11種農作物對重金屬的吸收差異

吳正肖,趙旋池,羅元瓊,茍世新

（1.遵義市農村發展服務中心，貴州 遵義 563000；2.匯川區農業農村局，貴州 遵義 563000）

民以食為天，食以安為先，安以質為本。隨著工農業的發展及土壤背景值等原因，一部分耕地土壤重金屬元素含量超標，進而導致農產品重金屬元素含量超標。長期食用重金屬超標的農產品，嚴重影響人體健康。為對重金屬污染耕地進行利用，以在有限的耕地資源上實現種植業產出，同時保證農作物質量安全，2019年，農業農村部辦公廳關于印發《輕中度污染耕地安全利用與治理修復推薦技術名錄（2019年版）》［農辦科（2019）14號］的通知［1］，推薦了輕中度污染耕地安全利用與治理修復推薦技術名錄，2022年中央1號文件也明確提出要鞏固提升受污染耕地安全利用水平。實施重金屬污染耕地的農作物種植，需掌握不同農作物在該類耕地生長的重金屬含量。研究表明，不同農作物對土壤重金屬的吸收不同［2-3］。因此，選擇水稻、玉米、白菜等11種在遵義地區種植面積較大和居民食用的主要糧食和蔬菜作物為研究對象，在遵義市匯川區松林鎮開展不同農作物品種對重金屬吸收的比較試驗，為探索遵義地區重金屬污染耕地的安全利用技術模式提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在遵義市匯川區松林鎮實施，位于東經106.721119°，北緯27.710373°，田塊面積1 045.7 m2，海拔997 m，種植制度為水稻-油菜。土壤類型為滲育型水稻土亞類，滲育黃砂泥田土屬，黃砂泥田土種，土壤pH為4.99，有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、Cr、As、Cd、Hg、Pb含 量 分 別 為25.6 g/kg、144.8 mg/kg、4.35 mg/kg、70 mg/kg、109.09 mg/kg、15.29 mg/kg、0.44 mg/kg、0.579 mg/kg、29.17 mg/kg。

1.2 材料

作物品種：水稻，宜香優5979；四季豆，隆華8號；白菜，韓國甜綠柱；西紅柿，湘嬌·高原紅；茄子，銀雜16；南瓜，蜜本南瓜；豇豆，陽光精品；高粱，紅纓子；黃瓜，歐貝（水果型黃瓜）；黃豆，農戶自留種；糯玉米，朝糯606。所有品種由匯川區松林鎮惠農農技服務部提供。

肥料：氮肥，四川玖源農資化工有限公司生產的尿素；鉀肥，國投新疆羅布泊鉀鹽有限公司羅布泊生產的農業用硫酸鉀；復合肥，貴州開磷集團股份有限公司開磷牌復合肥料（N-P2O5-K2O=15-15-15）。

1.3 試驗設計

試驗設置11個處理，每個農作物1個處理，小區面積60 m2，小區采用隨機排列，密度根據作物特性確定，施肥量及時間根據作物需肥規律和生長情況確定。各試驗處理及施肥情況見表1。

表1 各處理農作物的種植及施肥情況

1.4 栽培管理

2021年3月20 日確定試驗地塊并采集試驗地塊耕層土壤樣待檢測，根據不同作物選擇合適的時間進行播種、移栽，農家肥和復合肥作為底肥一次性施入。白菜4月30日第1次追肥，施尿素1.35 kg；5月10日第2次追肥，施尿素2.25 kg、硫酸鉀2.25 kg。黃豆采取一次性追肥方式，5月10日進行，施用尿素0.72 kg、硫酸鉀1.17 kg。糯玉米4月30日 第1次 追 肥，施 尿 素0.72 kg；5月20日第2次追肥，施尿素1.17 kg、硫酸鉀0.72 kg。四季豆6月1日第1次追肥，施尿素0.72 kg、硫酸鉀0.36 kg；6月25日第2次追肥，施尿素1.08 kg、硫酸鉀0.9 kg。南瓜6月1日第1次追肥，施尿素0.45 kg、硫酸鉀0.27 kg；6月25日 第2次 追 肥，施 尿 素0.9 kg、硫酸鉀0.63 kg。黃瓜6月1日第1次追肥，施尿素0.9 kg、硫酸鉀0.9 kg；6月25日第2次追肥，施尿素1.8 kg、硫酸鉀1.35 kg。西紅柿6月7日第1次追肥，施尿素1.35 kg、硫酸鉀0.9 kg；7月2日第2次追肥，施尿素1.8 kg、硫酸鉀1.8 kg。茄子6月7日第1次追肥，施尿素0.45 kg、硫酸鉀0.9 kg；7月2日第2次追肥，施尿素0.9 kg、硫酸鉀1.8 kg。豇 豆6月7日 第1次 追肥，施尿 素0.63 kg、硫酸鉀0.45 kg；7月2日第2次追肥，施尿素1.26 kg、硫酸鉀0.9 kg。高粱6月7日第1次追肥，施尿素0.36 kg；7月2日第2次追肥，施尿素0.72 kg、硫酸鉀0.45 kg。水稻6月9日第1次追肥，施尿素0.5 kg；7月20日 第2次 追 肥，施 尿 素0.72 kg、硫酸鉀0.5 kg。

1.5 指標的測定

作物成熟后按照《NY/T 398—2000農、畜、水產品污染監測技術規范》進行采樣，分別參照《GB5009.123—2014食品安全國家標準 食品中鉻的測定》《GB 5009.11—2014食品安全國家標準食品中總砷及無機砷的測定》《GB 5009.15—2014食品安全國家標準食品中鎘的測定》《GB 5009.17—2014食品安全國家標準 食品中總汞及有機汞的測定》《GB 5009.12—2017食品安全國家標準 食品中鉛的測定》對11種農作物中的Cr、As、Cd、Hg、Pb進行測定。

2 結果與分析

2.1 試驗地土壤基本性質

按照《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018）和全國第2次土壤普查分級標準，試驗地土壤重金屬Cd和Hg超過風險篩選值，Cr、As、Pb含量低于風險篩選值，pH屬強酸性，有機質含量最適宜、堿解氮豐富、有效磷極缺乏、速效鉀適宜。

2.2 不同農作物對重金屬的吸收

從表2可知，不同農作物對不同重金屬元素的吸收存在一定差異。根據《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）標準，除水稻和茄子的Cd超過限量值外，其余農產品中的Cr、As、Cd、Hg、Pb含量均未超過限量值。Cr含量，除水稻、白菜、豇豆、高粱、黃豆外，其余農產品未檢出，其含量為水稻＞白菜＞高粱＞黃豆＞豇豆。As含量，除南瓜、黃豆和糯玉米未檢出外，其余農作物中As含量為水稻＞白菜＞豇豆＞四季豆＞西紅柿=黃瓜＞高粱＞茄子。Cd含量，除南瓜未檢出外，其余農作物中Cd含量為水稻＞白菜=茄子＞黃豆＞四季豆＞豇豆＞糯玉米＞黃瓜＞高粱。Hg全部農產品未檢出。Pb含量，除水稻、白菜、高粱和黃瓜外，其余農產品都未檢出，其含量為白菜＞水稻＞高粱＞黃瓜。

表2 各處理農作物的重金屬含量 mg/kg

3 結論

在土壤污染地塊種植不同農作物，其對不同重金屬元素的吸收不同。試驗的11種農作物中，Cr含量為水稻＞白菜＞高粱＞黃豆＞豇豆，其余農作物為未檢出。As含量為水稻＞白菜＞豇豆＞四季豆＞西紅柿=黃瓜＞高粱＞茄子，其余農作物未檢出。Cd含量為水稻＞白菜=茄子＞黃豆＞四季豆＞豇豆＞糯玉米＞黃瓜＞高粱，南瓜未檢出。Hg全部農產品都未檢出。Pb含量為白菜＞水稻＞高粱＞黃瓜，其余未檢出。

試驗中，土壤重金屬Cd和Hg含量超過風險篩選值，僅種植的水稻和茄子Cd含量超過國家標準限值，所有農作物的Hg含量都未檢出，說明11種作物對Hg不吸收。此外，土壤Cd含量大于風險篩選值的水田進行水改旱后種植的大部分農作物Cd含量未超標，水改旱可作為受污染耕地（水田）安全利用的有效措施之一。