糖料甘蔗重金屬鎘、鉻、鉛含量風險調(diào)研初報

刀靜梅，吳玉梅，鄧軍，樊仙，張福順，方志存，沈石妍，張躍彬*

糖料甘蔗重金屬鎘、鉻、鉛含量風險調(diào)研初報

刀靜梅1，2，吳玉梅3，4，鄧軍1，2，樊仙1，2，張福順3，4，方志存1，2，沈石妍1，2，張躍彬1，2*

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所，開遠661699；2.云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室，開遠661699；
3.中國農(nóng)業(yè)科學院甜菜研究所，黑龍江哈爾濱150501；4.農(nóng)業(yè)部甜菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心，黑龍江哈爾濱150501）

采取調(diào)查問卷堯走訪調(diào)查和取樣本檢測共3種方法袁在我國糖料主產(chǎn)區(qū)廣西和云南區(qū)域調(diào)查甘蔗生產(chǎn)情況袁并取甘蔗樣本81份檢測其莖的鉻淵Cr冤堯鎘淵Cd冤堯鉛淵Pb冤含量遙檢測結(jié)果院甘蔗在11月份成熟期兩地Cr平均含量0.353mg/kg堯小于限量值0.5 mg/kg袁Cd平均含量0.020 mg/kg堯小于限量值0.03 mg/kg袁Pb平均含量0.085 mg/kg堯小于限量值0.2 mg/kg遙說明廣西和云南采樣區(qū)甘蔗3種重金屬含量是安全的。

甘蔗；重金屬；鉻堯鎘堯鉛；含量

我國是世界主要產(chǎn)糖國之一，2010年我國食糖總產(chǎn)量1073萬t，位居世界第三[1]。我國已發(fā)現(xiàn)的甘蔗病害有60多種，蟲害有300多種，甘蔗因病蟲為害造成的產(chǎn)量損失超過15%[2]。甘蔗是我國南方地區(qū)主要的糖料作物和重要經(jīng)濟作物，甘蔗生產(chǎn)是農(nóng)村經(jīng)濟特別是邊疆少數(shù)民族地區(qū)的重要組成部分[3]。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全是一個國家經(jīng)濟繁榮、社會穩(wěn)定、和諧發(fā)展的物質(zhì)保障[4]。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，中國城鄉(xiāng)居民糧、肉、禽、蛋等人均消費已達到世界的平均消費水平，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)正朝著優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的方向發(fā)展，消費者對名、特、優(yōu)、稀農(nóng)產(chǎn)品的需求量日趨加大，對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的要求越來越高。甘蔗生產(chǎn)上為了減少損失不可避免地使用農(nóng)藥進行病蟲草害的防控[5]，甘蔗產(chǎn)品質(zhì)量的安全隱患有待調(diào)研排查。

1　糖料甘蔗生產(chǎn)基本狀況

1.1總體情況

2014年6—12月，采用問卷調(diào)查法、走訪調(diào)查法和取樣檢測法，分別對我國糖料甘蔗種植面積較大的廣西、云南兩省區(qū)進行調(diào)查。2013/2014年榨季，全國共產(chǎn)食糖1330萬t，其中甘蔗糖1257.17萬t[6]。廣西、云南、廣東和海南分別產(chǎn)糖850萬t、224.19萬t、121.25萬t和49.78萬t，四?。ㄗ灾螀^(qū)）合計產(chǎn)糖量占全國甘蔗糖產(chǎn)量的99%以上。

1.2廣西自治區(qū)糖料甘蔗生產(chǎn)基本狀況

廣西是我國最大的甘蔗生產(chǎn)基地，2013/2014年榨季種植面積達110萬hm2，產(chǎn)糖量850萬t，占全國甘蔗糖的66%以上。此外，廣西還是我國第一大果蔗生產(chǎn)區(qū)，每年果蔗種植面積保持在2萬hm2以上，單產(chǎn)在105～120t/hm2，每年總產(chǎn)量300萬t以上。廣西是全國最大的甘蔗種植區(qū)，90%以上的甘蔗種植于旱地，雖然雨量充沛，但降雨時空分布差異大，季節(jié)性和地區(qū)性干旱頻繁，其中廣西東部地區(qū)秋旱出現(xiàn)頻率達50%～70%，廣西西部地區(qū)春旱出現(xiàn)頻率達60%～90%。

廣西南部蔗區(qū)是廣西蔗糖生產(chǎn)的優(yōu)勢區(qū)域，重點布局在崇左、來賓、南寧、柳州、河池、百色、貴港、欽州、北海和防城10個市的33個縣（區(qū)），甘蔗種植面積占全區(qū)的80%以上。近幾年甘蔗種植面積崇左24.44萬hm2、來賓16.67萬hm2、南寧17.33萬hm2、柳州10.79萬hm2、河池7.36萬hm2、百色8.67萬hm2、欽州5.52萬hm2、北海3.17萬hm2、防城4.37萬hm2、貴港2.88萬hm2。廣西崇左、來賓、南寧、柳州、河池、百色、欽州7個優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)的甘蔗種植面積80萬hm2，平均單產(chǎn)81.75t/hm2，平均糖分15%，產(chǎn)蔗6540萬t，產(chǎn)糖807萬t（噸糖耗蔗8.1t）。

甘蔗品種是蔗糖生產(chǎn)的基礎(chǔ)，廣泛種植新臺糖16號、新臺糖22號，新臺糖系列品種種植面積占廣西蔗區(qū)面積的90%以上。品種單一化問題突出，品種種性退化嚴重。由于品種單一造成了熟期單一、抗性單一的不利局面。黑穗病、花葉病等主要病害危害嚴重。

1.3云南省糖料甘蔗生產(chǎn)基本狀況

云南是全國第二大糖料基地，年蔗糖產(chǎn)量突破230萬t，位居全國第二，蔗糖產(chǎn)量占全國的25%。云南蔗區(qū)地處低緯高原，屬“內(nèi)陸高原蔗區(qū)”，蔗區(qū)主要集中于云南西南部、南部和東南部，植蔗海拔一般在1300m以下，主體圍繞著瀾滄江、怒江、紅河、南盤江、金沙江、伊洛瓦底江等河流分布。云南重點發(fā)展自然條件優(yōu)勢明顯、增產(chǎn)潛力大的德宏、保山、臨滄、普洱、西雙版納、玉溪、紅河和文山8個地州（市），甘蔗種植面積達36萬hm2。其中德宏5.45萬hm2，保山3.54萬hm2、臨滄10.03萬hm2，普洱3.15萬hm2，西雙版納1.91萬hm2，玉溪2.03萬hm2，紅河2.33萬hm2，文山1.33萬hm2，平均單產(chǎn)75t/hm2，平均蔗糖分15%以上。

甘蔗生產(chǎn)區(qū)及種業(yè)存在較多問題：氣候類型多樣，地理條件較復雜。增加了品種生態(tài)適應性評價和合理布局的難度。蔗區(qū)交通條件差，原料運輸成本高。蔗區(qū)條件差，抵御災害能力低。云南省蔗區(qū)旱坡地占70%以上，灌溉條件較差，且春秋干旱嚴重，抵御自然災害的能力薄弱?！笆濉逼陂g，云南大力主推桂糖21號、云蔗99-91、云蔗03-194、德蔗03-83、粵糖55號、粵糖00-236、福農(nóng)91-21、柳城03-182、贛蔗95-108等十大新品種。大力應用云蔗03-194，云蔗03-258、粵糖86-368、德蔗03-83等一批抗旱豐產(chǎn)新品種。在全省基本形成了早、中、晚熟合理搭配的抗旱品種格局[6]。

2　糖料甘蔗Cr、Cd、Pb含量分析

2.1取樣與檢測方法

在甘蔗主產(chǎn)區(qū)廣西和云南取甘蔗樣品，見圖1，同一地點分別在8月、11月進行兩次取樣，廣西蔗區(qū)每次取甘蔗樣品50份，云南蔗區(qū)取甘蔗樣品32份。每份甘蔗樣品取原料莖5株，粉碎，用10mL優(yōu)級純硝酸（HNO3）、高氯酸（HClO4）5∶1浸泡過夜，電熱消解儀（品牌：萊伯泰克，型號：EH36）消解，熱電X2ICP-MS測定樣品的污染物鎘（Cd）、鉻（Cr）、鉛（Pb）含量。

圖1　甘蔗樣品取樣點（五角星標注點為廣西、云南取樣位置）

表1　糖料甘蔗重金屬Cr、Cd及Pb含量檢測分析

2.2糖料甘蔗Cr含量分析

在自然情況下，土壤中重金屬主要來源于母巖和殘落的生物物質(zhì)。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的發(fā)展，人為活動對土壤重金屬分布的影響不斷加強，土壤中重金屬含量呈現(xiàn)增長趨勢。由于重金屬不被微生物降解、不易移動，故進入土壤環(huán)境后不斷累積，容易造成土壤污染，并導致農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量下降。調(diào)查區(qū)域廣西和云南兩省甘蔗8月Cr含量平均在0.429mg/kg（表1），11月Cr平均含量0.353mg/kg，都小于重金屬限量參考值0.5 mg/kg[9]。糖料甘蔗11月比8月Cr含量低0.076 mg/kg。

2.3糖料甘蔗Cd含量分析

調(diào)查區(qū)域廣西和云南兩省區(qū)8月甘蔗Cd含量為0.037 mg/kg，高于參考值0.03 mg/kg[9]，變異系數(shù)113.5%，到11月份Cd平均含量減少到0.022 mg/kg，變異系數(shù)136.36%，Cd平均含量11月比8月低0.015 mg/kg。廣西區(qū)甘蔗8月Cd平均含量為0.036 mg/kg，變異系數(shù)27.8%，11月Cd平均含量為0.020 mg/kg，變異系數(shù)45.0%，Cd含量11月比8月低0.016 mg/kg。云南省甘蔗8月Cd平均含量0.038 mg/kg，變異系數(shù)173.7%，11月甘蔗Cd平均含量為0.025 mg/kg，變異系數(shù)200%。

2.4糖料甘蔗Pb含量分析

調(diào)查區(qū)域廣西和云南兩省區(qū)8月甘蔗Pb含量為0.152mg/kg，低于參考值0.2mg/kg[9]，變異系數(shù)51.3%，11月份Pb平均含量0.072mg/kg，變異系數(shù)72.2%，Pb平均含量11月比8月低0.08mg/kg。廣西區(qū)甘蔗8月Pb平均含量為0.171mg/kg，變異系數(shù)45.6%，11月Pb平均含量為0.085mg/kg，變異系數(shù)55.2%，Pb含量11月比8月低。云南省甘蔗8月Pb平均含量0.123mg/kg，變異系數(shù)56.9%，11月甘蔗Pb平均含量為0.050mg/ kg，變異系數(shù)106.0%。

3　討論

目前國家標準食品中Cd、Cr、Pb的限量有國家標準，但分類后對甘蔗的描述不清楚，也沒有單獨對甘蔗（果蔗）含Cd、Cr、Pb等污染物的限量行業(yè)標準。目前食品中鉛限量衛(wèi)生標準GB 14935—94、食品中鉻限量衛(wèi)生標準GB 14961—1994、食品中鎘限量衛(wèi)生標準GB 15201—1994都己作廢，建議建立健全我國農(nóng)產(chǎn)品，包括甘蔗/果蔗質(zhì)量安全法律、法規(guī)和相應的管理條例，確保我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督管理有法可依[10]。建立健全我國甘蔗/果蔗產(chǎn)品質(zhì)量安全性的監(jiān)督檢驗制度和程序，定期和不定期對全國性、地方性的普查和抽查，確保我國甘蔗/果蔗產(chǎn)品質(zhì)量安全性水平不斷提高。建立果蔗標準化生產(chǎn)示范基地，研究并推廣無公害果蔗生產(chǎn)技術(shù)及檢測體系；研究并推廣減少環(huán)境污染的甘蔗/果蔗生產(chǎn)技術(shù)體系。

朱國輝等研究重金屬污染土壤上種植的能源甘蔗發(fā)酵生產(chǎn)酒精，得出的結(jié)論是蔗汁中重金屬Cu，Zn，Pb和Cd的含量均比未污染土壤中種植的甘蔗的含量高，但蔗汁中少量重金屬離子對酵母的發(fā)酵影響不大[11]。郭家文[12]等研究了能源甘蔗在銅尾礦、錫尾礦、鉛鋅尾礦上的生長適應性，得出能源甘蔗在錫尾礦上的產(chǎn)量和水稻土的相當，對甘蔗的品質(zhì)影響不大的結(jié)論；同時也研究了金屬銅在甘蔗體內(nèi)的吸收及對甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。銅脅迫對株高的抑制不明顯，相反還有促進甘蔗生長的趨勢。銅含量在0～50mg/kg內(nèi)，甘蔗的莖、枯葉、根系和全株的生物產(chǎn)量都隨著施銅量的增加而增加[13]；當土壤中的銅含量超過50mg/kg，各處理間各部位的生物產(chǎn)量和全株生物產(chǎn)量差異不顯著。各施銅的處理甘蔗收獲指數(shù)在0.69～0.72，從而表現(xiàn)出甘蔗對銅污染有較高的耐性。施銅能夠提高甘蔗的出汁率，銅過多對蔗糖分和錘度的影響不明顯。外源添加銅對甘蔗的纖維分有降低的作用，銅過多對甘蔗的還原糖有增加的趨勢，對簡純度和重力純度的影響不明顯。適當?shù)卦鍪┿~對提高甘蔗的產(chǎn)糖率大有好處，但銅過多會降低甘蔗的產(chǎn)糖量。

[1]張躍彬，等.現(xiàn)代甘蔗糖業(yè)[M].北京：科學出版社，2013.

[2]黃誠華，王伯輝.主要農(nóng)作物病蟲害簡明識別手冊（甘蔗分冊）[M].南寧：廣西科學技術(shù)出版社，2013.

[3]張躍彬，等.中國甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[4]吳玉梅，王紅旗.談談我國甜菜的質(zhì)量安全問題[J].中國糖料，2002（3）：37-40

[5]馮玉潔.主要甘蔗田除草劑對廣西蔗區(qū)環(huán)境水體的影響[D].南寧：廣西大學，2013

[6]吳才文，趙俊，劉家勇，等.現(xiàn)代甘蔗種業(yè)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2013.

[7]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000：1-2、296-297

[8]張福順，徐艷麗，劉乃新，吳玉梅.甜菜中過量鋅元素對其它金屬元素吸收的影響[J].中國糖料，2013（2）：32-33

[9]湯浩，潘世明、李海明.果蔗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.

[10]吳棉國，林彥銓，張華.我國甘蔗產(chǎn)業(yè)標準研究現(xiàn)狀與展望[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究，2010（3）：209-212

[11]朱國輝，羅思施，李守思，等.重金屬污染土壤能源甘蔗品種篩選及蔗汁發(fā)酵的研究[J].可再生能源，2008，26（2）：60-63

[12]郭家文，崔雄維，張躍彬，劉少春.重金屬銅在甘蔗體內(nèi)的吸收及對甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].土壤，2010，42（4）：606-610

[13]郭家文，張躍彬，劉少春.能源甘蔗在3種尾礦砂上的生長適應性研究[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2010，23（5）：1443-1446

Risk Assessment of the Content Heavy Metals-Cadmium,Chromium and Lead in Sugarcane

DAO Jing-mei1,2,WU Yu-mei3,4,DENG jun1,2,FAN Xian1,2,ZHANG Fu-shun3,4,FANG Zhi-cun1,2, SHEN Shi-yan1,2,ZHANG Yue-bin1,2
(1.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan,Yunnan 661699；2.Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetics Improvement,Kaiyuan,Yunnan 661699；3.Sugarbeet Research Institute of CAAS,Harbin,Heilongjiang 150501；4.The Ministry of Agriculture Beet Quality Supervision,Inspection and Testing Center,Harbin,Heilongjiang 150501)

Sugarcane production in the areas of Guangxi and Yunnan was investigated by adopting questionnaire，visiting survey and chemical detection by sampling for the content of chromium(Cr),cadmium(Cd), lead(Pb)of 82 sugarcane samples determined.The results showed that the mean content of Cr was 0.353 mg/kg, less than limit value 0.5 mg/kg,the mean content of Cd was 0.02 mg/kg,less than limit value 0.03 mg/kg,the mean content of Pb was 0.085 mg/kg,less than limit value 0.2 mg/kg when sugarcane matured in November. These indicateded that the contents of heavy metals in sugarcane in Yunnan and Guangxi areas were safe.

sugarcane;the content of heavy metals;cadmium;chromium;lead

S566.1

院A

1007-2624（2015）05-0010-03

10.13570/j.cnki.scc.2015.05.004

2015-03-27

糖料食用產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測與評估調(diào)研（GJFP2015010）；國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”（CARS-20-3-4）。

刀靜梅（1975-），女，助理研究員，主要從事甘蔗栽培與營養(yǎng)研究。

張躍彬（1969-），男，研究員，主要從事甘蔗栽培、綜合技術(shù)研究。Email：ynzyb@sohu.com