江西省鎘污染土壤中超積累油菜品種篩選

楊濤 呂貴芬 陳院華

摘要：針對江西省鎘污染農田，篩選了15個不同的油菜（Brassica napus L.）品種，考察各品種對鎘（Cd）的富集作用。結果表明，Cd總吸附量較大且子粒部位Cd含量符合國家標準的是贛油雜6號，其次是華皖油4號、綿豐油18、贛油雜9號、豐油58等品種。

關鍵詞：鎘污染;油菜（Brassica napus L.）;超積累;江西省

中圖分類號：X53? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）05-0036-03

Abstract： For the cadmium polluted farmland in Jiangxi Province， fifteen varieties of oilseed rapes（Brassica napus L.） were selected and their enrichment impact on Cd was studied. The results showed that the total cadmium adsorption of Ganyouza No.6 was large and cadmium content in the grain parts met the national standard， and the other varieties of oilseed rape， such as Huawanyou No.4， Mianfengyou 18， Ganyouza No.9， Fengyou 58， had also good performance in these aspects.

Key words： cadmium pollution; oilseed rape （Brassica napus L.）; hyperaccumulation; Jiangxi province

礦山開采、冶煉加工、污水灌溉及農藥、化肥的過度使用等工農業活動導致土壤中重金屬含量大幅增加，特別是土壤中鎘（Cd）污染情況尤為嚴重[1]。Cd是一種對環境及人類均有很大危害的重金屬元素，被列為環境污染中最具危險性的物質之一[2]。有數據表明，中國菜地土壤中Cd超標率高達24.1%[3]。為降低土壤中Cd含量，曾提出客土法、土壤淋洗、固體化處理等物理、化學方法，但因其費用高昂、效果一般，未得到大面積推廣。植物修復法是近些年發展起來的一種處理方法，其采用特殊的超積累植物來提取修復Cd污染土壤，然后移走植物體以降低土壤中Cd含量，其特點是相對簡便、成本低、不會造成二次污染[4]。油菜（Brassica napus L.）是中國重要的油料作物，具有悠久的栽培歷史和種植經驗，在江西省播種范圍廣，其對Cd的富集作用較強[5]，因此，針對中國豐富的油菜品種，篩選出適合江西省種植的超積累油菜品種具有重要意義。本研究是以江西省Cd污染農田作為試驗地，以期篩選出生物量大、對Cd富集效果強，同時油菜子粒也符合《食品安全國家標準》（GB 2762-2012）、適合江西省栽種的油菜品種。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地概況

試驗區位于江西省貴溪市濱江鄉龍潭村某污染農田，Cd是當地主要污染物之一，主要污染原因是貴溪市內的冶煉廠和化肥廠多年前未合理處理生產過程中產生的廢水、廢氣和固廢所致[6]。以《土壤環境質量標準》二級標準為參照標準，通過單因子指數法進行評價，得到Cd單因子污染指數為2，表明該試驗農田土壤中Cd含量超過標準限值要求[7]。

1.2? 供試材料

供試材料為15個油菜品種（表1），油菜種子均采購于當地市場。

1.3? 試驗方法

采用大田試驗，試驗于2016年10月5日育苗，11月10日移栽到大田，每個品種播種面積為10 m2（2 m×5 m）。2017年4月15日收獲油菜，每個小區收獲4株，裝入自封袋中，帶回實驗室分析。

1.4? 植株分析

植株帶回實驗室后洗凈、晾干，將植株分為根、莖兩部分，稱取根、莖部分的生物量，烘干后再次稱取根、莖部分的生物量。并對根、莖、子粒部分分別測定其Cd含量，檢測方法采取原子吸收光譜法[8]。

2? 結果與分析

2.1? 在Cd污染農田環境下不同油菜品種的生物量

不同油菜品種在Cd污染農田環境下根、莖部分的生物量見表2。從表2可以看出，在Cd污染農田環境下，各油菜品種生物量有較大差別，其中根、莖部分生物量較大的是贛油雜7號、綿豐油18，無論是鮮重還是干重生物量均較大;根、莖部分生物量較小的是南油11。

2.2? 不同油菜品種不同部位Cd含量

不同油菜品種在Cd污染農田環境下根、莖部分的Cd含量見表3。由表3可見，不同油菜品種中根部Cd含量最高的是贛油雜9號，最低的是南油7號;莖部Cd含量最高的是贛油雜6號，最低的是綿豐油18。

2.3? 不同油菜品種單株Cd總吸附量的比較

考慮油菜各品種根、莖兩部分對Cd的吸附量加和，即Cd吸附總量，單株Cd總吸附量=單株根部生物量×根部鎘含量+單株莖部生物量×莖部鎘含量，得到結果見圖1。由圖1可見，不同油菜品種Cd總吸附量最大的是德雜油18號，其次是贛油雜6號、贛油雜7號、華皖油4號、綿豐油18、贛油雜9號、豐油58等品種。

2.4? 不同油菜品種子粒Cd含量

油菜子粒部分Cd含量執行《食品安全國家標準》（GB 2762-2012）。根據檢測結果（表4），南油7號、德雜油18號、南油11、新德雜油9號、贛油雜7號子粒Cd含量超過國家標準限值（0.5 mg/kg），其余油菜品種子粒Cd含量均達標。

3? 結論

本研究目的是篩選出生物量大、對Cd富集效果強，同時油菜子粒符合《食品安全國家標準》（GB 2762-2012）、適合江西省栽種的油菜品種。因此，綜合考慮地域條件、生物量、子粒部分Cd含量等因素得出，在試驗的15個油菜品種中，Cd總吸附量較大且子粒部位含量符合《食品安全國家標準》（GB 2762-2012）的是贛油雜6號，其次是華皖油4號、綿豐油18、贛油雜9號、豐油58等品種。

參考文獻：

[1] 陳懷滿.土壤中化學物質的行為與環境質量[M].北京：科學出版社，2002.

[2] 陳英旭.環境學[M].北京：中國環境科學出版社，2005.113-114.

[3] ZENG X B，LI L F，MEI X R. Heavy metal content in Chinese vegetable plantation land soils and related source analysis[J].Agricultural sciences in China，2008，7（9）：1115-1126.

[4] BLACK H. Absorbing possibilities：Phytoremediation[J].Environ Health Perspec，1995，103（12）：1106-1108.

[5] 吳志超.高低鎘積累油菜品種篩選及其生化機制研究[D].武漢：華中農業大學，2015.

[6] 龍安華，劉建軍，倪才英，等.貴溪冶煉廠周邊農田土壤重金屬污染特性及評價[J].土壤通報，2006，37（6）：1212-1217.

[7] 土壤環境容量協作組.中國主要類型土壤Cd、Pb、Cu和As主要生態指標和臨界含量[J].環境科學，1999，12（4）：29-34.

[8] 何蘭蘭，角媛梅，王李鴻，等.Pb、Zn、Cu、Cd的超富集植物研究進展[J].環境科學與技術，2009，32（11）：120-123.