稻米鎘污染防控試驗研究

楊壽山++辛賢鳳++游勇++唐建洲

摘要 采取田間試驗及儀器分析法，在水稻生育期噴施降鎘營養(yǎng)調節(jié)劑（水稻專用），研究其鎘污染防控效果，結果表明：抑鎘營養(yǎng)劑（水稻專用）對稻米的控鎘效果較好，最高下降幅度可達40.2%，但同時稻米中的硒含量也明顯下降。

關鍵詞 富硒大米；抑鎘營養(yǎng)劑；污染防控

中圖分類號 X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）18-0211-01

Study on the Cadmium Pollution Prevention and Control of Rice

YANG Shou-shan 1 XIN Xian-feng 2 YOU Yong 3 TANG Jian-zhou 3 *

（1 Guiping City Soil Fertilizer Workstation in Guangxi Zhuang Autonomous Region，Guiping Guangxi 537200； 2 Nanmu Town Agricultural Service Center of Guiping City； 3 Changsha University）

Abstract Taking field experiments and instrumental analysis，spraying cadmium nutritional modulators（rice only） drop in rice growing to study effects of cadmium pollution prevention and control.The results showed cadmium nutritional modulators（rice only）had better control effects，the highest decline of up to 40.2%，but rice selenium contents also decreased significantly.

Key words rice rich Se；cadmium nutritional modulators；pollution prevention and control

無污染、安全、優(yōu)質、營養(yǎng)型大米是糧食質量安全的基本要求，民以食為天，糧食生產安全是關系國計民生的大事。近年來，稻米鎘污染事件有逐年加重發(fā)生的趨勢，已經影響到了糧食質量安全，威脅到人類健康。

關于鎘的防控，前人做了較多研究，有研究者認為[1]，重金屬土壤中施石灰能抑制水稻對鎘的吸收，能降低糙米中重金屬含量；有人還研究了不同土壤類型下雜交秈稻地上部器官對重金屬鎘和鉛的富集特征[2]；譚旭生等[3]和顏送貴等[4]的研究結果表明，隨著硒肥用量的加大，降鎘效果下降，呈開口向上的二次函數曲線變化趨勢，但很難將鎘控制在限量指標范圍內；史新慧等[5]和趙 穎等[6]的研究共同表明，施硅能顯著抑制鎘向水稻地上部分的轉移；王 維等[7]也研究了nano-HAP對鎘離子的吸附作用，結果表明nano-HAP對鎘離子有很好的吸附能力，nano-HAP能明顯提高土壤溶液的pH值，顯著降低土壤鎘的生物有效性，從而降低水稻籽粒中鎘的含量；李仰銳等[8]還研究了有機酸和EDTA對鎘污染土壤上水稻生理生化指標的影響，結果表明單獨和混合施加有機酸和EDTA均能降低水稻中鎘的含量；龔光明等在水稻上施用俄羅斯硅肥，結果發(fā)現該肥能降低籽粒中鎘的含量。2014年桂平市土壤肥料工作站開展了水稻葉面噴施抑鎘營養(yǎng)劑降低稻米鎘含量的試驗。從試驗的結果看，水稻葉面噴施抑鎘營養(yǎng)劑對降低稻米鎘含量具有較為明顯的效果。本試驗在富硒土壤上種植水稻，然后再施加健硒保抑鎘營養(yǎng)劑（水稻專用），為解決大米鎘超標提供了新方法。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設置在廣西壯族自治區(qū)貴港市桂平市石龍鎮(zhèn)新村。其土壤背景值如下：一是鎘污染背景值，試驗田土壤為沙頁巖母質潴育沙泥田，經檢測，土壤鎘含量為0.37 mg/kg，高于《土壤環(huán)境質量標準》二級標準值0.30 mg/kg，屬于輕度污染。二是硒含量，秧前進行土壤取樣，送南寧益譜檢測技術有限公司檢測，土壤硒含量為1.12 mg/kg，根據富硒土壤認定標準（>0.40 mg/kg），試驗田屬于富硒土壤。

1.2 試驗材料

供試水稻品種：百香139，為該地區(qū)普片種植品種，種植面積廣。

供試原料：抑鎘營養(yǎng)劑（水稻專用），長沙學院與長沙健硒保生物科技有限公司聯合研制，其專利號為201410665781。

1.3 試驗設計

試驗共設3個處理，處理1：低濃度處理，0.1 kg抑鎘營養(yǎng)劑/小區(qū)·次，處理2：高濃度處理，0.2 kg抑鎘營養(yǎng)劑/小區(qū)·次，CK：清水對照。3次重復，隨機區(qū)組排列，共9個小區(qū)，小區(qū)面積66.7 m2，四周設保護欄及隔離帶。

1.4 試驗方法

3月20日播種，4月13日插秧（機插），7月18日收割（機收），生育期118 d。分別在6月17日、7月2日水稻齊穗期、灌漿期，對處理1、2按照設定使用的抑鎘營養(yǎng)劑分別對水3 kg葉面噴施，將抑鎘營養(yǎng)劑溶解攪拌倒入到噴霧器中，噴霧時間選擇在無風陰天或晴天，每次噴霧時間為9：00以后，噴霧時霧珠要細，正反兩面都要布滿霧珠。同時對對照處理噴清水。7月17日（成熟期）分別對各小區(qū)稻谷進行取樣，每小區(qū)取樣1 kg，曬干。8月4日寄送南寧益譜檢測技術有限公司檢測，9月10日收到益譜檢測技術有限公司的檢測報告。

2 結果與分析

收割碾米后，對每個試驗小區(qū)稻米樣品進行檢測，檢測項目包括鎘和硒的含量，南寧益謚檢測技術有限公司的檢測結果見表1。可以看出，稻米在施用抑鎘營養(yǎng)劑后，能明顯降低稻米中鎘含量，而且高濃度抑鎘營養(yǎng)劑（處理2）效果更突出，鎘含量降低40.2%；同時，抑鎘營養(yǎng)劑也能降低稻米中硒含量，最高降低硒含量34.8%。endprint

試驗田屬輕度鎘污染土壤，同時也是富硒土壤，在有利（下轉第227頁）

于生產富硒優(yōu)質大米的同時，稻米也可能受到一定的鎘污染。南寧益譜檢測公司的檢測報告（編號YP1400235）顯示：噴施抑鎘營養(yǎng)劑后，稻米中鎘的污染情況得到了減輕，CK稻米鎘含量平均為0.249 mg/kg，處理1（低濃度處理）稻米鎘含量平均為0.188 mg/kg，稻米中鎘含量比對照平均降低了24.5%，降鎘較明顯。處理2（高濃度處理）稻米中鎘的含量平均下降了40.2%。說明水稻噴施抑鎘營養(yǎng)劑降鎘效果明顯。

噴施抑鎘營養(yǎng)劑在降鎘的同時硒的含量也下降。試驗田是富硒土壤，土壤硒含量高達1.12 mg/kg，土壤生產的大米富集硒的含量也較高，達0.161 mg/kg，達到了富硒大米標準（富硒大米標準0.15～0.50 mg/kg）。處理1（低濃度處理）和處理2（高濃度處理）噴施調理劑后稻米中硒的含量也下降了，處理1由CK的平均0.161 mg/kg下降到0.105 mg/kg，大米硒含量下降了0.056 mg/kg，下降34.8%。而處理2硒含量平均下降了24.2%。

3 結論與討論

3.1 結論

噴施降鎘營養(yǎng)劑，降鎘效果明顯。2013年，對試驗田生產出的晚稻稻谷抽檢結果顯示，部分樣品鎘超標（稻米鎘含量>0.20 mg/kg），2014年選擇在早稻進行了試驗，雖然對照區(qū)鎘未超標。晚稻鎘含量比早稻高，這與田間水分有關，晚稻干旱多，土壤氧化還原電位高，鎘的活性增加，促進了籽粒對鎘的吸收。該試驗結果表明，清水對照區(qū)稻米鎘含量明顯偏高，噴施低、高濃度抑鎘營養(yǎng)劑的處理鎘含量分別下降了24.5%和40.2%，降鎘效果明顯。

噴施不同濃度降鎘營養(yǎng)劑，降鎘效果差異大。噴施高、低濃度調理劑，二者降鎘效果沒有顯著差異，這可能是由于高濃度的抑鎘營養(yǎng)劑導致水稻出現藥害情況，部分葉片開始枯黃，1周后部分稻葉干枯，對光合作用和產量造成較大影響，降鎘效果也不明顯，但是也已經達到了國家限量安全范圍。

噴施抑鎘營養(yǎng)劑，對籽粒富集硒元素存在抑制吸收現象。噴施抑鎘營養(yǎng)劑在降低稻米鎘含量的同時，稻米中的硒含量也明顯下降。低濃度抑鎘營養(yǎng)劑噴施處理稻米鎘含量下降24.5%的同時，硒含量也下降了34.8%；高濃度抑鎘營養(yǎng)劑噴施處理稻米鎘含量下降40.2%，硒含量下降了24.2%。

3.2 討論

水稻噴施抑鎘營養(yǎng)劑對降低稻米中鎘的含量有明顯的效果，但噴施時要掌握好濃度和施用時期，稻米鎘污染輕的田塊在抽穗期噴施1次，并要避開水稻揚花期噴施，16：00—18：00是最佳噴施時間；鎘污染重的稻田在灌漿期再噴施1次，但要掌握好適宜的噴施濃度，同時不宜在高溫的中午噴施，避免燒苗的事情發(fā)生。

水稻在降鎘的同時籽粒中的硒元素的吸收得到了抑制，可能與硒元素對重金屬拮抗吸收作用有關，硒阻礙了重金屬向籽粒中運輸及富集，具體原因還需進一步進行試驗研究。

4 參考文獻

[1] 王凱榮，張玉燭，胡榮桂.不同土壤改良劑對水稻降低重金屬污染土壤上水稻糙米鉛鎘含量的作用[J].農業(yè)環(huán)境科學學報，2007，26（2）：476-481.

[2] 范中亮，季輝，楊菲，等.不同土壤類型下雜交秈稻地上部器官對重金屬鎘和鉛的富集特征[J].中國水稻科學，2010，24（2）：183-188.

[3]譚旭生，曾躍華，李智謀，等.硒肥施用對水稻中鎘等重金屬含量的影響[J].中國稻米，2014，20（1）：76-77.

[4] 顏送貴，敖亞平，蔡學勇，等.“湘米增硒降鎘研究”總結報告[J].農業(yè)開發(fā)與裝備，2013（1）：35-37.

[5] 史新慧，王賀，張福鎖.硅提高水稻抗鎘毒害機理的研究[J].農業(yè)環(huán)境科學學報，2006，25（5）：1112-1116.

[6] 趙穎，李軍.硅對水稻吸收鎘的影響[J].東北農業(yè)大學學報，2010，41（3）：59-64.

[7] 王維，蒼龍，俞元春，等.納米羥基磷灰石對土壤鎘化學形態(tài)和水稻鎘吸收的影響[J].廣東農業(yè)科學，2014（9）：83-87.

[8] 李仰銳，吳艷波，徐興虎，等.有機酸-EDTA對鎘污染土壤上水稻生理生化指標的影響[J].安徽農業(yè)科學，2010，38（1）：91-92，102.endprint