鎘高（低）積累油菜品種的篩選

張 洋，羅曉玲，魏廷龍，胡金榮，薛高尚，胡 超，楊 鴻，朱傳霞

（常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，湖南 常德 415000）

鎘高（低）積累油菜品種的篩選

張 洋，羅曉玲，魏廷龍，胡金榮，薛高尚，胡 超，楊 鴻，朱傳霞

（常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，湖南 常德 415000）

以近年來在湖南省大面積推廣的以及常德市農(nóng)林科學(xué)研究院篩選出的試驗表現(xiàn)較好的32個油菜品種（組合）為材料，在常德市農(nóng)林科學(xué)研究院和湘鄉(xiāng)市棋梓鎮(zhèn)蛇潭村進行鎘高（低）積累油菜品種的篩選。結(jié)果表明：參試油菜品種（組合）植株中鎘含量在1.566～3.352 mg/kg之間；在土壤鎘含量為0.904 mg/kg的條件下種植油菜，油菜籽粒中鎘最高含量為0.396 mg/kg，其籽粒均符合食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)；油菜各部位鎘積累量由高到低依次為莖＞根＞果殼＞籽粒；篩選出高積累品種創(chuàng)雜油5號、金黃油99、渝黃4號和低積累品種（組合）S15、G212A/ P9、灃油958，可作為鎘污染地區(qū)食用油品種推廣種植。

油菜；鎘高積累；鎘低積累；品種；篩選

由于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用各種含重金屬的農(nóng)藥和化肥，加上各種工業(yè)廢氣廢水廢渣的恣意排放，導(dǎo)致土壤重金屬污染問題日趨嚴(yán)重[1]。鎘（Cadmium，Cd）是土壤重金屬污染元素之一，在土壤中易積累且不易消除，并可通過食物鏈對人體產(chǎn)生危害，導(dǎo)致人體慢性中毒和癌變等。因此，對土壤中重金屬特別是對鎘的去除和治理刻不容緩。

傳統(tǒng)的土壤重金屬污染修復(fù)方法不僅成本高、工程量巨大，而且還會破壞土壤原有物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)，并不適合大面積的長期治理[2]。近年來，成本低、修復(fù)潛力大且可保護土壤結(jié)構(gòu)和區(qū)系生物群落，還能營造良好的生態(tài)環(huán)境的植物修復(fù)技術(shù)成為世界各國的研究熱點。自1977年Brooks提出超積累植物的概念以來，至今已有700種以上的重金屬超積累植物被發(fā)現(xiàn)。研究表明，油菜是一種具有較強重金屬耐性和積累特性的植物，而且其籽粒中的重金屬含量甚微，不影響其經(jīng)濟價值和食用價值，故在重金屬污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用前景廣闊[3]。試驗以近年來在湖南省大面積推廣的以及常德市農(nóng)林科學(xué)研究院篩選出的表現(xiàn)較好的32個油菜品種（組合）為材料，在常德市農(nóng)林科學(xué)研究院和湘鄉(xiāng)市棋梓鎮(zhèn)蛇潭村進行鎘高（低）積累油菜品種的篩選，以期為鎘污染地區(qū)耕地修復(fù)以及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供優(yōu)良的油菜品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試油菜品種包括近年來審定并在湖南省大面積推廣的主推品種和常德市農(nóng)林科學(xué)研究院篩選出的試驗表現(xiàn)較好的品種（組合），共計32個，見表1。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計（1）品種篩選試驗。試驗在常德市農(nóng)林科學(xué)研究院和湘鄉(xiāng)市棋梓鎮(zhèn)蛇潭村同時進行，每個試驗點試驗品種均為上述32個品種（組合）。各試驗點每個品種（組合）設(shè)3次重復(fù)，96個小區(qū)，隨機分布。試驗地地面平整，地力均勻，四周無蔭蔽，排灌方便，土質(zhì)、前茬一致，肥力水平略高于一般大田。（2）品種展示試驗。試驗在湘鄉(xiāng)市棋梓鎮(zhèn)蛇潭村進行，5塊田塊（A、B、C、D、E）隨機分布，供試品種為灃油737，試驗條件同上。

表1參試品種（組合）名稱

1.2.2 田間管理所有供試品種（組合）均于2015年9月28日播種，10月27日間苗，11月13日定苗。小區(qū)長方形，凈面積20 m2（廂寬2 m、長10 m、不包括溝和走道），每小區(qū)共30行，每行16株，每小區(qū)480株，種植密度達16 000株/667m2。試驗四周設(shè)1 m以上的保護行，小區(qū)間過道0.5 m，其他管理同大田。

1.2.3 檢驗方法按照湖南省農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測中心發(fā)布的取樣方法進行田間取樣。于2016年5月12日油菜成熟后，對每個試驗小區(qū)隨機取樣10株油菜，按照根、莖、果殼和籽粒分別進行分類。大田土壤采用隨機5處梅花點分布法取樣，在采樣點用彼得森采泥器采集表層沉積物樣（0～20 cm），現(xiàn)場立即均勻混合，裝入潔凈的聚乙烯密封袋，低溫（4℃）保存。所有試驗樣本均由湖南省分析測試中心進行鎘含量檢測。采用GB5009.15—2014中的方法進行檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗土壤鎘含量檢測結(jié)果

供試土壤鎘含量檢測結(jié)果顯示，常德市和湘鄉(xiāng)市試點土壤的鎘平均含量分別為0.062和0.904 mg/kg。根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15618—1995 要求Ⅱ類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行二級（pH值≤6.5）標(biāo)準(zhǔn)，鎘（Cd）含量≤0.30 mg/kg，湘鄉(xiāng)市試驗點的土壤鎘含量均已超標(biāo)，屬于中度鎘污染土壤[4-5]。

2.2 不同油菜品種（組合）植株鎘含量的比較

由圖1 可知，參試油菜品種（組合）植株中鎘的平均含量受土壤中鎘含量的影響，污染區(qū)植株中鎘含量遠高于非污染區(qū)植株中鎘含量；其中差異最大的是11號（荃銀油5號），相差4.05倍；差異最小的20號（G212A/P9）也有1.76倍。同時還可看出，在鎘污染區(qū)不同油菜品種（組合）對土壤中鎘的吸收能力差異明顯；其中以5號（創(chuàng)雜油5號）的植株中鎘含量最高，達3.352 mg/kg，以20號（G212A/P9）的最低，僅1.566 mg/kg；而在非污染區(qū)，各參試品種（組合）的植株鎘含量差異不大，植株鎘含量最高和最低的分別為19號（C11/P8，0.949 mg/kg）和15號（金香油11號，0.585 mg/kg）。

2.3 油菜植株不同部位鎘含量的分布差異

由圖2可知，在鎘污染區(qū)，油菜的根、莖、果殼和籽粒中鎘平均含量分別為0.611、0.745、0.578和0.263 mg/kg；在非污染區(qū)分別為0.274、0.281、0.246和0.021 mg/kg。兩地的結(jié)果均表明，油菜各部位對鎘的積累量由高到低排列依次為莖＞根＞果殼＞籽粒；在污染區(qū)，籽粒中鎘含量占植株鎘含量的11.97%，而在非污染區(qū)僅占2.55%。

圖1在鎘污染（湘鄉(xiāng)市）和非污染（常德市）土壤中種植的各油菜品種（組合）植株鎘含量的比較

圖2在鎘污染（湘鄉(xiāng)市）和非污染（常德市）土壤中種植油菜植株不同部位鎘含量的比較

2.4 不同鎘含量土壤中油菜籽粒鎘含量的差異

由圖3可知，在非污染區(qū)，不同油菜品種（組合）籽粒中鎘含量差異不大；而在污染區(qū)，不同油菜品種（組合）籽粒中鎘含量差異較明顯，以17號（德優(yōu)158）的最高，為0.396 mg/kg；以24號（S15）的最低，為0.158 mg/kg。而同一品種（組合）籽粒中鎘含量在污染區(qū)和非污染區(qū)具有顯著差異，污染區(qū)遠高于非污染區(qū)。

2.5 污染區(qū)土壤中鎘含量在油菜種植前后的變化

圖3在鎘污染（湘鄉(xiāng)市）和非污染（常德市）土壤中種植的各油菜品種（組合）籽粒鎘含量的比較

由圖4可知，污染區(qū)A、B、C、D、E共5塊試驗田在油菜（灃油737）種植前后土壤中鎘含量發(fā)現(xiàn)了明顯變化。試驗田塊（A～E）土壤中鎘的含量分別由0.813、0.994、0.961、0.866、0.887 mg/kg下降為0.612、0.517、0.512、0.475、0.539 mg/kg。通過T-Test檢驗分析，得出P＜0.01，說明油菜種植前后土壤中的鎘含量極顯著下降。

圖4 油菜種植前后污染區(qū)土壤中鎘含量的比較

3 結(jié) 論

2015～2016 年在鎘污染土壤中進行鎘高（低）積累油菜品種篩選試驗，試驗結(jié)果表明，參試油菜品種（組合）植株中鎘含量在1.566～3.352 mg/kg之間。試驗在土壤鎘含量為0.904 mg/kg的條件下種植油菜，油菜籽粒中鎘最高含量為0.396 mg/kg，其籽粒均符合《GB2762—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（籽類：鎘≤0.5 mg/kg）。油菜各部位鎘積累量：莖＞根＞果殼＞籽粒。通過對鎘污染區(qū)油菜種植前后土壤中鎘含量變化，結(jié)合不同油菜品種（組合）對土壤中鎘積累能力的不同，篩選出高積累品種創(chuàng)雜油5號、金黃油99、渝黃4號（植株鎘含量分別為3.351、2.993、2.886 mg/kg）和低積累品種（組合）S15、G212A/P9、灃油958（植株鎘含量分別為0.158、0.182、0.200 mg/kg）。這些品種（組合）可作為鎘污染地區(qū)耕地修復(fù)以及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的優(yōu)選品種。

[1] 沈 慧. 湖南土壤重金屬污染防治的探索之路[J]. 有色冶金節(jié)能，2016，32（5）：59-60.

[2] 陳亮妹，馬友華，王陳絲絲，等. 不同污染程度農(nóng)田土壤重金屬修復(fù)技術(shù)研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2016，32（32）：94-99.

[3] 于玲玲，朱俊艷，黃青青，等. 油菜-水稻輪作對作物吸收累積鎘的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，37（1）：1-6.

[4] 熊閱斌，唐 嶷. 常德市典型土壤重金屬污染現(xiàn)狀檢測分析[J]. 農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2014，4（4）：56-58.

[5] 劉 杰，羅尊長，肖小平，等. 湘潭市郊響水鄉(xiāng)稻田土壤重金屬污染評價及空間分析[J]．湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，（11）：38-41，49.

（責(zé)任編輯：成 平）

Screening of Oilseed Rape Varieties w ith Cadm ium High (Low) Accumulation

ZHANG Yang，LUO Xiao-ling，WEI Yan-long，HU Jin-rong，XUE Gao-shang，HU Chao，YANG Hong，ZHU Chuan-xia
（Changde Agricultural and Forestry Sciences Academy, Changde 415000, PRC）

The 32 oilseed rape varieties were tested in cadm ium (Cd) contam inated soil from 2015 to 2016 for variety selection on cadmium high (low) accumulation and on contents of cadmium in roots, stem, shell and rapeseed in this study. The results showed that the average content of cadm ium in the root was 0.611 mg/kg, the average cadm ium content in the stem was 0.745 mg/kg, the average content of cadm ium in the shell was 0.578 mg/kg, and the average cadm ium content in the rapeseed was 0.263 mg/kg. Cadm ium accumulation in various parts of oilseed rape was stem’s Cd accumulation ＞ root’s ＞ shell’s ＞ rapeseed’s. The contents of cadmium in the 32 varieties’rapeseed were lower than the lim ited contents in the GB2762-2016 National Standard for Food Safety (Seeds: Cadm ium ≤ 0.5 mg/kg). And the 32 varieties such as S15, G212A/P9 and Fengyou 958 could be used as edible-oil oilseed rape varieties for the local cultivation promotion in cadmium contaminated areas.

oilseed rape; cadm ium accumulation; cadm ium low accumulation; variety; screening

S565.4

：A

：1006-060X（2017）08-0001-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.008.001

2017-05-03

國家財政專項（湘財農(nóng)指﹝2014﹞180號）

張 洋（1983-），男，湖南常德市人，助理研究員，主要從事油菜新品種選育工作。

朱傳霞