陶雪瑩，徐應(yīng)明 ，王林*，劉暢，孫約兵，梁學(xué)峰

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所，天津 300191；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部產(chǎn)地環(huán)境污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300191）

鎘（Cd）是一種有毒有害的重金屬元素，主要通過食物鏈進(jìn)入人體，嚴(yán)重威脅人體健康。對(duì)于非吸煙人群，食物是人體Cd攝入的主要來源。有研究表明，來自蔬菜的Cd攝入最高可占人體總攝入量的83%。過量攝入Cd會(huì)對(duì)腎臟、骨骼、肝臟以及肺等器官產(chǎn)生毒害；更嚴(yán)重的是，Cd 是一類致癌物，對(duì)人體具有極強(qiáng)的致癌作用。因此，采取有效措施減少蔬菜Cd含量，降低其健康風(fēng)險(xiǎn)迫在眉睫。

鋅（Zn）與Cd 具有相似的化學(xué)性質(zhì)，添加外源Zn可通過Zn/Cd 拮抗作用顯著抑制植物對(duì)Cd 的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。大量研究表明，在Cd 污染土壤中，噴施Zn肥可有效降低生菜、辣椒、黃瓜以及油菜等多種蔬菜可食部位的Cd 含量。另外，Zn 是人體生長發(fā)育必需的微量元素，由于土壤和作物Zn 含量偏低，全世界有1/3 人口遭受缺Zn 危害，而施用Zn 肥是提高作物Zn 含量和強(qiáng)化人體Zn 營養(yǎng)的重要措施。因此在Cd 污染農(nóng)田噴施Zn 肥可以為人體健康提供雙重效益。

在經(jīng)口攝入的食物中，只有部分營養(yǎng)和有害元素能夠被人體消化吸收。因此相對(duì)于總量，元素在胃腸道中消化溶出的比例或含量，即生物可給性，能更準(zhǔn)確地表征人體對(duì)其吸收利用的潛力以及由此引發(fā)的健康風(fēng)險(xiǎn)。近年的研究表明，噴施Zn 肥不僅可以影響作物Cd 和Zn 的含量，還會(huì)影響其生物可給性。例如，陶雪瑩等研究發(fā)現(xiàn)，在河南Cd 污染麥田中，噴施12 mmol·LZnSO溶液顯著降低小麥籽粒Cd 在胃相的生物可給性比例，顯著提高Zn的可給性比例。TANG 等研究表明，在浙江Cd 污染菜地上，噴施以ZnSO為基體的復(fù)合Zn 肥可顯著降低空心菜的生物可給態(tài)Cd 含量，顯著提高其可給態(tài)Zn 含量。然而迄今為止，有關(guān)Zn肥調(diào)控作物Cd和Zn生物可給性的作用機(jī)制并不明確。

土壤重金屬的化學(xué)形態(tài)是影響其生物可給性的關(guān)鍵因素。TANG 等研究發(fā)現(xiàn)，在5 種人工制備Cd污染土壤老化過程中，土壤Cd 的可給性比例與水提取態(tài)、可交換態(tài)Cd的占比有顯著正相關(guān)性，這表明土壤可給態(tài)Cd 主要來源于這兩個(gè)形態(tài)。KARADA?等對(duì)土耳其重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)可還原態(tài)Cd對(duì)土壤可給態(tài)Cd的貢獻(xiàn)最大，酸提取態(tài)Zn對(duì)土壤可給態(tài)Zn 的貢獻(xiàn)最大。近年來，人們采用與土壤類似的連續(xù)提取法研究了植物體內(nèi)重金屬的化學(xué)形態(tài)，發(fā)現(xiàn)Cd 和Zn 的化學(xué)形態(tài)與其毒性及遷移能力密切相關(guān)。然而，植物體內(nèi)Cd 和Zn 的化學(xué)形態(tài)是否像土壤一樣，與其生物可給性有密切關(guān)系，這一問題目前尚不明確。揭示這兩類指標(biāo)之間的關(guān)系將有助于闡明作物體內(nèi)Cd 和Zn 的消化溶出機(jī)制以及生物可給性的變化機(jī)制。

近期本團(tuán)隊(duì)通過水培實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，噴施Zn 肥顯著影響了葉用油菜（L.）地上部Cd 和Zn 的生物可給性比例；推斷Zn 肥可能通過影響油菜Cd 和Zn 的化學(xué)形態(tài)，進(jìn)而調(diào)控其生物可給性。然而，該研究并沒有直接證據(jù)可以支持這一假設(shè)。鑒于此，本文通過土壤盆栽試驗(yàn)，采用體外消化方法和連續(xù)提取法，研究噴施不同形態(tài)和濃度的Zn 肥對(duì)兩種葉用油菜Cd 和Zn 的含量、生物可給性以及化學(xué)形態(tài)的影響，并通過相關(guān)性分析和線性擬合方法研究Cd和Zn 的生物可給性與化學(xué)形態(tài)的關(guān)系，探討噴施Zn肥調(diào)控油菜Cd 和Zn 生物可給性的作用機(jī)制。本研究成果可以為噴施Zn 肥降低油菜Cd 污染健康風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤取自湖南省湘潭市某Cd 污染農(nóng)田，土壤類型為第四紀(jì)紅土發(fā)育的潴育型水稻土，基本理化性質(zhì)：pH 值為 5.57，總 Cd 和總 Zn 含量分別為 1.94 mg·kg和245.46 mg·kg，有機(jī)質(zhì)含量為 3.89 g·kg，陽離子交換量為11.86 cmol·kg，堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為 92.43、21.52 mg·kg和 117.35 mg·kg。

供試葉用油菜為Cd低積累品種華駿和普通品種寒綠，種子由天津市農(nóng)科院提供。噴施的Zn 肥為硫酸鋅（ZnSO·7HO）和乙二胺四乙酸鋅二鈉（EDTA·NaZn·4HO，EDTA-Zn）；前者為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；后者純度高于98%，購自上海麥克林生化科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

盆栽試驗(yàn)采用雙因素完全組合設(shè)計(jì)。第一個(gè)因素為油菜品種，種植2 種油菜。第二個(gè)因素為不同噴施處理。根據(jù)團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，噴施ZnSO和EDTA-Zn 可有效降低油菜Cd 含量，但預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)噴施高濃度EDTA-Zn 溶液對(duì)油菜葉片有一定的傷害，需要降低施用濃度。因此本試驗(yàn)中ZnSO噴施濃度為4 mmol·L和12 mmol·L（以Zn 計(jì)，下同），分別記為 S1 和 S2；EDTA-Zn 噴施濃度為 1.33 mmol·L和4 mmol·L，分別記為E1和E2；另外設(shè)置對(duì)照處理，噴施去離子水，記為CK。本試驗(yàn)共設(shè)置10個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次。

盆栽試驗(yàn)于2020 年5—7 月在玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行，室內(nèi)溫度為20~35 ℃，自然光照，盆栽器皿按照隨機(jī)區(qū)組排列。供試土壤風(fēng)干過5 mm 篩后裝盆，每盆裝土 2 kg，同時(shí)施入 0.64 g CO（NH）和 0.51 g KHPO（分析純）作為底肥。拌土后每盆加入800 mL 去離子水，穩(wěn)定7 d，然后播種。待幼苗長至4 片真葉時(shí)每盆間苗至5 株。在油菜種植過程中不定期澆灌去離子水，使土壤含水量維持在田間持水量的70%左右。在油菜播種后的第49、55 d 和61 d，用微型噴霧瓶噴施Zn 肥，每盆每次噴施9 mL 溶液，并用鋁箔遮蓋盆中土壤，以防溶液進(jìn)入土壤。在油菜播種后第70 d收獲全部植株。

1.3 樣品處理與分析

1.3.1 樣品處理以及Cd和Zn含量測(cè)定

收獲的油菜地上部樣品先用自來水沖洗去除灰塵；然后在2%HNO溶液中浸泡2 min，以去除表面殘留的Zn 鹽；再用去離子水沖洗干凈，吸干表面水分，保存在4 ℃冰箱備用。在分析樣品當(dāng)天，用陶瓷刀具將每盆油菜地上部切碎混勻，用于重金屬含量、可給性及化學(xué)形態(tài)的分析。

稱取4 g 鮮樣，在烘箱中70 ℃烘干至恒質(zhì)量，然后加入8 mL 電子級(jí)（BV-Ⅲ）濃HNO，在電熱消解儀（ED54，北京萊伯泰科）上進(jìn)行消解；使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS，ICAPQc，Thermo Fisher Scientific，德國）測(cè)定消解后樣品溶液中的Cd和Zn含量。同時(shí)采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院提供的菠菜葉標(biāo)樣SRM1570a 對(duì)消解和測(cè)定過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控；結(jié)果顯示，標(biāo)樣中Cd 和Zn 的回收率均在95%~105%范圍內(nèi)。

1.3.2 體外消化試驗(yàn)

根據(jù)RUBY等和FU等的方法進(jìn)行改進(jìn)，采用PBET（Physiologically based extraction test）法測(cè)定油菜地上部Cd 和Zn 的生物可給性。在胃消化階段，稱取3 g 鮮樣，用研缽研磨，然后加入30 mL 模擬胃液（含檸檬酸 0.50 g·L、蘋果酸 0.50 g·L、乳酸 0.42 mL·L、醋酸 0.50 mL·L、胃蛋白酶 1.25 g·L，用濃鹽酸調(diào)pH 值至1.50），在37 ℃下旋轉(zhuǎn)振蕩1 h。在小腸消化階段，用NaHCO粉末將消化液pH 值調(diào)整至7.0，加入 1 mL 膽鹽溶液（52.5 g·L，以 0.1 mol·LNaHCO溶液配制）和15 mg胰酶，在37 ℃下旋轉(zhuǎn)振蕩4 h，離心分離上清液并準(zhǔn)確記錄其體積。在小腸消化階段分離的上清液經(jīng)0.45μm 濾膜過濾并稀釋后，采用ICP-MS測(cè)定其Cd和Zn含量。

1.3.3 化學(xué)形態(tài)提取測(cè)定

采用連續(xù)提取法分析油菜地上部Cd 和Zn 的化學(xué)形態(tài)。稱取5 g 鮮樣，加入25 mL 提取液，研磨勻漿后在25 ℃下恒溫振蕩提取12 h，再以4 000 r·min離心10 min 并回收上清液；在殘?jiān)屑尤?5 mL 相同提取液繼續(xù)振蕩提取12 h，離心并回收上清液，合并兩次上清液得到該組分溶液。提取液依次為：80%乙醇、超純水、1 mol·LNaCl、2%醋酸（HAc）以及 0.6 mol·LHCl，提取后分別得到乙醇提取態(tài)（F）、HO提取態(tài)（F）、NaCl 提取態(tài)（F）、HAc 提取態(tài)（F）以及HCl 提取態(tài)（F）。將各組分溶液轉(zhuǎn)移至消解管中，80 ℃下蒸干后加入濃HNO消解，使用ICP-MS 測(cè)定其Cd和Zn含量。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與分析

參考王林等和SUN 等研究，根據(jù)消化液體積與元素含量以及油菜樣品質(zhì)量與元素含量，計(jì)算油菜Cd和Zn的生物可給態(tài)含量以及生物可給性比例：

式中：為油菜中 Cd、Zn 的生物可給態(tài)含量，μg·g；C為測(cè)定的小腸消化液中可溶態(tài)Cd、Zn 的質(zhì)量濃度，μg·mL；V為小腸消化液的體積，mL；為體外消化實(shí)驗(yàn)中加入油菜的質(zhì)量，g。

式中：為油菜中Cd、Zn 的生物可給性比例，%；C為油菜樣品Cd、Zn總質(zhì)量分?jǐn)?shù)，μg·g。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016 和SPSS 24 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析以及最小顯著性差異（LSD）法分析不同處理間的差異顯著性；采用Pearson相關(guān)系數(shù)法以及線性擬合法研究Cd 和Zn 生物可給性與化學(xué)形態(tài)之間的相關(guān)性與線性關(guān)系。采用Ori?gin 2019軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面施Zn對(duì)油菜地上部Cd和Zn含量的影響

葉面施Zn 對(duì)兩種油菜地上部Cd 含量影響較小。由圖1a 可知，寒綠在低濃度ZnSO處理下，與其對(duì)照相比地上部Cd 含量降低了8.22%，華駿在低濃度EDTA-Zn 處理下，與其對(duì)照相比地上部Cd 含量降低了7.95%，但方差分析表明，噴施Zn 肥對(duì)兩種油菜地上部Cd含量均無顯著影響。

葉面施Zn 顯著提高了兩種油菜地上部Zn 含量。由圖1b 可知，ZnSO處理下寒綠和華駿的Zn 含量都顯著升高（<0.05），與對(duì)照處理相比最大增幅分別為1.91 倍和2.49 倍。在高濃度EDTA-Zn 處理下，兩種油菜的Zn 含量也都顯著升高，增幅分別為94.32%和72.31%。

圖1 不同處理下兩種油菜地上部Cd和Zn含量Figure 1 Cd and Zn concentrations in the aboveground parts of two cultivars of Brassica chinenesis L.under different treatments

2.2 葉面施Zn 對(duì)油菜Cd 和Zn 的生物可給態(tài)含量和生物可給性比例的影響

本研究通過體外消化試驗(yàn)測(cè)定元素的生物可給態(tài)含量，該含量與元素總含量的比值即為生物可給性比例。圖2a和圖2b反映了不同噴施處理下兩種油菜地上部Cd的生物可給態(tài)含量和生物可給性比例變化特征。從可給態(tài)含量來看，高濃度EDTA-Zn 處理顯著提高寒綠和華駿地上部的可給態(tài)Cd 含量，與對(duì)照處理相比增幅分別為25.65%和49.19%，其余處理無顯著影響。從生物可給性比例來看，噴施ZnSO使兩種油菜的Cd 可給性比例有所降低，而噴施EDTA-Zn則使其呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。其中，寒綠的Cd 可給性比例在ZnSO處理下顯著降低，最大降幅為24.37%；在高濃度EDTA-Zn 處理下則顯著升高，增幅為20.01%；而噴施Zn 肥對(duì)華駿的Cd 可給性比例無顯著影響?？偟膩碚f，噴施ZnSO明顯抑制油菜Cd 的消化溶出，噴施EDTA-Zn作用相反。

圖2c 和圖2d 反映了油菜地上部Zn 的生物可給態(tài)含量和生物可給性比例變化特征。從可給態(tài)含量來看，噴施Zn 肥使兩種油菜可給態(tài)Zn 含量呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，其中寒綠在所有施Zn 處理下可給態(tài)Zn 含量都顯著升高，與對(duì)照相比增幅范圍為0.38~1.44 倍；而華駿在高濃度ZnSO和高濃度EDTA-Zn 處理下可給態(tài)Zn 含量顯著升高，增幅分別為1.87 倍和1.16 倍。從生物可給性比例來看，與Cd 相似，噴施ZnSO可使兩種油菜的Zn 可給性比例有所降低，而噴施EDTA-Zn則使Zn 可給性比例呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。其中華駿的Zn可給性比例在高濃度ZnSO處理下顯著降低，降幅為6.07%；在EDTA-Zn 處理下則顯著升高，最大增幅為8.40%；而噴施Zn 肥對(duì)寒綠的Zn 可給性比例影響不顯著。

圖2 不同處理下油菜地上部Cd和Zn的生物可給態(tài)含量與生物可給性比例Figure 2 Bioaccessible concentrations and bioaccessibility percentages of Cd and Zn in the aboveground parts of Brassica chinenesis L.under different treatments

2.3 油菜地上部Cd和Zn的化學(xué)形態(tài)

2.3.1 油菜地上部Cd的化學(xué)形態(tài)

不同處理下兩種油菜地上部Cd的化學(xué)形態(tài)含量如圖3 所示。噴施EDTA-Zn 后，兩種油菜地上部乙醇和HO 提取態(tài)Cd 含量均顯著升高，與CK 相比分別增加了 0.87~11.16 倍和 0.74~4.48 倍；而噴施 ZnSO處理對(duì)油菜乙醇和HO 提取態(tài)Cd 含量無顯著影響。對(duì)于 NaCl、HAc 和 HCl 提取態(tài)，噴施 EDTA-Zn 處理下這三種形態(tài)Cd 含量均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，其中高濃度EDTA-Zn 處理下NaCl提取態(tài)Cd含量顯著降低，最大降幅為70.07%；而ZnSO處理下3種形態(tài)Cd含量均無顯著變化。

圖3 不同處理下油菜地上部各化學(xué)形態(tài)Cd的含量（鮮基）Figure 3 Cd concentrations of different chemical forms in the aboveground parts of Brassica chinenesis L.under different treatments（fresh weight basis）

從油菜地上部Cd 化學(xué)形態(tài)占比來看（圖4a 和圖4b），CK處理下，兩種油菜中Cd化學(xué)形態(tài)均以NaCl提取態(tài)為主，平均比例為73.71%，其次為HO 提取態(tài)，平均比例為15.89%，乙醇、HAc 和HCl 提取態(tài)比例較低，平均比例均未超過6%。噴施EDTA-Zn 后油菜乙醇和HO 提取態(tài)Cd 占比明顯增加，與CK 相比最大增幅分別為25.59%和52.74%；而其余3 個(gè)形態(tài)Cd 占比有所降低，其中以NaCl 提取態(tài)降低最為明顯，最大降幅可達(dá)53.59%。噴施ZnSO對(duì)油菜Cd 化學(xué)形態(tài)占比無明顯影響。

圖4 油菜地上部Cd和Zn的化學(xué)形態(tài)占總量比例Figure 4 Percentages of different chemical forms of Cd and Zn in the aboveground parts of Brassica chinenesis L.

2.3.2 油菜地上部Zn的化學(xué)形態(tài)

由圖5 可知，噴施Zn 肥提高了兩種油菜乙醇、HO和NaCl提取態(tài)Zn含量。具體來看，高濃度ZnSO處理和高濃度EDTA-Zn處理下乙醇和HO提取態(tài)Zn含量均顯著升高，其中乙醇提取態(tài)增幅為0.69~1.66倍，HO提取態(tài)增幅為0.90~3.14倍。而在高濃度ZnSO處理下，兩種油菜地上部NaCl、HAc 和HCl 提取態(tài)Zn含量均顯著升高，最大增幅分別為3.08、2.64 倍和2.21倍。

圖5 不同處理下油菜地上部各化學(xué)形態(tài)Zn的含量（鮮基）Figure 5 Zn concentrations of different chemical forms in the aboveground parts of Brassica chinenesis L.under different treatments（fresh weight basis）

如圖 4c 和圖 4d 所示，CK 處理下，兩種油菜 Zn 化學(xué)形態(tài)占比大小順序?yàn)椋篎（均值28.20%）>F（25.48%）>F（21.83%）>F（16.42%）>F（8.06%）。噴施Zn 肥對(duì)油菜各形態(tài)Zn 占比有不同影響。噴施ZnSO后兩種油菜地上部乙醇提取態(tài)Zn 占比有所降低，特別是在高濃度處理下降低更加明顯，最大降幅可達(dá)10.88%；而在噴施EDTA-Zn 后，寒綠和華駿的乙醇提取態(tài)Zn 占比則有所升高，最大增幅分別為9.09%和13.23%。噴施高濃度ZnSO后寒綠地上部HO 提取態(tài)Zn 占比明顯升高，增幅為8.02%；而噴施高濃度EDTA-Zn 則使華駿HO 提取態(tài)Zn 比例明顯升高，增幅為11.03%。噴施ZnSO使寒綠NaCl 提取態(tài)Zn 占比升高，而噴施高濃度EDTA-Zn 則使華駿NaCl 提取態(tài)Zn 比例明顯降低，降幅為9.38%。噴施高濃度 EDTA-Zn 使 HAc 和 HCl 提取態(tài) Zn 比例明 顯降低，最大降幅分別為11.99%和2.89%。

3 討論

3.1 葉面施Zn對(duì)油菜地上部Cd和Zn化學(xué)形態(tài)的影響

近年來國內(nèi)學(xué)者使用多種極性不同的溶劑對(duì)植物體內(nèi)Cd 和Zn 的化學(xué)形態(tài)進(jìn)行分級(jí)提取。其中，乙醇和HO 提取態(tài)Cd/Zn 毒性和遷移性較強(qiáng)，而HAc 和HCl 提取態(tài)Cd/Zn 毒性和遷移性較弱。本研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)照處理中，油菜地上部NaCl 提取態(tài)Cd 的占比最大，這與WU 等和XUE 等的研究結(jié)果一致，這表明油菜地上部的Cd 主要與蛋白質(zhì)或果膠酸結(jié)合。在對(duì)照處理中，油菜地上部Zn在乙醇、NaCl以及HAc 提取態(tài)的占比相近，這與吳箐等和于方明等的研究結(jié)果一致，這表明油菜體內(nèi)Zn可與硝酸根、氨基酸、蛋白質(zhì)以及磷酸根等多種配體結(jié)合。

噴施 ZnSO后，乙醇提取態(tài)Zn 占比降低，NaCl 提取態(tài)比例有所升高，這與陳秀靈以及周小勇等的研究結(jié)果一致。這一變化可能是對(duì)噴施ZnSO后Zn 含量顯著升高的響應(yīng)，有助于減少Zn 對(duì)油菜的毒害作用。究其原因，可能是油菜通過葉面吸收SO，有助于含硫氨基酸和蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)即NaCl 提取態(tài)Zn 比例升高。噴施EDTA-Zn 后，乙醇和HO 提取態(tài)Cd 的含量和比例明顯升高，乙醇提取態(tài)Zn 的含量和比例也明顯升高，這與董如茵的研究結(jié)果一致。究其原因，EDTA 可能隨Zn 一起被植物吸收，在植物體內(nèi)與Zn/Cd 結(jié)合，其螯合物較為穩(wěn)定，可溶性高，因此造成可溶態(tài)Cd/Zn 增加。

3.2 葉面施Zn對(duì)油菜Cd和Zn生物可給性的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，噴施ZnSO降低Cd 和Zn 的生物可給性，而噴施EDTA-Zn 則提高二者的生物可給性。這一變化過程與Cd 和Zn 化學(xué)形態(tài)的變化有何關(guān)系?為探討這一問題，我們將油菜Cd/Zn 生物可給態(tài)含量與各化學(xué)形態(tài)含量、Cd/Zn 生物可給性比例與各化學(xué)形態(tài)占比分別進(jìn)行相關(guān)性分析，并在此基礎(chǔ)上選擇顯著相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行線性擬合分析。

對(duì)于Cd，相關(guān)性分析顯示，油菜生物可給態(tài)Cd含量與乙醇和HO提取態(tài)Cd含量呈極顯著正相關(guān)（<0.01）（圖 6a）；Cd 生物可給性比例與乙醇和HO 提取態(tài)Cd占比呈極顯著正相關(guān)，與NaCl提取態(tài)Cd占比呈極顯著負(fù)相關(guān)（圖6b）。線性擬合結(jié)果表明（表1），生物可給態(tài)Cd 含量與乙醇提取態(tài)Cd 含量的回歸方程決定系數(shù)（）最大，擬合效果最佳，而Cd 生物可給性比例與乙醇和HO 提取態(tài)Cd 比例之和的回歸方程值最大且截距較小，擬合效果最佳。由此可知，油菜地上部乙醇和HO 提取態(tài)Cd 對(duì)生物可給態(tài)Cd 的貢獻(xiàn)最大，這可能是由于乙醇和HO 提取態(tài)為可溶形態(tài)，理論上最易被消化溶出。另外，在Cd可給性比例與乙醇和HO 提取態(tài)Cd 比例之和的擬合方程中，其斜率明顯小于1，這可能是由于小腸消化液為中性，油菜地上部可溶形態(tài)的Cd 在消化溶出過程中，部分會(huì)被消化產(chǎn)物（如含硫氨基酸和多糖）或消化酶所吸附或結(jié)合沉淀，從而造成Cd 的溶出比例低于可溶形態(tài)的比例。在本研究中，噴施ZnSO后，乙醇提取態(tài)Cd 含量沒有顯著變化，相應(yīng)地生物可給態(tài)Cd 含量也沒有顯著變化；而在噴施高濃度EDTA-Zn 處理下，乙醇和HO 提取態(tài)Cd 的含量和比例明顯升高，相應(yīng)地可給態(tài)Cd 含量和Cd 可給性比例也顯著升高。這些結(jié)果表明，噴施Zn 肥主要通過影響油菜地上部乙醇和HO提取態(tài)Cd來調(diào)控Cd的生物可給性。

圖6 油菜Cd/Zn生物可給態(tài)含量與各化學(xué)形態(tài)含量以及Cd/Zn生物可給性比例與各化學(xué)形態(tài)占比之間的相關(guān)性分析Figure 6 Correlation coefficients for the relationship between bioaccessible Cd and Zn concentrations and Cd and Zn concentrations in different chemical forms,and for the relationship between the bioaccessibility percentages of Cd and Zn,and Cd and Zn proportions in different chemical forms in Brassica chinenesis L.

表1 油菜Cd/Zn生物可給態(tài)含量、生物可給性比例與化學(xué)形態(tài)組分的線性擬合分析Table 1 Linear correlations between bioaccessible Cd and Zn concentration,Cd and Zn concentration in different chemical forms,as well as between bioaccessibility percentages of Cd and Zn,and Cd and Zn proportions in different chemical forms in Brassica chinenesis L.

對(duì)于Zn，油菜生物可給態(tài)Zn 含量與5 個(gè)不同形態(tài)的Zn 含量均呈極顯著正相關(guān)，其中與乙醇和HO提取態(tài)的相關(guān)系數(shù)較大（圖6c）；線性擬合結(jié)果顯示，油菜生物可給態(tài)Zn含量與乙醇和HO提取態(tài)Zn含量之和的回歸方程值最大，擬合效果最佳（表1）。油菜Zn 生物可給性比例與乙醇提取態(tài)Zn 的比例呈極顯著正相關(guān)，與NaCl 提取態(tài)Zn 比例呈極顯著負(fù)相關(guān)，與HCl提取態(tài)Zn 比例呈顯著負(fù)相關(guān)（圖6d）；線性擬合分析顯示，油菜Zn 的生物可給性比例與乙醇提取態(tài)Zn比例的回歸方程值最大，擬合效果最佳（表1）。綜合上述結(jié)果可知，油菜地上部乙醇和HO提取態(tài)Zn 對(duì)生物可給態(tài)Zn 的貢獻(xiàn)最大。在本研究中，高濃度ZnSO和EDTA-Zn 處理下乙醇和HO 提取態(tài)Zn含量都顯著升高，相應(yīng)地油菜生物可給態(tài)Zn 含量也顯著升高；同樣地，在噴施ZnSO處理下，乙醇提取態(tài)Zn比例有所降低，在噴施EDTA-Zn處理下，乙醇提取態(tài)Zn 比例則明顯升高，相應(yīng)地，在ZnSO處理下油菜Zn 的生物可給性比例呈現(xiàn)降低趨勢(shì)或顯著降低，在EDTA-Zn處理下Zn的可給性比例顯著升高或呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。這些結(jié)果表明，噴施Zn 肥主要通過調(diào)節(jié)油菜乙醇和HO提取態(tài)Zn進(jìn)而影響Zn的生物可給性。

4 結(jié)論

（1）葉面施Zn 對(duì)兩種油菜地上部Cd 含量無顯著影響，使Zn含量顯著升高。

（2）噴施 4 mmol·LEDTA-Zn 顯著提高油菜生物可給態(tài)Cd 含量；而噴施ZnSO則降低油菜Cd 的生物可給性比例。葉面施Zn顯著提高油菜生物可給態(tài)Zn 含量；噴施ZnSO降低油菜Zn 的生物可給性比例，而噴施EDTA-Zn則提高其生物可給性比例。

（3）油菜地上部 Cd 以 NaCl 提取態(tài)為主，Zn 以乙醇和NaCl提取態(tài)為主；噴施EDTA-Zn明顯提高乙醇、HO 提取態(tài)Cd 以及乙醇提取態(tài)Zn 占比；噴施ZnSO明顯降低乙醇提取態(tài)Zn的比例。

（4）油菜Cd/Zn 的乙醇和HO 提取態(tài)含量與其生物可給態(tài)含量、乙醇和HO提取態(tài)比例與其生物可給性比例均呈極顯著的正相關(guān)性，這表明油菜Cd/Zn 的乙醇和HO提取態(tài)對(duì)其生物可給性貢獻(xiàn)最大，葉面施Zn 主要通過影響乙醇和HO 提取態(tài)Cd/Zn 進(jìn)而調(diào)控Cd/Zn的生物可給性。