不同水稻品種對瀘州農田土壤鎘富集差異研究

鄭海芳，張 強，田 翠，劉 霜，羅小嬌，張維娜，吳 娟

(1.瀘州市綜合農產品質量安全檢測中心，四川 瀘州 646000；2.瀘州市農業農村局，四川 瀘州 646000)

1 引言

水稻在我國種植有七千多年的歷史，是我國種植面積僅次于玉米的第二大糧食作物，全國2/3以上的人口以稻米為主食，因而稻米質量安全直接關系著國民健康和社會安定[1，2]，近年來，隨著我國工農業的快速發展，農田重金屬污染及稻米重金屬超標日益突出問題，已成為備受關注的研究熱點。重金屬鎘為植物生長發育非必需元素，是毒性最強的重金屬元素之一[3]，還會在稻谷內大量積累，并隨食物鏈進入人體，危害人體健康。因此，本研究選取16個不同水稻品種，探討不同水稻品種對農田土壤鎘富集差異，篩選出鎘低富集水稻品種，為輕度鎘污染區水稻安全種植提供選種參考。

2 材料與方法

2.1 大田土壤概況

大田地處于四川省瀘縣兆雅一個種糧專業合作社。土壤類型為水稻土，常年有灌溉水，試驗前大田分為16個小區域，每個區域在0～15 cm 耕作層采用梅花點法設5個點，取樣混合成1個土壤樣品，共16個水稻土壤，將采集的水稻土壤樣品自然風干，除去土樣中石子和動植物殘體等異物，用木棒研壓混勻后用四分法縮分至約500 g，通過2 mm尼龍篩，用瑪瑙研缽將通過2 mm尼龍篩的土樣研磨至全部通過 100目尼龍篩，裝樣品袋備用檢測。土壤鎘檢測按照國家標準《土壤質量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T 17141-1997)石墨爐檢測，土壤 pH值用雷磁(PHS-3C型)測定。

2.2 水稻品種及種植情況

結合瀘州市水稻種植情況，選用了市場上銷售比較好的水稻品種，選取了3個早熟品種，1個中熟品種，12個晚熟品種，詳細信息見表1。大田分為16個區域，每個區域面積約6 m2，區域之間有30 cm的間隙，每個區域的水稻品種采用隨機移栽的。

表1 水稻品種及生長期情況

2.3 水稻抽樣、制樣及檢測

由于不同水稻品種生育期有差異，2020年7月28日至8月10日，分3次完成早、中、晚熟水稻籽粒抽樣。每個水稻品種籽粒，網袋編號晾曬。去除雜質，去殼，磨碎成均勻的粉末樣品，顆粒度不大于0.425 mm。儲于潔凈的塑料瓶中，并標記編號，于室溫下保存備用檢測。水稻稻米鎘的檢測按照《食品安全國家標準 食品中鎘的測定(GB/T5009.15-2003)濕式消解法消解檢測，使用儀器為原子吸收分光光譜儀(美國熱電ICE3500)。

2.4 水稻稻米重金屬富集指數及質量安全水平評價方法

稻米鎘富集指數=稻米鎘含量/土壤全鎘含量[4]，依據《食品安全國家標準》(GB2762—2017)和全國農產品產地土壤重金屬安全評估技術規定，稻米鎘質量安全水平采用單因子指數法計算得到[5]，具體計算公式如下：

Ei=Ai/Si

(1)

式(1)中：Ei為稻米中重金屬i的單因子指數;Ai為農產品中重金屬i的實測濃度;Si為農產品中重金屬i的限量標準值。

稻米鎘質量安全水平等級劃分為 3 個等級，具體如表 2 所示。

3 結果與分析

3.1 不同水稻品種對應的土壤鎘含量情況

如表3所示，根據國家《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB15618-2018)，水田土壤pH值≤5.5，鎘限量為0.3 mg/kg；5.5

表2 農產品質量等級劃分依據

3.2 不同的水稻品種對應的稻谷鎘含量

如表4所示，不同品種之間差異比較大。

16個品種稻米鎘均不超標。土壤鎘平均含量為0.339 mg/kg，稻谷鎘平均含量為0.131 mg/kg。，其中稻谷鎘含量小于0.10 mg/kg的有5個品種，分別為3號旌優127、9號Y兩優1號、10號晶兩優534、12號岡優188和16號均隆718，稻谷鎘含量在0.10 mg/kg～0.15 mg/kg之間有5個，分別是1號的川優 6203、11號德優4727、13號的Ⅱ優838、14號的渝香203和15號的宜香4245，稻谷鎘含量大于0.15 mg/kg的有6個，分別是2號的瀘優11092、4號的C兩優華占、5號的宜香優2115、6號的內5優H25、7號的岡48優38、8號的川作優619。其中2號的瀘優11092和5號的宜香優2115稻谷鎘含量較高，接近GB 2762-2017 《食品安全國家標準 食品中污染物限量》稻谷鎘0.20 mg/kg的限量標準。Ei都小于1，都處于安全水平。

3.3 鎘富集系數

不同水稻品種的稻米鎘富集指數存在一定差異。鎘富集指數變幅為0.203～0.627。鎘富集指數低于0.3的有5個水稻品種，分別是旌優127、Y兩優1號、晶兩優534、岡優188、均隆718，其中晶兩優534鎘富集指數最低為0.203。

表3 不同水稻品種對應的土壤鎘含量

表4 不同水稻品種對應的產品鎘含量

4 結論

本試驗條件下，16個不同品種水稻稻米鎘含量及富集系數存在較大差異，水稻土壤鎘平均含量為0.339 mg/kg，稻谷鎘平均含量為0.131 mg/kg，稻谷鎘質量安全水平Ei都小于1，均處于安全水平。鎘富集指數變幅為0.203～0.627，這16個水稻品種均可用于輕度鎘污染區水稻安全種植，其中鎘富集指數低于0.3的有5個水稻品種，分別是旌優127、Y兩優1號、晶兩優534、岡優188、均隆718。