水稻是我国南方地区种植面积最大的作物。近年来,由于工业废水废气的排放,导致我国南方部分地区稻米镉（Cd）污染事件时有爆发,给水稻生产和大米加工产业造成严重不良影响。因此,如何降低稻米Cd污染风险、保障稻米质量安全成为了研究热点。苹果酸是一种小分子酸,是生物体代谢过程中产生的重要有机酸。本研究通过在根际环境中添加苹果酸或叶面喷施不同浓度的苹果酸,探讨苹果酸的降Cd效应及机理,以期为水稻降Cd叶面肥的研发提供参考依据。主要研究结果如下:1.苹果酸能有效抑制水稻根系对Cd的吸收以及向地上部的转运。水稻幼苗中Cd主要分布在细胞壁（F1）与细胞液（F3）中,细胞器（F2）中的Cd含量相对较少,根际环境中添加0.5-1.5 mmol·L-1的苹果酸均能显著促进水稻幼苗根系及地上部的生物量,显著降低Cd在水稻幼苗根系及地上部细胞壁（F1）、细胞器（F2）及细胞液（F3）中的积累;与对照相比,添加苹果酸使Cd从根系向地上部的转移因子分别下降了1.8%-23.3%,其中添加1.5 mmol·L-1苹果酸的效果更好。2.在Cd胁迫环境中苹果酸能促进水稻对Ca的吸收和转运以及氨基酸的合成。根际环境中添加不同浓度的苹果酸显著促进了水稻幼苗根系及地上部对Ca的积累以及K和Mn从根系向地上部的转移,却显著抑制了Zn的积累。此外,添加不同浓度的苹果酸使水稻地上部与根系中的谷胱甘肽（GSH）及天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丙氨酸等氨基酸的含量显著增加,但植物螯合肽PC2、PC3和PC4随着苹果酸浓度的增加而减小;1.5 mmol·L-1苹果酸所产生的作用效果显著大于0.5 mmol·L-1苹果酸。3.叶面喷施苹果酸能降低稻米中的Cd含量并提高氨基酸含量。水稻开花期叶面喷施2-3次5.0 mmol·L-1苹果酸能使稻米、穗颈、穗节和旗叶中的Cd含量显著下降,稻米中的Cd平均含量从0.26 mg·kg-1下降到0.14 mg·kg-1和0.09 mg·kg-1,降Cd幅度分别为46.2%和65.4%;穗节中的Cd浓度分别下降23.4%和56.6%。喷施3次苹果酸后,稻米中的甘氨酸和缬氨酸含量分别增加了46.5%和34.6%。4.叶面喷施苹果酸对水稻各器官中Ca、Fe、Mn、Zn的含量及其在相邻器官间的转移因子产生了显著影响。喷施苹果酸后,各器官中的Mn、Fe和Zn含量均显著下降,Ca的含量显著上升。添加苹果酸对各个品种的必需元素转移因子也有影响,其中X24、F36的Ca从穗节向穗颈的转移因子分别增加了28.4%和13.0%,705、X24、F36、TGW的Zn从穗颈向籽粒的转移因子分别增加了55.3%、33.3%、42.2%、21.3%。5.叶面喷施5.0 mmol·L-1苹果酸、硫酸锌和苹果酸加锌均能降低稻米中的Cd含量并提高稻米氨基酸含量。苹果酸、硫酸锌和苹果酸加锌分别使稻米中的Cd含量降低了14.6%、29.3%和22.0%。喷施苹果酸和苹果酸加锌分别使天冬氨酸含量提高了10.5%和5.7%、谷氨酸含量提高了13.7%和7.5%、甘氨酸含量提高了14.8%和2.3%、苯丙氨酸含量提高了14.6%和7.1%、异亮氨酸含量分别提高了11.3%和3.6%,缬氨酸含量提高了23.9%和4.1%。