多地区小麦重金属积累的比较分析及栽培措施的影响

食品中的金属（类金属）污染是全球重大健康隐患，同时对作物生长和农业可持续性构成长期威胁。本研究以中国河南省（禹州和济源）及意大利马尔凯大区（杰西和卡梅里诺）为研究区域，分析不同地区小麦对重金属的吸收与转运特征，并结合化学计量学和转录组学技术，对比有机（Org）与常规（Conv）栽培模式的影响。

结果显示，不同地区土壤污染特征存在显著差异：济源以铅（Pb）和镉（Cd）为主，禹州以镉（Cd）为主，杰西则以铝（Al）和铜（Cu）为主。河南两地小麦籽粒中铬（Cr）、镍（Ni）和砷（As）的生物富集因子（BAF）显著高于马尔凯地区，表明这些金属更易向籽粒转运积累。分蘖期小麦主动吸收转运锰（Mn）、铝（Al）和镉（Cd），而铅（Pb）、砷（As）和镍（Ni）主要在灌浆期积累，体现了小麦对重金属胁迫的阶段性响应特征。

与常规栽培相比，有机栽培年均使土壤重金属含量降低1.29%。铁路周边有机栽培小麦（Org-rial）的重金属含量平均升高21.25%，表明铁路污染会促进作物对重金属的吸收积累。转录组分析发现，有机栽培下小麦叶片中有25,102个差异表达基因，显著上调了代谢通路、光合作用和抗氧化机制相关基因，同时抑制部分重金属转运基因的表达。

本研究证实有机栽培可降低作物重金属积累潜力，为提升食品安全和推动可持续农业实践提供了依据。

服务对象 ： 郑州轻工业大学
发表时间： 2025 年 9 月 15 日
发表期刊： Ecotoxicology and Environmental Safety
文章链接： https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2025.118875