镉(Cadmium,Cd)是一种有毒元素,对植物危害较大,可通过食物链威胁人体健康。水稻(Oryza sativa L.)作为我国重要的粮食作物,其品质直接关系到国民经济水平和人的身体健康。硅(Silicon,Si)是一种环境友好的营养元素,是水稻生长发育过程中所需的仅次氮、磷、钾之后的大量元素。目前关于硅素缓解重金属镉对作物(水稻)幼苗的影响已取得诸多进展,也有部分研究就硅对水稻成熟期籽粒镉含量的影响作了相关分析。本研究通过添加外源镉模拟镉污染的水稻土,利用盆钵种植水稻,研究镉污染土壤下施硅量和不同施硅时期对水稻生长发育、产量以及土壤中的镉向水稻根至籽粒中的转移、分配的影响。研究结果表明:(1)2种施硅量下均可以缓解镉污染带来的毒害,促进水稻生长发育,提高产量,其效果尤以2mmog/kg的施硅量为佳。2种施硅量对水稻华航丝苗和黄华占株高均有明显提高作用,各器官干物质的量也有一定程度的提高。2种施硅量均能增加水稻每穗实粒数,提高结实率,当施硅量达到2mmol/kg时,差异达到显著水平。施用2mmol/kg施硅量使得50mg/kg、100mg/kg镉污染处理下华航丝苗每穗粒数分别提高了17.9%、24.0%,平均穗重增加了19.4%、21.4%;黄华占品种每穗粒数分别增加了11.7%、10.7%,平均穗重提高了33.0%、24.6%。此外,2种施硅量下水稻有效穗数、千粒重也有增加的趋势。(2)不同施硅量对高浓度镉污染土壤中水稻植株镉积累与分配有一定的调节作用,并因土壤中镉含量、施硅量、水稻品种及稻株器官的不同而存在差异。2种施硅量可明显影响水稻根部镉含量,表现为增加华航丝苗根部镉含量、降低黄华占根部镉含量,但2个品种根部镉累积量均呈增加趋势。2种施硅量处理下华航丝苗和黄华占的叶、谷壳、糊粉层及精米中镉、镉累积量均呈降低趋势,并且在施硅量为2mmol/kg时显著降低;不同施硅量处理均显著降低了华航丝苗和黄华占茎中镉含量以及华航丝苗茎中镉累积量,同时增加了黄华占茎中镉累积量。2种施硅量均可显著降低精米中镉含量,在镉50和100 mg/kg污染水平下,华航丝苗和黄华占精米中镉较未施硅处理下的最大降幅分别达到32.5%、53.7%和24.7%、20.7%。施硅量对水稻植株各器官的镉富集系数、转移系数和分配系数都有一定影响,2种施硅量处理下水稻植株地上部各器官的镉富集系数和转移系数均呈降低趋势,根部镉分配比例显著增加。(3)不同时期施硅均可改善镉污染下水稻植株的生长发育状况,促进水稻生长,提高产量。不同时期施硅均提高了水稻的成穗率、结实率,尤其是分蘖期和拔节期施硅水稻成穗率提高显著,而分蘖期以后(包括分蘖期)施硅水稻结实率显著提高。不同时期施硅也可增加水稻每穗实粒数,分蘖期施硅最为理想,达到了显著性水平,而不同时期施硅对水稻千粒重也略有提高但各个时期施硅均对其影响不明显。(4)不同时期施硅对水稻体内镉的影响存在一定差异,具体表现为:不同时期施硅均可以提高根部镉含量及镉累积量,其中尤以移栽期和分蘖期根部根累积量增加显著;地上部各器官镉含量和镉累积量却表现为降低的效应,各器官的镉富集系数和迁移系数也随之减小,其中拔节期施硅表现更明显。结果表明不同时期施硅使镉在水稻植株各器官中的累积与分配存在明显差异,以拔节期施硅水稻精米中镉含量最小,仅为0.534mg/kg,富集系数和转移系数分别为0.012、0.0031,施硅效果是四种施硅时期中最理想的。(5)硅可以抑制重金属镉丛根部向水稻地上部转移,使镉滞留在根部,降低地上部各器官镉的积累。施硅后土壤pH值明显提高,土壤有效镉含量降低了29.64%,土壤pH值与土壤有效镉相关系数达-0.995,呈显著负相关,显著降低土壤镉的活性;而施硅后水稻抽穗期茎基部伤流液中镉含量显著降低,降低镉在水稻体内的转运量。