糖料甘蔗重金属镉、铬、铅含量风险调研初报

刀静梅，吴玉梅，邓军，樊仙，张福顺，方志存，沈石妍，张跃彬*

糖料甘蔗重金属镉、铬、铅含量风险调研初报

刀静梅1，2，吴玉梅3，4，邓军1，2，樊仙1，2，张福顺3，4，方志存1，2，沈石妍1，2，张跃彬1，2*

（1.云南省农业科学院甘蔗研究所，开远661699；2.云南省甘蔗遗传改良重点实验室，开远661699；
3.中国农业科学院甜菜研究所，黑龙江哈尔滨150501；4.农业部甜菜品质监督检验测试中心，黑龙江哈尔滨150501）

采取调查问卷尧走访调查和取样本检测共3种方法袁在我国糖料主产区广西和云南区域调查甘蔗生产情况袁并取甘蔗样本81份检测其茎的铬渊Cr冤尧镉渊Cd冤尧铅渊Pb冤含量遥检测结果院甘蔗在11月份成熟期两地Cr平均含量0.353mg/kg尧小于限量值0.5 mg/kg袁Cd平均含量0.020 mg/kg尧小于限量值0.03 mg/kg袁Pb平均含量0.085 mg/kg尧小于限量值0.2 mg/kg遥说明广西和云南采样区甘蔗3种重金属含量是安全的。

甘蔗；重金属；铬尧镉尧铅；含量

我国是世界主要产糖国之一，2010年我国食糖总产量1073万t，位居世界第三[1]。我国已发现的甘蔗病害有60多种，虫害有300多种，甘蔗因病虫为害造成的产量损失超过15%[2]。甘蔗是我国南方地区主要的糖料作物和重要经济作物，甘蔗生产是农村经济特别是边疆少数民族地区的重要组成部分[3]。农产品质量安全是一个国家经济繁荣、社会稳定、和谐发展的物质保障[4]。随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，中国城乡居民粮、肉、禽、蛋等人均消费已达到世界的平均消费水平，农产品生产正朝着优质、高效、生态、安全的方向发展，消费者对名、特、优、稀农产品的需求量日趋加大，对农产品质量安全的要求越来越高。甘蔗生产上为了减少损失不可避免地使用农药进行病虫草害的防控[5]，甘蔗产品质量的安全隐患有待调研排查。

1　糖料甘蔗生产基本状况

1.1总体情况

2014年6—12月，采用问卷调查法、走访调查法和取样检测法，分别对我国糖料甘蔗种植面积较大的广西、云南两省区进行调查。2013/2014年榨季，全国共产食糖1330万t，其中甘蔗糖1257.17万t[6]。广西、云南、广东和海南分别产糖850万t、224.19万t、121.25万t和49.78万t，四省（自治区）合计产糖量占全国甘蔗糖产量的99%以上。

1.2广西自治区糖料甘蔗生产基本状况

广西是我国最大的甘蔗生产基地，2013/2014年榨季种植面积达110万hm2，产糖量850万t，占全国甘蔗糖的66%以上。此外，广西还是我国第一大果蔗生产区，每年果蔗种植面积保持在2万hm2以上，单产在105～120t/hm2，每年总产量300万t以上。广西是全国最大的甘蔗种植区，90%以上的甘蔗种植于旱地，虽然雨量充沛，但降雨时空分布差异大，季节性和地区性干旱频繁，其中广西东部地区秋旱出现频率达50%～70%，广西西部地区春旱出现频率达60%～90%。

广西南部蔗区是广西蔗糖生产的优势区域，重点布局在崇左、来宾、南宁、柳州、河池、百色、贵港、钦州、北海和防城10个市的33个县（区），甘蔗种植面积占全区的80%以上。近几年甘蔗种植面积崇左24.44万hm2、来宾16.67万hm2、南宁17.33万hm2、柳州10.79万hm2、河池7.36万hm2、百色8.67万hm2、钦州5.52万hm2、北海3.17万hm2、防城4.37万hm2、贵港2.88万hm2。广西崇左、来宾、南宁、柳州、河池、百色、钦州7个优势产区的甘蔗种植面积80万hm2，平均单产81.75t/hm2，平均糖分15%，产蔗6540万t，产糖807万t（吨糖耗蔗8.1t）。

甘蔗品种是蔗糖生产的基础，广泛种植新台糖16号、新台糖22号，新台糖系列品种种植面积占广西蔗区面积的90%以上。品种单一化问题突出，品种种性退化严重。由于品种单一造成了熟期单一、抗性单一的不利局面。黑穗病、花叶病等主要病害危害严重。

1.3云南省糖料甘蔗生产基本状况

云南是全国第二大糖料基地，年蔗糖产量突破230万t，位居全国第二，蔗糖产量占全国的25%。云南蔗区地处低纬高原，属“内陆高原蔗区”，蔗区主要集中于云南西南部、南部和东南部，植蔗海拔一般在1300m以下，主体围绕着澜沧江、怒江、红河、南盘江、金沙江、伊洛瓦底江等河流分布。云南重点发展自然条件优势明显、增产潜力大的德宏、保山、临沧、普洱、西双版纳、玉溪、红河和文山8个地州（市），甘蔗种植面积达36万hm2。其中德宏5.45万hm2，保山3.54万hm2、临沧10.03万hm2，普洱3.15万hm2，西双版纳1.91万hm2，玉溪2.03万hm2，红河2.33万hm2，文山1.33万hm2，平均单产75t/hm2，平均蔗糖分15%以上。

甘蔗生产区及种业存在较多问题：气候类型多样，地理条件较复杂。增加了品种生态适应性评价和合理布局的难度。蔗区交通条件差，原料运输成本高。蔗区条件差，抵御灾害能力低。云南省蔗区旱坡地占70%以上，灌溉条件较差，且春秋干旱严重，抵御自然灾害的能力薄弱。“十二五”期间，云南大力主推桂糖21号、云蔗99-91、云蔗03-194、德蔗03-83、粤糖55号、粤糖00-236、福农91-21、柳城03-182、赣蔗95-108等十大新品种。大力应用云蔗03-194，云蔗03-258、粤糖86-368、德蔗03-83等一批抗旱丰产新品种。在全省基本形成了早、中、晚熟合理搭配的抗旱品种格局[6]。

2　糖料甘蔗Cr、Cd、Pb含量分析

2.1取样与检测方法

在甘蔗主产区广西和云南取甘蔗样品，见图1，同一地点分别在8月、11月进行两次取样，广西蔗区每次取甘蔗样品50份，云南蔗区取甘蔗样品32份。每份甘蔗样品取原料茎5株，粉碎，用10mL优级纯硝酸（HNO3）、高氯酸（HClO4）5∶1浸泡过夜，电热消解仪（品牌：莱伯泰克，型号：EH36）消解，热电X2ICP-MS测定样品的污染物镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）含量。

图1　甘蔗样品取样点（五角星标注点为广西、云南取样位置）

表1　糖料甘蔗重金属Cr、Cd及Pb含量检测分析

2.2糖料甘蔗Cr含量分析

在自然情况下，土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质。随着工农业生产活动的发展，人为活动对土壤重金属分布的影响不断加强，土壤中重金属含量呈现增长趋势。由于重金属不被微生物降解、不易移动，故进入土壤环境后不断累积，容易造成土壤污染，并导致农作物产量和质量下降。调查区域广西和云南两省甘蔗8月Cr含量平均在0.429mg/kg（表1），11月Cr平均含量0.353mg/kg，都小于重金属限量参考值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

调查区域广西和云南两省区8月甘蔗Cd含量为0.037 mg/kg，高于参考值0.03 mg/kg[9]，变异系数113.5%，到11月份Cd平均含量减少到0.022 mg/kg，变异系数136.36%，Cd平均含量11月比8月低0.015 mg/kg。广西区甘蔗8月Cd平均含量为0.036 mg/kg，变异系数27.8%，11月Cd平均含量为0.020 mg/kg，变异系数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，变异系数173.7%，11月甘蔗Cd平均含量为0.025 mg/kg，变异系数200%。

2.4糖料甘蔗Pb含量分析

调查区域广西和云南两省区8月甘蔗Pb含量为0.152mg/kg，低于参考值0.2mg/kg[9]，变异系数51.3%，11月份Pb平均含量0.072mg/kg，变异系数72.2%，Pb平均含量11月比8月低0.08mg/kg。广西区甘蔗8月Pb平均含量为0.171mg/kg，变异系数45.6%，11月Pb平均含量为0.085mg/kg，变异系数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，变异系数56.9%，11月甘蔗Pb平均含量为0.050mg/ kg，变异系数106.0%。

3　讨论

目前国家标准食品中Cd、Cr、Pb的限量有国家标准，但分类后对甘蔗的描述不清楚，也没有单独对甘蔗（果蔗）含Cd、Cr、Pb等污染物的限量行业标准。目前食品中铅限量卫生标准GB 14935—94、食品中铬限量卫生标准GB 14961—1994、食品中镉限量卫生标准GB 15201—1994都己作废，建议建立健全我国农产品，包括甘蔗/果蔗质量安全法律、法规和相应的管理条例，确保我国农产品质量安全监督管理有法可依[10]。建立健全我国甘蔗/果蔗产品质量安全性的监督检验制度和程序，定期和不定期对全国性、地方性的普查和抽查，确保我国甘蔗/果蔗产品质量安全性水平不断提高。建立果蔗标准化生产示范基地，研究并推广无公害果蔗生产技术及检测体系；研究并推广减少环境污染的甘蔗/果蔗生产技术体系。

朱国辉等研究重金属污染土壤上种植的能源甘蔗发酵生产酒精，得出的结论是蔗汁中重金属Cu，Zn，Pb和Cd的含量均比未污染土壤中种植的甘蔗的含量高，但蔗汁中少量重金属离子对酵母的发酵影响不大[11]。郭家文[12]等研究了能源甘蔗在铜尾矿、锡尾矿、铅锌尾矿上的生长适应性，得出能源甘蔗在锡尾矿上的产量和水稻土的相当，对甘蔗的品质影响不大的结论；同时也研究了金属铜在甘蔗体内的吸收及对甘蔗产量和品质的影响。铜胁迫对株高的抑制不明显，相反还有促进甘蔗生长的趋势。铜含量在0～50mg/kg内，甘蔗的茎、枯叶、根系和全株的生物产量都随着施铜量的增加而增加[13]；当土壤中的铜含量超过50mg/kg，各处理间各部位的生物产量和全株生物产量差异不显著。各施铜的处理甘蔗收获指数在0.69～0.72，从而表现出甘蔗对铜污染有较高的耐性。施铜能够提高甘蔗的出汁率，铜过多对蔗糖分和锤度的影响不明显。外源添加铜对甘蔗的纤维分有降低的作用，铜过多对甘蔗的还原糖有增加的趋势，对简纯度和重力纯度的影响不明显。适当地增施铜对提高甘蔗的产糖率大有好处，但铜过多会降低甘蔗的产糖量。

[1]张跃彬，等.现代甘蔗糖业[M].北京：科学出版社，2013.

[2]黄诚华，王伯辉.主要农作物病虫害简明识别手册（甘蔗分册）[M].南宁：广西科学技术出版社，2013.

[3]张跃彬，等.中国甘蔗产业发展技术[M].北京：中国农业出版社，2011.

[4]吴玉梅，王红旗.谈谈我国甜菜的质量安全问题[J].中国糖料，2002（3）：37-40

[5]冯玉洁.主要甘蔗田除草剂对广西蔗区环境水体的影响[D].南宁：广西大学，2013

[6]吴才文，赵俊，刘家勇，等.现代甘蔗种业[M].北京：中国农业出版社，2013.

[7]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000：1-2、296-297

[8]张福顺，徐艳丽，刘乃新，吴玉梅.甜菜中过量锌元素对其它金属元素吸收的影响[J].中国糖料，2013（2）：32-33

[9]汤浩，潘世明、李海明.果蔗优质高产栽培[M].北京：中国农业出版社，2006.

[10]吴棉国，林彦铨，张华.我国甘蔗产业标准研究现状与展望[J].亚热带农业研究，2010（3）：209-212

[11]朱国辉，罗思施，李守思，等.重金属污染土壤能源甘蔗品种筛选及蔗汁发酵的研究[J].可再生能源，2008，26（2）：60-63

[12]郭家文，崔雄维，张跃彬，刘少春.重金属铜在甘蔗体内的吸收及对甘蔗产量和品质的影响[J].土壤，2010，42（4）：606-610

[13]郭家文，张跃彬，刘少春.能源甘蔗在3种尾矿砂上的生长适应性研究[J].西南农业学报，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

糖料食用产品质量安全监测与评估调研（GJFP2015010）；国家甘蔗产业技术体系“现代农业甘蔗产业技术体系”（CARS-20-3-4）。

刀静梅（1975-），女，助理研究员，主要从事甘蔗栽培与营养研究。

张跃彬（1969-），男，研究员，主要从事甘蔗栽培、综合技术研究。Email：ynzyb@sohu.com