萬載縣受污染耕地安全利用區(qū)鎘低累積水稻品種比較試驗(yàn)

摘 要 為篩選出適合江西省萬載縣輕度污染安全利用區(qū)種植，并具有鎘低累積特性的水稻品種，利用萬載縣常用的7個(gè)常規(guī)水稻品種，結(jié)合土壤調(diào)酸措施開展相關(guān)試驗(yàn)。結(jié)果表明，在土壤為鎘低污染的情況下，玖兩優(yōu)10、永優(yōu)9380和盛泰優(yōu)9712稻谷鎘累積系數(shù)較小，分別為0.33、0.32、0.40，可以作為當(dāng)?shù)劓k低污染區(qū)推廣的低累積品種。在土壤為鎘低污染的情況下，采取每667 m2施用200 kg生石灰調(diào)酸措施，可減少稻谷對鎘的吸收，其中玖兩優(yōu)10、永優(yōu)9380、盛泰優(yōu)9712、佳優(yōu)1751、六福優(yōu)1056和恒豐優(yōu)金絲苗6個(gè)水稻品種稻米鎘含量均低于《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》

（GB 2762—2022）限值。綜合考慮稻谷鎘累積量和單位面積產(chǎn)量，在鎘低污染土壤區(qū)7個(gè)試驗(yàn)品種中，不管是否采取調(diào)酸措施，玖兩優(yōu)10均為最佳品種。

關(guān)鍵詞 水稻；鎘累積；江西省萬載縣

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.001

近年來，我國耕地土壤污染形勢總體不容樂觀，局部問題突出。2014年，原環(huán)境保護(hù)部和原國土資源部發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，我國耕地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率為19.4%，以鎘、銅和鎳等重金屬污染最為突出，其中鎘的點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)7.0%，且鎘污染稻田多分布在我國南方地區(qū)[1-4]。水稻作為我國最主要的糧食作物之一，對鎘具有較強(qiáng)的富集能力，土壤中的鎘被水稻吸收，并通過食物鏈進(jìn)入人體，對人類健康造成嚴(yán)重威脅[5]。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的相關(guān)調(diào)查結(jié)果，我國稻米鎘的超標(biāo)比例高達(dá)10.0%，稻田鎘污染已威脅到我國的糧食安全[6-8]。

根據(jù)呂貴芬等研究，江西省農(nóng)田土壤重金屬鎘污染最嚴(yán)重，樣本超標(biāo)率為4.7%，最大超標(biāo)達(dá)64倍[9]。江西省宜春市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局于2022年印發(fā)的《宜春市2022年受污染耕地安全利用、嚴(yán)格管控工作計(jì)劃》顯示，2022年萬載縣安全利用區(qū)面積僅為1 668.4 hm2，受污染耕地安全利用任務(wù)繁重，因此篩選出一批適用于萬載縣受污染耕地區(qū)的鎘低累積水稻品種具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于萬載縣受污染耕地安全利用區(qū)，且往年存在稻谷鎘含量超標(biāo)的高城鎮(zhèn)高城村。為了解試驗(yàn)地土壤污染情況和土壤特性，對試驗(yàn)地土壤進(jìn)行采樣檢測，在每個(gè)田塊采集混合樣，共采集6個(gè)土壤樣品。檢測結(jié)果顯示，土壤pH值小于5.5，鎘含量均大于0.3 mg·kg-1，最大值為0.57 kg·kg-1，超過《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值（0.3 mg·kg-1），但低于風(fēng)險(xiǎn)管制值（1.5 mg·kg-1），屬于安全利用類土壤，為輕度污染。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用水稻為萬載縣常種品種六福優(yōu)1066、恒豐優(yōu)金絲苗、佳優(yōu)1251、永優(yōu)9380、盛泰優(yōu)9712、玖兩優(yōu)10及旱優(yōu)3015等7個(gè)常規(guī)水稻品種。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

由于試驗(yàn)地土壤pH值在5.5以下，因此設(shè)計(jì)一組施用生石灰等堿性材料調(diào)節(jié)土壤酸性的對照處理進(jìn)行研究。第1組為常規(guī)種植模式，不使用生石灰調(diào)節(jié)土壤酸性，每個(gè)品種3個(gè)重復(fù)小區(qū)；第2組在常規(guī)模式基礎(chǔ)上，每667 m2施用生石灰200 kg調(diào)節(jié)土壤酸性，每個(gè)品種3個(gè)重復(fù)小區(qū)，兩組共計(jì)42個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)面積均為75 m2，保持獨(dú)立進(jìn)水和出水，各小區(qū)施肥、灌溉、除草、病蟲害防治等田間管理措施一致。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

1.4.1 產(chǎn)量測定

水稻成熟后按小區(qū)分別進(jìn)行測產(chǎn)，使用谷物水分儀測定稻谷含水量，按照秈稻標(biāo)準(zhǔn)含水量（13.5%）折算667 m2產(chǎn)量。

1.4.2 水稻樣品及土壤鎘含量測定

在稻谷成熟收割前對試驗(yàn)區(qū)42個(gè)小區(qū)進(jìn)行土壤和稻谷協(xié)同采樣，各小區(qū)采用5點(diǎn)混合采樣。土壤檢測指標(biāo)有pH值及鎘、鉻、汞、鉛、砷含量，稻谷檢測指標(biāo)有鎘、鉻、汞、鉛、砷（超標(biāo)則檢測無機(jī)砷）含量。稻谷檢測方法參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測定》（GB 5009.12—2023）、《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測定》（GB 5009.15—2023）、《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測定》（GB 5009.11—2014）、《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞及有機(jī)汞的測定》（GB 5009.17—2021）、《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉻的測定》（GB 5009.123—2023）中規(guī)定的檢測方法執(zhí)行；土壤檢測方法參照《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）中規(guī)定的土壤污染物分析方法執(zhí)行。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用IBM SPSS Statistics 26.0軟件對試驗(yàn)處理進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植后土壤檢測結(jié)果分析

由表1可知，第1組處理下，7個(gè)晚稻品種植小區(qū)間土壤pH值在4.84～5.20，均低于5.50；7個(gè)晚稻品種植小區(qū)平均值為4.98。第2組處理下，7個(gè)晚稻品種植小區(qū)間pH值在5.59～6.09；7個(gè)晚稻品種植小區(qū)平均值為5.81，比第1組提高0.83個(gè)單位，差異達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），效果較好。

第1組處理下，7個(gè)晚稻品種植小區(qū)間土壤鎘含量在0.38～0.40 mg·kg-1，平均值為0.39 mg·kg-1，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可知屬于輕度污染。第2組處理下，7個(gè)晚稻品種植小區(qū)間土壤鎘含量在0.41～0.45 mg·kg-1，平均值為0.44 mg·kg-1，屬于輕度污染，且與第1組處理差異不顯著（p＞0.05）。第1組處理和第2組處理下，各試驗(yàn)小區(qū)土壤其他重金屬含量指標(biāo)均不超標(biāo)，且差異不顯著（p＞0.05），表明各試驗(yàn)組種植環(huán)境相近。

2.2 稻谷鎘含量檢測結(jié)果分析

由表2可知，第1組處理下，7個(gè)水稻品種間稻谷鎘含量平均值為0.209 mg·kg-1，其中只有玖兩優(yōu)10、盛泰優(yōu)9712和永優(yōu)9380低于《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）中鎘的安全限值

（0.2 mg·kg-1），為鎘低累積水稻品種。在第2組處理下，7個(gè)水稻品種稻谷鎘含量平均值為0.164 mg·kg-1，比第1組下降21.5%，但差異不顯著（p＞0.05），其中僅有旱優(yōu)3015（0.21 mg·kg-1）稻谷鎘含量超過安全限值。綜上，采取調(diào)酸措施可有效降低稻谷鎘含量。

由表2可知，第1組處理下，7個(gè)水稻品種中玖兩優(yōu)10、盛泰優(yōu)9712和永優(yōu)9380稻谷鎘累積系數(shù)較小，為0.32～0.40；7個(gè)品種的平均稻谷鎘累積系數(shù)為0.538。第2組處理下，7個(gè)水稻品種中玖兩優(yōu)10、盛泰優(yōu)9712和永優(yōu)9380稻谷鎘累積系數(shù)仍是較小的，為0.28～0.37；7個(gè)品種的平均稻谷鎘累積系數(shù)為0.374，與第1組處理相比下降27.3%。其中，永優(yōu)9380的鎘累積系數(shù)下降幅度最大，為42.8%。

2.3 稻谷產(chǎn)量分析

由表3可知，第1組處理下，7個(gè)水稻品種平均667 m2稻谷產(chǎn)量由高到低依次為六福優(yōu)1056、恒豐優(yōu)金絲苗、玖兩優(yōu)10、旱優(yōu)3015、佳優(yōu)1751、盛泰優(yōu)9712、永優(yōu)9380，平均產(chǎn)量為563.741 kg。其中，鎘低累積的3個(gè)水稻品種與萬載縣優(yōu)先保護(hù)區(qū)的測產(chǎn)產(chǎn)量（563.20 kg）對比，玖兩優(yōu)10產(chǎn)量相對較高

（578.86 kg，增產(chǎn)2.8%），盛泰優(yōu)9712（519.34 kg）及永優(yōu)9380（516.10 kg）產(chǎn)量相對較低，分別減產(chǎn)7.8%和8.4%，未超過10%。

第2組處理下，7個(gè)水稻品種中六福優(yōu)1056、恒豐優(yōu)金絲苗平均667 m2產(chǎn)量最高，其余品種產(chǎn)量由高到低依次為旱優(yōu)3015、玖兩優(yōu)10、盛泰優(yōu)9712、永優(yōu)9380、佳優(yōu)1751。與第1組處理相對比，在采取調(diào)酸措施情況下，旱優(yōu)3015、盛泰優(yōu)9712、永優(yōu)9380和玖兩優(yōu)10分別增產(chǎn)11.2%、9.5%、7.0%和0.6%；佳優(yōu)1751、恒豐優(yōu)金絲苗、六福優(yōu)1056分別減產(chǎn)1.8%、1.0%、9.2%。但添加生石灰使7個(gè)水稻品種的平均產(chǎn)量提高至574.863 kg，增產(chǎn)2.0%，但差異不顯著（p＞0.05）。

3 結(jié)論與討論

在土壤為鎘低污染的情況下，對六福優(yōu)1066、恒豐優(yōu)金絲苗、佳優(yōu)1251、永優(yōu)9380、盛泰優(yōu)9712、玖兩優(yōu)10及旱優(yōu)3015等萬載縣7個(gè)常規(guī)水稻品種進(jìn)行篩選試驗(yàn)。在沒有采取任何措施的情況下，玖兩優(yōu)10、永優(yōu)9380和盛泰優(yōu)9712稻谷鎘含量小于《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）中鎘的限值，且累積鎘的系數(shù)較小，為0.32～0.42，可以作為當(dāng)?shù)劓k低污染程度區(qū)的推廣低累積品種。

在土壤為鎘低污染的情況下，采取每667 m2施用200 kg生石灰調(diào)酸的措施，可有效降低稻谷鎘含量，7個(gè)試驗(yàn)品種中玖兩優(yōu)10、永優(yōu)9380、盛泰優(yōu)9712、佳優(yōu)1751、恒豐優(yōu)金絲苗和六福優(yōu)1056都能達(dá)到《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）標(biāo)準(zhǔn)，只有旱優(yōu)3015在采取調(diào)酸措施后，仍然超標(biāo)。因此，旱優(yōu)3015為相對鎘高累積品種，應(yīng)減少種植。

綜合考慮鎘累積情況和稻谷產(chǎn)量，在鎘低污染土壤區(qū)，不管是否采取調(diào)酸措施，玖兩優(yōu)10均為當(dāng)?shù)?/p>

7種試驗(yàn)品種中的最佳鎘低累積品種，可推廣種植。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)[EB/OL].（2014-04-17）[2024-05-20].https：//www.gov.cn/foot/site1/20140417/782bcb88840814ba158d01.pdf.

[2] 熊婕，朱奇宏，黃道友，等.南方典型稻區(qū)稻米鎘累積量的預(yù)測模型研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2019，38（1）：22-28.

[3] 黃道友，陳惠萍，龔高堂，等.湖南省主要類型水稻土鎘污染改良利用研究[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2000，21（6）：364-370.

[4] 宋偉，陳百明，劉琳.中國耕地土壤重金屬污染概況[J].水土保持研究，2013，20（2）：293-298.

[5] 李欣欣，鐘莉莎，馬倩倩，等.土施超富集植物秸稈對鎘污染條件下葡萄生長及鎘含量的影響[J].中國土壤與肥料，2020（5）：189-195.

[6] LI J R， XU Y M.Immobilization of Cd in paddy soil using moisture management and amendment[J].Environmental Science and Pollution Research，2015，22（7）：5580-5586.

[7] HU Y A，CHENG H F，TAO S，et al.The challenges and solutions for cadmium-contaminated rice in China：a critical review[J].Environment International，

2016，92-93：515-532.

[8] 謝運(yùn)河，紀(jì)雄輝，彭華，等.鎘污染稻田改制玉米的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2014，35（5）：658-662.

[9] 呂貴芬，楊濤，陳院華，等.江西省土壤重金屬污染治理研究進(jìn)展[J].能源研究與管理，2016（2）：16-18.

（責(zé)任編輯：張春雨）