砷脅迫下不同納米顆粒對水稻養分吸收、生理特性及砷累積的影響

蘇瑞琴　張妍　崔同霞

摘要：采用盆栽試驗，研究施用3種納米顆粒（SiO2、TiO2、MnO2）對不同砷（As）濃度（0、10、30 mg/kg）下水稻養分吸收、生理特性及As累積的影響；探討納米材料對As脅迫下水稻養分吸收及相關生理適應機制，為水稻安全生產提供理論依據。結果表明，與As0處理相比，砷脅迫（As10、As30）整體降低了水稻生物量、養分累積量（K、P、S、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe、Cu）、光合氣體交換參數（Pn、Ci、Gs、Tr），且提高了丙二醛（MDA）含量及抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性，在此基礎上施用納米材料均整體提高了水稻養分吸收及改善了相關生理生化特征，但不同As水平下不同處理間存在差異。無和低As脅迫水平（As0、As10）下各處理整體表現為CK＜TiO2、MnO2＜SiO2；而在較高As脅迫處理（As30）下則以MnO2納米粒子處理最佳，同時MnO2處理下土壤、植株的As濃度、生物富集系數（BCF）及轉移系數（TF）降幅最大。綜上，在砷脅迫土壤中整體以施用MnO2納米顆粒處理較佳，尤其表現在高As污染中；As30水平下，與其他處理相比，MnO2納米顆粒處理的土壤、根、莖、葉、穗As濃度均明顯降低，BCF、TF則分別顯著降低13.36%～59.91%、3.87%～33.36%。

關鍵詞：納米材料；砷脅迫；水稻；元素累積；生理特性

中圖分類號：S511.01文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2023）17-0067-08

土壤重金屬污染已成為發展中國家和發達國家共同關注的環境安全問題［1］。砷（As）是常見的重金屬物質，其具有高移動性、高毒害性以及不可生物降解等特性。未受污染的土壤中As正常含量較低，但由于近年來含As化肥與農藥的大量施用，農田土壤As含量往往超標［2］。研究表明，As對植物具有極強的致毒性，可顯著抑制植物的光合代謝活性和礦物質養分吸收，使植物生理系統紊亂，嚴重時可直接導致植物死亡［3］。水稻作為世界上60%以上人口的主食，是碳水化合物、淀粉、蛋白質以及維生素的重要膳食來源。然而由于水稻生長周期較長、生物量大，具有較大的As累積潛力，且活力最強的As（Ⅲ）多存在于淹水環境中，這些因素使得As脅迫成為水稻安全生產的重要潛在威脅［4］。因此，發展可持續戰略以減少水稻As積累對于食品安全和人類健康至關重要。

植物修復與農業生產（PCA）相結合是基于“邊修復邊生產”理念延伸的一項在不斷農業生產情況下同時修復和安全使用重金屬污染土壤的可持續模式，這對于輕度和中度污染的農業用地尤為重要［5］。在傳統的PCA模式中，田間利用As高積累作物（如莧菜、向日葵）或超積累植物（景天、萬壽菊、龍葵等）可在一定程度上修復農業用地土壤中的As污染，但在實際運用中仍存在較大弊端，如經濟效益降低、勞動成本增加及不切合農民傳統的種植習慣等［6］。因此，目前土壤As修復技術主要為鈍化、淋洗、電動修復技術等［7］，而高性價比、環境友好的阻控技術亟待探索。

納米技術是一種在納米尺度上進行的新興尖端技術，其可利用金屬氧化物作為納米調節劑從而提高植物性能、糧食產量和營養品質，因此受到越來越多的關注［8］。大量研究表明，外源性施用納米顆粒（NPs）可以顯著改善抗壞血酸過氧化物酶（APX）、過氧化氫酶（CAT）和過氧化物酶（POD）等抗氧化酶系統活性，同時降低作物對As的吸收和富集［9］。然而，NPs對植物As吸收的影響因NPs類型、植物種類、施用時間和施用方式而異［10］。因此，將NPs應用于農業生產中仍然需要對NPs的適宜性進行更多的試驗論證。幾項研究表明，金屬氧化物納米顆粒對作物不同組織中鎘（Cd）的分布、生物利用度具有積極影響［9，11］，然而關于不同納米顆粒對As脅迫的緩解作用鮮有涉及。基于此，本研究通過盆栽試驗探索了不同As水平下施用不同納米顆粒對水稻養分吸收、生理特性、砷累積及轉運的影響。研究結果可為納米顆粒運用于水稻的田間生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和供試材料

試驗于2022年6—9月在甘肅省蘭州現代職業學院塑料大棚中進行。供試水稻品種為嘉優中科6號，將種子采用2%次氯酸鈉浸泡10 min進行表面消毒之后采用流動蒸餾水清洗，將種子埋入滅菌泥炭蘚中催芽，并在光照度為400 μmol/（m2·s）、晝/夜光照周期為16 h/8 h、晝/夜溫度25 ℃/22 ℃、濕度為70%的溫室中培養10 d。供試納米顆粒分別為二氧化硅納米顆粒（SiO2 NPs）、二氧化錳納米顆粒（MnO2 NPs）以及二氧化鈦納米顆粒（TiO2 NPs），三者均購自上海美爾雅實業有限公司。試驗所用外源As為三價亞砷酸鈉（NaAsO2），購自國藥集團化學試劑有限公司。試驗所用化肥為水稻專用肥（N、P2O5、K2O含量分別為18%、9%、15%），購自甘肅省農資化肥有限責任公司。

供試土壤取自張掖市農業試驗站試驗基地（38°56′N，100°26′E）。土壤類型為棕壤，pH值7.83，表層土壤（0～20 cm）有效砷含量為 0.56 mg/kg，有機質含量為18.03 g/kg，全氮、全磷、全鉀含量分別為9.21%、2.28%、12.79%，速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為68.68、24.92、102.06 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，根據《中華人民共和國國家標準土壤環境質量標準》水田土壤As污染3級標準，As水平設置為0 mg/kg（As0）、10 mg/kg（As10）、30 mg/kg（As30）（以純量計）3個水平，以模擬水稻土中沒有、輕度、中度砷污染水平。上述每個As水平下均設置對照（CK）、單施二氧化硅納米顆粒（SiO2）、單施二氧化鈦納米顆粒（TiO2）以及單施二氧化錳納米顆粒（MnO2）4種措施，試驗共12個處理組合方式，每個處理3次重復。納米顆粒處理均以懸浮液形式施入，即將納米粒子采用蒸餾水溶解并采用超聲波（100 W，25 kHz）分散30 min制備為懸浮液，SiO2 NPs、TiO2 NPs、MnO2 NPs施入濃度均為40 mg/L。

采用圓形塑膠桶，每盆裝土8 kg，將水稻專用肥與土壤提前混合均勻，將NaAsO2采用自來水旋轉溶解淹沒土壤并平衡1周，每盆栽種水稻2株。納米粒子均采用根施和葉施2種方式施入，其中根施為移栽時根施入20 mL，葉施則為抽穗揚花期（移栽75 d）開始噴施，每次5 mL，連續3次，每次間隔 4 d。種植期間不定時加入蒸餾水，其他管理措施同水稻培育方法。試驗培育期89 d。

1.3 指標測定分析

1.3.1 植株生物量、As含量測定 培育結束后選取長勢均一的水稻植株，將水稻的根、莖、葉、穗分離，然后置于烘箱中105 ℃殺青0.5 h，65 ℃干燥至恒質量并稱量。

采用全自動樣品快速研磨儀（Jxfstprp-24，上海凈信科技有限公司）研磨成細粉，4 ℃下儲存在塑料自密封袋中以供進一步分析。稱取水稻各部位樣品0.50 g，采用硝酸和高氯酸混合物（5/1，體積比）消化各組織樣品（根、莖、葉、穗），基于電感耦合等離子體發射光譜儀采用ICP-OES法（ICP3000，江蘇天瑞儀器股份有限公司）測定植株組織As含量。

1.3.2 土壤As濃度測定 準確稱取100.00 mg土壤樣品，加入5 mL氯酸、濃硝酸、氫氟酸混合液（3/1/1，體積比），采用全自動石墨消解儀［Auto GDA-72，睿科集團（廈門）股份有限公司］在 125 ℃ 條件下連續消解2 h，將消解液轉移至容量瓶中采用去離子水準確定容至50 mL，采用電感耦合等離子體發射光譜測定。

1.3.3 植株葉片抗氧化酶活性及光合特征測定 培養88 d（晴天）10：00使用便攜式光合作用測量系統（LI-6400XT，Li-Cor Nebraska，美國）測定葉片的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度和胞間CO2濃度（Ci）指標。葉室溫度和光量子通量設置參考相關文獻［12］所述。

丙二醛（MDA）含量測定采用硫代巴比妥酸比色法；水稻劍葉超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）活性分別采用上海酶聯生物科技有限公司生產的試劑盒進行測定，其試劑盒號分別為ml503401、ml022784、ml095259。

1.3.4 植株養分元素含量測定 稱取水稻樣品500.00 mg，采用硝酸和高氯酸混合物（4/1，體積比）消化植物樣品，冷卻至室溫后，消解液用超純水定容至50 mL，采用0.22 μm濾膜過濾。使用電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）分析消化生物量中的鉀（K）、磷（P）、鈣（Ca）、硫（S）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、銅（Cu）、錳（Mn）和鋅（Zn）含量。

1.4 數據處理與統計分析

砷的生物富集系數（BCF）及轉移系數（TF）的計算按照以下公式進行［13］：BCF=水稻植株As濃度/土壤As濃度；TF=水稻植株地上部As濃度/根系As濃度。

采用Microsoft Excel 2013進行數據整理，采用DPS 14.0進行方差檢驗及Duncan＇s新復極差分析（α=0.05），采用Origin 2021進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 納米顆粒對砷脅迫下水稻生物量累積的影響

由圖1可知，無論地上部還是根系水稻生物量中，任一As水平下，SiO2、TiO2、MnO2的納米粒子均大于不施用處理（CK），表明金屬氧化物納米顆粒對水稻生長具有積極作用。水稻地上部生物量中，As0、As10水平下，各處理均整體表現為CK＜TiO2＜MnO2＜SiO2，與SiO2處理相比，As0、As10水平下各處理分別降低11.32%～31.79%、8.17%～38.18%，且MnO2、SiO2皆顯著大于CK；在As30水平下各處理表現為CK＜SiO2＜TiO2＜MnO2，且與MnO2處理相比，CK、SiO2分別顯著降低30.72%、22.38%。各處理水稻根系生物量趨勢與地上部累積規律整體趨于一致，即與無As脅迫處理（As0）相比，As脅迫處理（As10、As30）生物量較低；此外，As脅迫處理下，與CK相比，相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2）均在一定程度上提高了根系生物量，且As10水平下以SiO2處理較高，而As30水平下以MnO2處理最佳。

2.2 納米顆粒對砷脅迫下水稻養分累積的影響

由圖2-A可知，As脅迫降低了K、Mg、P、S、Ca含量，同一As脅迫水平下，相關納米顆粒處理均整體促進了水稻對大、中量元素的吸收，但整體而言As脅迫、施用金屬氧化物納米顆粒對K、Mg含量影響較小，對P、S、Ca含量影響較大，且各處理的P、S、Ca含量趨勢與生物量累積規律基本趨于一致，即隨著環境中As濃度升高，其含量整體呈下降趨勢，且在無或低As（As0、As10）脅迫條件下，各處理整體表現為CK＜TiO2、MnO2＜SiO2；而當As在較高濃度條件（As30）下，則整體表現為CK＜TiO2、SiO2＜MnO2。由圖2-B可知，在CK中，隨著環境As濃度升高，Zn、Mn、Fe、Cu含量均整體呈降低趨勢；而施用納米顆粒條件下，不同納米顆粒、不同As水平下各處理的Zn、Mn、Fe、Cu含量規律亦存在差異。整體而言，在As0或As10水平下，整體以TiO2、SiO2處理的上述微量元素含量存在最大值，而在As30水平下，MnO2處理整體具有較大值。

2.3 納米顆粒對砷脅迫下抗氧化酶系統的影響

由圖3可知，隨著As污染程度增加，各處理的丙二醛含量整體呈增加趨勢，抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性呈先升高后降低趨勢。其中在MDA含量中，As0水平下，CK處理MDA含量大于相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2），但處理間波動較小，各處理間均無顯著差異；As10水平下，各處理表現為SiO2＜MnO2＜TiO2＜CK，其中TiO2、CK較SiO2處理分別顯著提高53.09%、117.28%；As30水平下，亦以CK顯著高于其他處理，各處理呈MnO2＜TiO2＜SiO2＜CK，且兩兩處理間均差異顯著（圖3-A）。由圖3-B可知，SOD活性中，As0水平下，與CK處理相比，相關納米顆粒處理增幅34.24%～48.13%；As10水平下，各處理整體呈CK＜TiO2＜MnO2

2.4 納米顆粒對砷脅迫下水稻光合氣體交換特性的影響

由圖4-A可知，As脅迫及施用納米顆粒對凈光合作用（Pn）存在顯著影響，且同一As水平的不同納米顆粒處理存在明顯差距。As0水平處理中，以SiO2處理Pn最大，但與相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2）均無顯著差異；As10水平下，各處理呈CK＜SiO2＜MnO2＜TiO2，其中TiO2、MnO2處理顯著大于CK處理；As30水平下，各處理呈 CK＜SiO2＜TiO2＜MnO2，與CK相比，SiO2、TiO2、MnO2分別顯著提高37.01%、39.28%、44.20%。各處理的胞間CO2濃度參數（Ci）規律與Pn基本一致（圖4-B）。氣孔導度（Gs）中，As0水平下，以MnO2處理最大，其較同一水平的其他處理增加11.01%～21.76%；As10水平下，亦以MnO2處理Gs最大，TiO2處理其次，兩者無顯著差異且皆顯著大于CK、SiO2處理；As30水平下，各處理呈 CK＜TiO2＜SiO2＜MnO2，與CK相比，SiO2、MnO2分別顯著提高36.76%、57.32%（圖4-C）。各處理蒸騰速率（Tr）與Gs規律基本一致（圖4-D）。

2.5 納米顆粒對砷脅迫下As累積特性及土壤As濃度的影響

由圖5-A可知，水稻各器官組織As濃度的大小順序表現為根＞葉＞莖、穗，且隨著土壤環境中As水平的增加各組織中As濃度隨之增加，但各處理在不同組織間均無顯著差異。由圖5-B、圖5-C可知，就組織As濃度而言，水稻各組織As濃度的大小順序表現為根＞葉＞莖＞穗。10 mg/kg As水平下，與CK相比，相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2）均顯著降低了水稻各組織中的As濃度，均表現為TiO2>SiO2>MnO2，MnO2處理對水稻組織As吸收的降低效果最為顯著，其他處理在As10和As30水平下的根、莖、葉、穗中較其分別顯著提高38.10%～73.81%、72.73%～199.99%、70.59%～152.94%、50.00%～400.00%和28.40%～113.58%、52.38%～204.76%、23.68%～152.63%、28.57%～300.00%。由圖5-D可知，隨著環境中As水平的增加土壤As濃度隨之增加，而在不同As水平下，不同試驗處理的土壤As濃度表現不一。在As0水平中，各處理呈CK＜TiO2＜SiO2＜MnO2，但各處理間均無顯著差異；在As10、As30水平中，各處理均呈MnO2＜SiO2＜TiO2＜CK，MnO2處理在As10、As30水平下較其他處理分別顯著降低43.10%～75.80%、14.92%～60.77%。

2.6 納米顆粒對砷脅迫下水稻As生物富集及轉運的影響

由圖6-A、圖6-B可知，隨著環境As脅迫水平提高，As生物富集系數隨之提高，而As轉運系數隨之降低。相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2）皆降低了BCF和TF值。與CK處理相比，As0水平下施用SiO2、TiO2、MnO2使BCF分別顯著降低33.72%、38.93%和37.66%，As10水平下分別降低22.91%、12.35%和29.88%，As30水平下分別顯著降低29.11%、26.50%和37.47%，其中MnO2處理BCF最低，As30水平下顯著低于其他處理13.36%～59.91%。同樣地，就轉移系數而言，As0水平下施用SiO2、TiO2、MnO2使TF分別降低11.43%、4.43%和6.38%，As10水平下分別顯著降低26.60%、20.67%和40.23%，As30水平下分別顯著降低22.11%、11.84%和25.01%，其中MnO2處理TF最低，As30水平下其顯著低于其他處理3.87%～33.36%。這些較低水平的BCF和TF表明，在減少As從土壤向水稻根系再向地上部轉移方面，整體以MnO2納米粒子的作用最強。

3 討論

砷是典型的一級致癌重（類）金屬物質，含As地表礦石的開采、工業冶煉以及化肥、農藥等的使用均會造成土壤As污染［10，14］，目前土壤As濃度超標已成為制約農業安全生產的重要因素。生物質含量是植物生長發育及有機物質累積的直觀表征，生物量越高表明植株生長發育較佳、生理代謝旺盛［15］。本研究中，任一As水平下，相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2）均在一定程度上提高了水稻地上部和根系的生物累積量，表明納米顆粒對水稻生長具有促進作用。然而在不同As水平下，不同納米粒子表現存在差異，其中在As0、As10水平下以SiO2納米粒子表現整體較優，而在As30水平下則以MnO2納米粒子處理最佳。

As（Ⅲ）會改變質膜滲透性，與礦質養分競爭轉運蛋白進入植物體，從而影響根系對養分的攝取并改變植物的養分利用狀況［16］，直接或間接導致營養缺乏，抑制植物生長發育。本研究表明，隨著土壤中的As濃度增加，水稻植株中P、S、Ca、Zn、Mn和Fe的濃度整體隨之呈降低趨勢（圖2），進一步證實了As脅迫可影響礦質養分吸收。植物養分吸收的變化可能與抗氧化酶活性介導的As脅迫緩解有關。本研究中，相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2）皆降低了水稻劍葉的MDA含量，增加了SOD、POD、CAT活性，從而反映TiO2、MnO2、SiO2處理可誘導抗氧化系統的防御。此外，本研究表明，與生物量累積現象相似，在無或低As水平處理（As0、As10）下SiO2處理的MDA含量更低，SOD、POD、CAT活性更高，而在較高水平（As30）下以MnO2處理存在極值。Si是植物生長發育的有益元素，之前的研究表明當處于重金屬脅迫時，植物體內的Si可形成凈負電荷的半纖維-Si基團以促進重金屬截留于細胞壁及將重金屬區室化于液泡中［17］，這可能是SiO2 NPs表現較優的原因。然而當As濃度較高時，植物自救系統主要依賴于谷胱甘肽代謝途徑，Mn是酶、蛋白質基團的主要催化物質［18］。此外，Mn氧化物與As的轉化、遷移密切相關，是影響土壤As形態和生物毒性的重要因子［19］，因此MnO2 NPs作用可能更為突出。

光合氣體交換特征參數是光合作用強度、植物生理狀態及葉片發育優劣的重要體現，光合氣體交換特征較好，說明葉片生理代謝協調、光合進程順利［20-21］。本研究中，光合氣體交換特征參數的下降程度隨As濃度的升高而呈整體降低趨勢，在As脅迫下（As10、As30），凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率以及胞間CO2濃度降低；在所有光合指標中，MnO2處理整體具有較大值，表明MnO2納米顆粒在促進葉片光合進程方面效果更佳。這可能是由于Mn是葉綠素合成及光合酶代謝所必需的催化物質［22］。同時進一步研究發現，各處理的Pn與Ci、Gs與Tr變化規律基本一致，且As脅迫下Ci與Tr同升同降，推測As脅迫造成生理代謝紊亂是導致Pn下降的主要因素［23］。此外，本研究發現，As脅迫處理整體降低了水稻的生物量（圖1），這也可能與As嚴重影響葉片光系統導致光合活性下降有關。前人研究表明，脅迫環境中，植物發育遲緩與光合作用密切相關，在脅迫環境下植物傾向于把蛋白質轉化為螯合物、滲透物質及相關抗氧化酶，從而用于葉片內囊體的物質分配減少、光合作用受阻、生物量降低［24］。

運用納米材料緩解環境生物脅迫及治理土壤、水體重金屬污染是近年來國內外研究的熱點，然而目前運用納米材料輔助作物修復重金屬污染土壤以促進農業可持續發展的研究仍處于起步階段［8，10，25］。本研究中，水稻各組織器官As濃度的分布大小順序整體表現為根＞葉＞莖、穗，且隨著As水平增加各組織As濃度隨之提高。與CK處理相比，相關納米顆粒處理（TiO2、MnO2、SiO2）皆可有效降低水稻各部位的As濃度，同時土壤As濃度亦降低。從試驗數據上看，As脅迫處理（As10、As30）時，土壤、各組織As濃度均整體呈MnO2＜SiO2＜TiO2＜CK，其中As30水平下，MnO2處理土壤、根、莖、葉、穗分別顯著降低14.92%～60.77%、28.40%～113.58%、52.38%～204.76%、23.68%～152.63%、28.57%～300.00%。此外，MnO2處理生物富集系數、轉運系數亦最低，分別顯著低于其他處理13.36%～59.91%、3.87%～33.36%。

4 結論

本研究結果表明，與無砷脅迫處理（As0）相比，砷脅迫（As10、As30）整體降低了水稻植株地上部和根系的生物量、光合氣體交換參數（Pn、Ci、Gs、Tr），抑制了水稻養分吸收（K、P、S、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe、Cu），提高了丙二醛（MDA）含量及抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT），但不同As水平下各處理間表現存在差異。無和低As脅迫水平（As0、As10）下，各處理整體表現為CK＜TiO2、MnO2＜SiO2，以SiO2納米粒子表現整體較優；而在較高As脅迫處理（As30）下，各處理整體表現為CK＜TiO2、SiO2＜MnO2，以MnO2納米粒子處理最佳。此外，在土壤、植株的As濃度、生物富集系數及轉移系數中均以MnO2處理降幅最大，As30水平下其土壤、根、莖、葉、穗As濃度較其他處理分別顯著降低14.92%～60.77%、28.40%～113.58%、52.38%～204.76%、23.68%～152.63%、28.57%～300.00%；而BCF、TF較其他處理分別顯著降低13.36%～59.91%、3.87%～33.36%。研究結果為今后納米材料運用于水稻安全生產提供了理論依據。

參考文獻：

［1］駱永明，滕 應.中國土壤污染與修復科技研究進展和展望［J］. 土壤學報，2020，57（5）：1137-1142.

［2］黃歆晶，王劉煒，侯德義.砷-重金屬復合污染土壤穩定化材料研究進展［J］. 中國土壤與肥料，2022（5）：225-236.

［3］Zulfiqar F，Ashraf M.Antioxidants as modulators of arsenic-induced oxidative stress tolerance in plants：an overview［J］. Journal of Hazardous Materials，2022，427：127891.

［4］Yang Z H，Chen Z X，He N，et al. Effects of silicon and iron application on arsenic absorption and physiological characteristics of rice （Oryza sativa L.）［J］. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology，2022，108（6）：1046-1055.

［5］Tang L，Hamid Y，Chen Z Q，et al. A phytoremediation coupled with agro-production mode suppresses Fusarium wilt disease and alleviates cadmium phytotoxicity of cucumber （Cucumis sativus L.） in continuous cropping greenhouse soil［J］. Chemosphere，2021，270：128634.

［6］謝運河，紀雄輝，吳家梅，等. 鎘砷污染土壤“三高”富集植物篩選與修復成本分析［J］. 環境科學與技術，2020，43（增刊1）：116-121.

［7］舒 庭，盧一銘，肖盛柏，等. 稻田土壤砷鎘復合污染阻控技術研究進展［J/OL］. 環境科學. （2023-01-10）［2023-01-27］. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1895.X.20230109.1158.024.html.

［8］Jiang Y Q，Zhou P F，Zhang P，et al. Green synthesis of metal-based nanoparticles for sustainable agriculture［J］. Environmental Pollution，2022，309：119755.

［9］Lian J P，Cheng L P，Zhai X，et al. Foliar spray of combined metal-oxide nanoparticles alters the accumulation，translocation and health risk of Cd in wheat （Triticum aestivum L.）［J］. Journal of Hazardous Materials，2022，440：129857.

［10］符佳豪，范少茹，莊秋榮，等. 砷脅迫下納米硫對油菜幼苗生長、砷積累及土壤砷形態的影響［J］. 江蘇農業科學，2022，50（12）：51-59.

［11］鄭澤其，李劍濤，吳佳妮，等. 二氧化鈦納米顆粒對玉米幼苗吸收鎘及其植物毒性的影響［J］. 農業資源與環境學報，2022，39（6）：1217-1224.

［12］胡柯鑫，羅尊長，董春華，等. 化肥減施有機肥施用及秸稈還田下雙季稻產量變化及光合特征研究［J］. 華北農學報，2020，35（5）：107-114.

［13］潘丹丹. 水稻吸收、轉運As（Ⅲ）及其硅營養調控機制［D］. 廣州：華南農業大學，2019.

［14］Liu Q H，Li Y. Nutrient and non-nutrient factors associated with the arsenic uptake and buildup in rice：a review［J］. Journal of Soil Science and Plant Nutrition，2022，22（4）：4798-4815.

［15］戴 明，郭海濱，魏雅冬. 聚天冬氨酸尿素施用方式對寒地水稻氮平衡及產量的影響［J］. 中國稻米，2022，28（4）：74-78.

［16］張志芳，豁澤春. 鎘、砷脅迫下接種叢枝菌根真菌對烤煙鎘、砷累積及生理特性的影響［J］. 河南農業科學，2022，51（2）：47-56.

［17］Ma J，Cai H M，He C W，et al. A hemicellulose-bound form of silicon inhibits cadmium ion uptake in rice （Oryza sativa） cells［J］. The New Phytologist，2015，206（3）：1063-1074.

［18］周一敏，黃雅媛，劉曉月，等. 葉面噴施納米MnO2對水稻富集鎘的影響機制［J］. 環境科學，2021，42（2）：932-940.

［19］徐梅華，顧明華，王騁臻，等. 錳對土壤砷形態轉化及水稻吸收砷的影響［J］. 生態環境學報，2022，31（4）：802-813.[HJ2mm]

［20］曹本福，陸引罡，劉 麗，等. 減施氮肥下聚天冬氨酸對烤煙生理特性及氮肥去向的影響［J］. 水土保持學報，2019，33（5）：223-229.

［21］梁 友，王 津，王思進，等. 稻田環境因子對水稻生長發育和產量、品質形成的影響研究進展［J］. 江蘇農業科學，2022，50（24）：1-9.

［22］Zhang B，Zhang C，Liu C G，et al. Inner envelope chloroplast manganese transporter 1 supports manganese homeostasis and phototrophic growth in arabidopsis［J］. Molecular Plant，2018，11（7）：943-954.

［23］Wu F，Fang Q，Yan S W，et al. Effects of zinc oxide nanoparticles on arsenic stress in rice （Oryza sativa L.）：germination，early growth，and arsenic uptake［J］. Environmental Science and Pollution Research，2020，27（21）：26974-26981.

［24］李桂玲，王 琦，王金水，等. 重金屬對植物種子萌發脅迫及緩解的機制［J］. 生物技術通報，2019，35（6）：147-155.

［25］Tighe-Neira R，Gonzalez-Villagra J，Nunes-Nesi A，et al. Impact of nanoparticles and their ionic counterparts derived from heavy metals on the physiology of food crops［J］. Plant Physiology and Biochemistry，2022，172：14-23.

收稿日期：2023-02-27

基金項目：甘肅省高等學校創新基金（編號：2022A-267）。

作者簡介：蘇瑞琴（1972—），女，甘肅定西人，副教授，主要從事農作物高產栽培技術、化學教育工作。E-mail：lxxd0930@163.com。