采用植保技術降低水稻鎘含量初探

蔣新建 易佳佳 任雙春 李曉蘭 呂維 俞洞波 周尚泉

摘 要 研制降鎘產品，采用葉面噴霧的植保技術降低水稻鎘含量，具有較好的市場潛力。運用含有阻鎘劑的礦物質和富硒腐植酸研制產品，對水稻鎘降低有明顯的促進作用，含阻鎘劑樣品鎘含量能降低35.7%～71.4%，含富硒腐植酸樣品鎘含量能降低33.3%～61.9%。

關鍵詞 水稻;鎘含量;植保技術

中圖分類號：S511 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.020

從對稻米鎘污染的研究可知，目前水稻重金屬鎘含量嚴重超標[1-3]。鎘主要用于電池、染料或塑膠的穩定劑，它比其他重金屬更容易被農作物所吸附。水稻自身擁有的某些獨特基因，使水稻米粒吸收土壤中某些金屬離子的能力較強，比如，稻米對于鎘污染的吸附作用明顯強于玉米、大豆等其他的作物品種[4]。所以鎘污染在水稻中十分明顯。研究顯示[5]，研究人員抽取的21個水稻品種鎘和鉛超標率分別達100%和71%。國家農業部稻米質量監督檢驗中心也曾對我國市場的稻米進行安全性抽檢，結果鎘超標率高達10.3%。稻米市場上，鎘超標的現象普遍存在，其中南方市場上稻米的鎘污染比北方更嚴重，如江西、湖南一些縣市，稻米鎘超標的問題非常突出。

在湖南鎘超標的地區，部分研究人員提出利用一些離子螯合劑來中和土壤中的鎘離子，嘗試著改良土壤。對于污水，運用弱堿性化學沉淀應急除鎘干化技術[6]逐漸過濾污染。也有研究者正試圖在大量水稻品種中，篩選根和莖大量吸收鎘[7]、袁院士水稻親本去鎘技術獲突破[8]。但是，這些技術的應用對于大范圍、大面積廣泛分散的農民還很遙遠，為了從植保技術的角度，開發一種產品直接噴霧于水稻上，一是達到減少或阻止水稻在生長發育過程中對土壤中鎘的吸收，二是通過水稻吸收一些能轉化或阻礙鎘運輸的物質直接降低水稻米粒中鎘的含量，這樣的技術最直接，見效快，易推廣。2013—2018年，湘陰縣農業局與湖南大方農化股份有限公司、長沙礦冶研究院、湖南省農科院水稻研究所開展了技術合作，開展了從植保技術方面探索降低水稻稻米鎘含量研究，由三家單位調制樣品，由湘陰縣農技推廣中心開展田間試驗，以其探索采用植保技術單元達到降低水稻鎘含量，確保糧食鎘污染有效治理。

1 材料與方法

1.1 供試材料

樣品1：一種阻隔水稻吸收鎘的混合礦物質可溶性液體，由長沙礦冶研究院研制并提供。樣品2：分A和B兩種，A為硅肥和硅酸鉀復合物顆粒，B為含有硅、鉀及鎘離子螯合劑，采用農藥制劑工藝研制的可濕粉劑，由湖南大方農化股份有限公司研制并提供。樣品3：分白色和黃色兩種，是一種富硒腐植酸組成的降鎘劑膠狀液體，由湖南省水稻研究所研制并提供。

1.2 試驗地選擇及基本情況

試驗地選擇在湖南省益陽市赫山區筆架山東坪村姚立新責任田和湖南省岳陽市湘陰縣新泉鎮光輝村湯細毛責任田。

查閱湖南省湘陰縣資料，土壤類型為同粉潮泥田，土壤有效氮含量平均為166.9mg·kg-1，速效磷含量平均為13.1 mg·kg-1，速效鉀含量平均為92.4mg·kg-1，pH值平均為6.2。查閱湖南省赫山區資料，土壤類型為潮泥田，土壤有效氮含量平均為111.3 mg·kg-1、速效磷含量平均為22.0 mg·kg-1、速效鉀含量平均為117.7 mg·kg-1、pH值平均為5.4。兩地都是雙季稻區，雙季晚稻品種以湘晚秈12號和黃花粘為主要。

1.3 試驗施藥時間和方法

水稻全生育期采用葉面噴霧方式共施2次，第1次：水稻分蘗末期至孕穗期，赫山區2018年8月24日上午施藥，湘陰縣2018年8月24日下午施藥;第2次：水稻孕穗期至齊穗期，赫山區2018年9月7日下午施藥，湘陰縣2018年9月6日下午施藥。采用16型電動噴霧器常規噴霧。硅肥采用撒施。

1.4 試驗方法

1）樣品1。分2塊，其中一塊只施1次，另一塊使用2次，第1次：分蘗期至孕穗期，50 g兌水30 L，噴施面積667 m2;第2次：孕穗期至齊穗期，施用15 L藥液，噴施面積333 m2，如圖1所示。

2）樣品2。分2塊，其中一塊只施1次，另一塊使用2次，第1次：分蘗期至孕穗期，每667 m2施5 kg硅肥+500 g硅酸鉀;第2次：孕穗期至齊穗期，樣品A和樣品B各50%比例，各噴施面積333 m2，如圖2所示。

3）樣品3。分3塊，其中一塊只施分蘗期，另一塊分蘗期和孕穗期各施1次，第三塊只施孕穗期1次;第1次：分蘗期至孕穗期，孕穗期至齊穗期施用，1套1小袋兌水15 L，分白色樣品和黃色樣品，各施用15 L藥液，如圖3所示。

對照田，選擇在各試驗施藥田上方，以保證試驗田水不流入對照田內。

1.5 抽樣送檢方法

抽樣時間為雙季晚稻收割前3天，即2018年10月15日。

湘陰縣和赫山試驗田各試驗區分別按試驗劃的小區5點梅花取樣法，每點割取100株穗，1個樣本共采500株穗，用白色塑料袋分裝，包括空白對照，每區8個共16個樣本。16個樣本于10月22日送長沙礦冶研究院進行鎘含量化驗。

2 結果與分析

2.1 送檢化驗結果

16個樣本的化驗結果（見表1），益陽赫山稻谷鎘含量整體低于岳陽湘陰稻谷，赫山檢測除空白外僅1個鎘含量超標，合格率占送檢樣品75%，而湘陰檢測除空白外，有5個鎘含量超標，合格率占送檢樣品25%?？瞻坠孺k含量2地都鎘超標，但湘陰比赫山鎘含量多25%。

2.2 結果對比分析

益陽赫山稻谷8個樣品2個檢測結果施用樣品2的稻谷鎘含量為0.22 mg·kg-1，比空白反升高鎘4.8%（空白鎘含量0.21 mg·kg-1），超出GB 2762—2012《食品安全國家標準食品中污染物限量》鎘≤0.2 mg·kg-1標準。樣品1送樣2個，對比空白分別降鎘0.15 mg·kg-1和0.11 mg·kg-1，降鎘幅度達71.4%和52.4%;樣品3送樣3個，對比空白分別降鎘0.13 mg·kg-1、0.07 mg·kg-1和0.12 mg·kg-1，降鎘幅度分別為61.9%、33.3%和57.1%。

岳陽湘陰稻谷8個樣品僅2個樣品合格，即樣品1號2次施用50 g/667 m2和樣品3號2次施用1包白+2包黃/15 L/667 m2，鎘含量分別為0.15 mg·kg-1和0.18 mg·kg-1，對比空白分別降鎘幅度為46.4%和35.7%。其他6個樣品送檢全部鎘含量超標，其中施用硅肥和硅酸鉀的比空白鎘含量升高32.1%。

3 結論與討論

引進植保技術應用于水稻降鎘，能有效降低水稻鎘含量，使用方便、方法簡單，有利于當前農業技術推廣和運用。長沙礦冶研究院研制的含礦物質阻鎘劑樣品1號和湖南水稻研究所研制的含富硒腐植酸降鎘劑樣品3號，在孕穗初期和破口抽穗期各施1次，樣品1每次667 m2施用50 g，樣品3號每次667 m2施用1包白的和2包黃的樣品，能降低水稻鎘含量達33.3%～71.4%。

樣品2號，樣品由含硅和鉀元素組成的制劑，對降鎘無效果，甚至反提升稻谷鎘含量，無開發價值。

建議盡快開發樣品1和樣品3，一方面在制劑成品上做成性格穩定、包裝上方便使用的產品，另一方面根據相關政策，合理合法地進行登記。同時，進一步在水稻增長及提高稻米品質方面試驗，全面探索降鎘產品既能降低鎘污染又能確保水稻產量和品質。

參考文獻：

[1] 詹杰，魏樹，牛榮成.我國稻田土壤鎘污染現狀及安全生產新措施[J].農業環境科學學報，2012，31（7）：1257-1263.

[2] 羅瓊，王昆，許靖波，等.我國稻田鎘污染現狀·危害·來源及其生產措施[J].安徽農業科技，2014，42（30）：10540-10542.

[3] 環境保護部，國土資源部.全國土壤污染調查公報[R].2014-04-17.

[4] 白彥真，謝英荷，張小紅.重金屬污染土壤植物修復技術研究進展[J].山西農業科學.2012，40（6）：695-697.

[5] 亞熱帶農業生態研究所.水稻鎘污染[EB/OL]. （2012-10-31）[2018-10-25].http：//www.cas.cn/kxcb/kpwz/201210/t20121031_3675352.shtml.

[6] 李秉龍，銀濤，帥麗芳，等.鎘污染及其防治對策[J].中國保健營養（中旬刊），2013，7（7）：790-791.

[7] 王凱，徐世龍，楊柱.水稻鎘吸收與轉運機理研究進展[J].作物研究，2014，28（8）：927-929.

[8] 王民和.袁隆平宣布重大成果：水稻親本去鎘技術獲突破[N].湖南日報，2017-09-25.