。但将赤泥大面积应用于酸性Cd污染稻田还需要系统研究应用参数,并采取农机配套和激励机制来鼓励农民自发行动的积极性。 相似文献
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[目的]研究秸秆覆盖对富集植物重金属积累的影响,筛选能促进荠菜生长和镉积累的镉耐性植物.[方法]通过盆栽试验研究镉污染条件下,覆盖4种镉耐性植物(扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前)秸秆对荠菜生长及镉积累的影响。[结果]覆盖扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前秸秆后,荠菜的地上部分生物量、总生物量和叶片叶绿素含量值均低于未覆盖处理。覆盖扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前秸秆的荠菜总生物量则较未覆盖分别降低了34.04%,49.85%,40.27%和18.39%。只有覆盖邻近风轮菜秸秆提高了荠菜根系镉含量,而覆盖扬子毛茛和通泉草秸秆则提高了荠菜地上部分镉含量(较未覆盖分别提高了18.61%和12.87%)。然而,覆盖4种耐性植物的荠菜根系、地上部分及整株镉积累量均低于未覆盖。[结论]在盆栽条件下,覆盖镉耐性植物(扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前)秸秆不能提高荠菜对镉污染土壤的修复能力。 相似文献
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土壤中Cd高浓度污染背景下小麦幼苗富集Cd特征 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究土壤中高浓度Cd污染对小麦幼苗富集Cd的影响,取样分析了新乡市长期采用Ni-Cd电池生产废水灌溉的土壤和小麦幼苗中Cd含量。结果表明,污灌区土壤中Cd的含量为10.69～173.64 mg kg-1,平均含量为74.24 mg kg-1,是国家土壤环境二级标准的123.74倍。污灌区土壤Cd主要以有机结合态、碳酸盐结合态和可交换态存在,其生物有效性较高。小麦幼苗根部和茎叶部Cd含量显著高于对照样品,Cd在小麦幼苗分布规律是根部>茎叶部。由于小麦幼苗根和茎叶中Cd含量与土壤Cd含量和迁移性最强的可交换态含量呈极显著正相关(P<0.01),小麦子实中Cd大量富集超标,平均含量为2.55 mg kg-1,是国家食品卫生标准(GB 2715-2005)的25.5倍。 相似文献
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通过温室盆栽试验和土壤培养试验,研究了重金属镉污染水稻土和人为模拟镉污染土壤上不同种类和不同量的作物秸秆还田后,土壤中可提取态镉的动态变化规律以及对白菜生长和吸收重金属镉的影响。结果表明,秸秆还田显著提高了2种镉污染土壤的pH值。镉污染水稻土上还田玉米和菜豆秸秆显著提高了土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA提取态镉含量,秸秆还田后2周时醋酸铵提取态镉含量增加了17%~33%,随时间延长,土壤中可提取态镉增加变的不明显。模拟镉污染土壤上还田玉米和菜豆秸秆对土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA提取态镉含量影响不明显。镉污染水稻土上秸秆还田量2%时显著降低了白菜体内镉含量,还田菜豆秸秆和玉米秸秆白菜体内镉含量分别降低了18%和27%。还田玉米秸秆影响了白菜生长,降低了白菜的产量;模拟镉污染土壤上还田菜豆秸秆对白菜生长和镉含量影响不明显,但还田2%玉米秸秆降低了白菜生物量,增加了白菜镉含量。 相似文献
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为了研究重金属镉（Cd）在植食性昆虫体内的累积和排泄规律,通过Cd慢性染毒的方法,用不同浓度Cd溶液培养的麦苗饲喂中华稻蝗（从4龄若虫至成虫）,采用原子吸收法测定Cd在中华稻蝗（Oxyachinensis）整虫和中肠的蓄积及Cd在其粪便和蜕中的排泄量。研究结果表明,Cd在中华稻蝗整虫和中肠中的累积规律相似,即随着麦苗中Cd含量的增加,整虫和中肠中Cd的累积量明显升高,且各处理间存在显著差异（P〈0.05）。部分Cd可以通过粪便的排泄和蜕皮过程而排出体外。用不同Cd浓度的麦苗饲喂中华稻蝗后,其粪便和蜕中的Cd排泄量与对照组相比显著升高（P〈0.05）,且各处理间差异显著（P〈0.05）。中华稻蝗整虫、中肠、粪便和蜕中的Cd含量与食物（麦苗叶片）中的Cd含量存在显著的剂量-反应关系,其相关系数分别为：整虫0.977、中肠0.920、粪便0.967、蜕0.840。研究结果可为进一步研究Cd在中华稻蝗体内积累和排泄的动态变化规律提供理论和实验依据。 相似文献
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《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(5):584-594
A pot experiment investigated the effects of iron (Fe) fertilization on cadmium (Cd) uptake by rice seedlings irrigated with Cd solution. Shoot dry weight was significantly affected by Fe addition, and root dry weight was affected by Cd addition. Iron supply was the dominant factor affecting the length of the longest leaf and the soil and plant analyzer development (SPAD) value. Cadmium concentrations were much greater in roots than in dithionite–citrate–bicarbonate (DCB) extracts or shoots, and a significant correlation was found between shoot Fe and Cd concentrations. Enhanced Cd uptake observed at high Fe supply implies that enhanced Fe nutrition may counteract the adverse effects of Cd on plants. 相似文献