采用植保技術(shù)降低水稻鎘含量初探

蔣新建 易佳佳 任雙春 李曉蘭 呂維 俞洞波 周尚泉

摘 要 研制降鎘產(chǎn)品，采用葉面噴霧的植保技術(shù)降低水稻鎘含量，具有較好的市場(chǎng)潛力。運(yùn)用含有阻鎘劑的礦物質(zhì)和富硒腐植酸研制產(chǎn)品，對(duì)水稻鎘降低有明顯的促進(jìn)作用，含阻鎘劑樣品鎘含量能降低35.7%～71.4%，含富硒腐植酸樣品鎘含量能降低33.3%～61.9%。

關(guān)鍵詞 水稻;鎘含量;植保技術(shù)

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.020

從對(duì)稻米鎘污染的研究可知，目前水稻重金屬鎘含量嚴(yán)重超標(biāo)[1-3]。鎘主要用于電池、染料或塑膠的穩(wěn)定劑，它比其他重金屬更容易被農(nóng)作物所吸附。水稻自身擁有的某些獨(dú)特基因，使水稻米粒吸收土壤中某些金屬離子的能力較強(qiáng)，比如，稻米對(duì)于鎘污染的吸附作用明顯強(qiáng)于玉米、大豆等其他的作物品種[4]。所以鎘污染在水稻中十分明顯。研究顯示[5]，研究人員抽取的21個(gè)水稻品種鎘和鉛超標(biāo)率分別達(dá)100%和71%。國家農(nóng)業(yè)部稻米質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心也曾對(duì)我國市場(chǎng)的稻米進(jìn)行安全性抽檢，結(jié)果鎘超標(biāo)率高達(dá)10.3%。稻米市場(chǎng)上，鎘超標(biāo)的現(xiàn)象普遍存在，其中南方市場(chǎng)上稻米的鎘污染比北方更嚴(yán)重，如江西、湖南一些縣市，稻米鎘超標(biāo)的問題非常突出。

在湖南鎘超標(biāo)的地區(qū)，部分研究人員提出利用一些離子螯合劑來中和土壤中的鎘離子，嘗試著改良土壤。對(duì)于污水，運(yùn)用弱堿性化學(xué)沉淀應(yīng)急除鎘干化技術(shù)[6]逐漸過濾污染。也有研究者正試圖在大量水稻品種中，篩選根和莖大量吸收鎘[7]、袁院士水稻親本去鎘技術(shù)獲突破[8]。但是，這些技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于大范圍、大面積廣泛分散的農(nóng)民還很遙遠(yuǎn)，為了從植保技術(shù)的角度，開發(fā)一種產(chǎn)品直接噴霧于水稻上，一是達(dá)到減少或阻止水稻在生長發(fā)育過程中對(duì)土壤中鎘的吸收，二是通過水稻吸收一些能轉(zhuǎn)化或阻礙鎘運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)直接降低水稻米粒中鎘的含量，這樣的技術(shù)最直接，見效快，易推廣。2013—2018年，湘陰縣農(nóng)業(yè)局與湖南大方農(nóng)化股份有限公司、長沙礦冶研究院、湖南省農(nóng)科院水稻研究所開展了技術(shù)合作，開展了從植保技術(shù)方面探索降低水稻稻米鎘含量研究，由三家單位調(diào)制樣品，由湘陰縣農(nóng)技推廣中心開展田間試驗(yàn)，以其探索采用植保技術(shù)單元達(dá)到降低水稻鎘含量，確保糧食鎘污染有效治理。

1 材料與方法

1.1 供試材料

樣品1：一種阻隔水稻吸收鎘的混合礦物質(zhì)可溶性液體，由長沙礦冶研究院研制并提供。樣品2：分A和B兩種，A為硅肥和硅酸鉀復(fù)合物顆粒，B為含有硅、鉀及鎘離子螯合劑，采用農(nóng)藥制劑工藝研制的可濕粉劑，由湖南大方農(nóng)化股份有限公司研制并提供。樣品3：分白色和黃色兩種，是一種富硒腐植酸組成的降鎘劑膠狀液體，由湖南省水稻研究所研制并提供。

1.2 試驗(yàn)地選擇及基本情況

試驗(yàn)地選擇在湖南省益陽市赫山區(qū)筆架山東坪村姚立新責(zé)任田和湖南省岳陽市湘陰縣新泉鎮(zhèn)光輝村湯細(xì)毛責(zé)任田。

查閱湖南省湘陰縣資料，土壤類型為同粉潮泥田，土壤有效氮含量平均為166.9mg·kg-1，速效磷含量平均為13.1 mg·kg-1，速效鉀含量平均為92.4mg·kg-1，pH值平均為6.2。查閱湖南省赫山區(qū)資料，土壤類型為潮泥田，土壤有效氮含量平均為111.3 mg·kg-1、速效磷含量平均為22.0 mg·kg-1、速效鉀含量平均為117.7 mg·kg-1、pH值平均為5.4。兩地都是雙季稻區(qū)，雙季晚稻品種以湘晚秈12號(hào)和黃花粘為主要。

1.3 試驗(yàn)施藥時(shí)間和方法

水稻全生育期采用葉面噴霧方式共施2次，第1次：水稻分蘗末期至孕穗期，赫山區(qū)2018年8月24日上午施藥，湘陰縣2018年8月24日下午施藥;第2次：水稻孕穗期至齊穗期，赫山區(qū)2018年9月7日下午施藥，湘陰縣2018年9月6日下午施藥。采用16型電動(dòng)噴霧器常規(guī)噴霧。硅肥采用撒施。

1.4 試驗(yàn)方法

1）樣品1。分2塊，其中一塊只施1次，另一塊使用2次，第1次：分蘗期至孕穗期，50 g兌水30 L，噴施面積667 m2;第2次：孕穗期至齊穗期，施用15 L藥液，噴施面積333 m2，如圖1所示。

2）樣品2。分2塊，其中一塊只施1次，另一塊使用2次，第1次：分蘗期至孕穗期，每667 m2施5 kg硅肥+500 g硅酸鉀;第2次：孕穗期至齊穗期，樣品A和樣品B各50%比例，各噴施面積333 m2，如圖2所示。

3）樣品3。分3塊，其中一塊只施分蘗期，另一塊分蘗期和孕穗期各施1次，第三塊只施孕穗期1次;第1次：分蘗期至孕穗期，孕穗期至齊穗期施用，1套1小袋兌水15 L，分白色樣品和黃色樣品，各施用15 L藥液，如圖3所示。

對(duì)照田，選擇在各試驗(yàn)施藥田上方，以保證試驗(yàn)田水不流入對(duì)照田內(nèi)。

1.5 抽樣送檢方法

抽樣時(shí)間為雙季晚稻收割前3天，即2018年10月15日。

湘陰縣和赫山試驗(yàn)田各試驗(yàn)區(qū)分別按試驗(yàn)劃的小區(qū)5點(diǎn)梅花取樣法，每點(diǎn)割取100株穗，1個(gè)樣本共采500株穗，用白色塑料袋分裝，包括空白對(duì)照，每區(qū)8個(gè)共16個(gè)樣本。16個(gè)樣本于10月22日送長沙礦冶研究院進(jìn)行鎘含量化驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 送檢化驗(yàn)結(jié)果

16個(gè)樣本的化驗(yàn)結(jié)果（見表1），益陽赫山稻谷鎘含量整體低于岳陽湘陰稻谷，赫山檢測(cè)除空白外僅1個(gè)鎘含量超標(biāo)，合格率占送檢樣品75%，而湘陰檢測(cè)除空白外，有5個(gè)鎘含量超標(biāo)，合格率占送檢樣品25%。空白谷鎘含量2地都鎘超標(biāo)，但湘陰比赫山鎘含量多25%。

2.2 結(jié)果對(duì)比分析

益陽赫山稻谷8個(gè)樣品2個(gè)檢測(cè)結(jié)果施用樣品2的稻谷鎘含量為0.22 mg·kg-1，比空白反升高鎘4.8%（空白鎘含量0.21 mg·kg-1），超出GB 2762—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》鎘≤0.2 mg·kg-1標(biāo)準(zhǔn)。樣品1送樣2個(gè)，對(duì)比空白分別降鎘0.15 mg·kg-1和0.11 mg·kg-1，降鎘幅度達(dá)71.4%和52.4%;樣品3送樣3個(gè)，對(duì)比空白分別降鎘0.13 mg·kg-1、0.07 mg·kg-1和0.12 mg·kg-1，降鎘幅度分別為61.9%、33.3%和57.1%。

岳陽湘陰稻谷8個(gè)樣品僅2個(gè)樣品合格，即樣品1號(hào)2次施用50 g/667 m2和樣品3號(hào)2次施用1包白+2包黃/15 L/667 m2，鎘含量分別為0.15 mg·kg-1和0.18 mg·kg-1，對(duì)比空白分別降鎘幅度為46.4%和35.7%。其他6個(gè)樣品送檢全部鎘含量超標(biāo)，其中施用硅肥和硅酸鉀的比空白鎘含量升高32.1%。

3 結(jié)論與討論

引進(jìn)植保技術(shù)應(yīng)用于水稻降鎘，能有效降低水稻鎘含量，使用方便、方法簡(jiǎn)單，有利于當(dāng)前農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和運(yùn)用。長沙礦冶研究院研制的含礦物質(zhì)阻鎘劑樣品1號(hào)和湖南水稻研究所研制的含富硒腐植酸降鎘劑樣品3號(hào)，在孕穗初期和破口抽穗期各施1次，樣品1每次667 m2施用50 g，樣品3號(hào)每次667 m2施用1包白的和2包黃的樣品，能降低水稻鎘含量達(dá)33.3%～71.4%。

樣品2號(hào)，樣品由含硅和鉀元素組成的制劑，對(duì)降鎘無效果，甚至反提升稻谷鎘含量，無開發(fā)價(jià)值。

建議盡快開發(fā)樣品1和樣品3，一方面在制劑成品上做成性格穩(wěn)定、包裝上方便使用的產(chǎn)品，另一方面根據(jù)相關(guān)政策，合理合法地進(jìn)行登記。同時(shí)，進(jìn)一步在水稻增長及提高稻米品質(zhì)方面試驗(yàn)，全面探索降鎘產(chǎn)品既能降低鎘污染又能確保水稻產(chǎn)量和品質(zhì)。

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