不同水稻品种籽粒对土壤镉吸收差异性的初步研究

张　成，李　浩，任树友，何　斌，陈春霞，赖　佳

(成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041)



不同水稻品种籽粒对土壤镉吸收差异性的初步研究

张成，李浩*，任树友，何斌，陈春霞，赖佳

(成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041)

20个水稻品种在3个试验点开展的田间试验结果表明，水稻品种籽粒镉的积累能力与土壤镉含量具有正相关性。水稻对镉的积累和耐性具有明显的品种间差异，筛选水稻糙米镉含量低的品种，能有效解决镉污染稻田水稻安全生产问题。通过试验发现，在土壤中低度重金属污染下，水稻品种辐优21、B优840和金优284能较好地降低镉的吸附，水稻籽粒Cd含量不超标。

水稻；重金属镉；品种

镉对人类和动植物具有强烈毒害作用，是目前危害最严重的农田重金属污染。重金属因其非生物降解性和持久性已引起人们广泛的关注[1]。其中，镉(Cd)元素具有高移动性和高毒害性，被认为是危害公众健康的主要物质之一。水稻是世界第二大、我国第一大粮食作物，也是最容易吸收和积累Cd的大宗粮食作物之一[2]。相关研究表明，土壤中的重金属并不能被植物完全吸收，而是通过一系列的反应转化，变成可被植物吸收的有效态，才能被植物吸收、累积、循环进入人体[3-4]。因此，选育一些对有效态重金属吸附量少的水稻品种，是保障粮食安全的关键。本文通过对20个水稻品种开展田间试验，观察其在大田生产中的表现，探讨其实际应用的可行性，筛选稳定的重金属镉低吸附水稻品种，为最终形成重金属污染的综合防控体系提供技术支撑。

1　材料与方法

1.1研究区域

成都市位于四川盆地西部，地势东南低，西北高，平均海拔约500m，属亚热带季风气候，年均气温16℃，年均降水量1000mm，多云雾，短日照。本研究试验选择在成都市具有代表性的地势平坦、灌排水方便、土壤肥力均匀的水稻土类灰棕潮田土属、冲积黄泥田土属、紫潮田土属3个粮油、蔬菜产地为试验地点。试验前对试验耕地进行了土壤主要重金属全量的检测，参照《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)Ⅱ类土壤环境质量二级标准进行判别，3个试验点(其中1号为灰棕潮田土属、2号为冲积黄泥田土属、3号为紫潮田土属)的Cd均有不同程度的超标，其中1号轻度污染，2号和3号中度污染，其余Pb、Hg、As含量均不超标，如表1所示。

表1　试验点土壤主要重金属全量

1.2试验方案

表2　参试水稻品种一览

各处理具体田间管理措施如下：

底肥：用三元复合肥(15∶15∶15)35kg/667m2；肥料重金属检测结果符合国标要求，如表3、表4所示。

表3　复混肥重金属全量

表4　肥料重金属限量标准

追肥：返青期用尿素(N46%)6kg/667m2；拔节期用尿素(N46%)5kg/667m2，氯化钾15kg/667m2。

作物生育期内按照当地生产习惯进行管理并及时防治病虫害。本试验数据使用SPSS19.0数据统计软件进行分析处理。

1.3样品采集与检测

本试验于2014年9月采用人工方式，按小区采集水稻籽粒样，小区多点采集成熟稻穗1kg，并手工脱粒装入塑料袋，共180份样品。样品取回后自然风干制样密封待检，作物籽粒镉的测定参照《食品安全国家标准食品中镉的测定》(GB/T5009.15-2003)执行。

2　结果与分析

2.1不同土壤对水稻籽粒镉含量的影响

不同土壤镉含量对水稻籽粒吸收镉有显著的影响，镉含量在品种间存在显著差异。由表1、表5可知，试验点土壤镉含量1号(0.4529)<3号(0.5677)<2号(0.7964)，由3个试验点收获的水稻籽粒重金属镉测试结果来看，大部分品种之间表现为2号试验点水稻籽粒含量最高，1号试验点与3号试验点明显较低；从土壤镉含量来看，2号试验点土壤属于中度污染，1号与3号试验点土壤属于轻度污染，表明水稻籽粒的镉含量与种植土壤的镉污染程度具有一定正相关性。同时也可以看出1号试验点土壤镉含量越低，水稻籽粒吸收富集的越少；2号试验点土壤镉含量越高，水稻籽粒吸收富集的越多。

表5　水稻籽粒镉平均含量

2.2低吸附重金属镉的水稻品种

由表6、表7可知，1号试验点土壤(pH5.65，Cd0.4529)在酸性条件下属于轻度污染，大部分水稻籽粒镉含量在限量指标(0.2mg/kg)以下；3号试验点土壤(pH 6.74，Cd 0.5677)在酸性条件下属于轻度污染，大部分水稻籽粒镉含量在限量指标(0.2mg/kg)以下；2号试验点土壤(pH 6.16，Cd 0.7964)在酸性条件下属于中度污染，大部分水稻籽粒镉含量在限量指标(0.2mg/kg)以上。同品种水稻镉含量在低污染土壤上可以是安全的，在中度污染以上土壤就变成超标了，表明水稻品种在重金属污染抗性上与土壤镉含量有正相关性，与检测结果相一致。在此次试验里，13号、15号和17号品种在镉含量轻中轻度污染的土壤里种植，水稻籽粒中的镉含量是安全的。

表6　水稻产品重金属限量指标

表7　水稻籽粒镉平均含量

3　结　论

综上所述，通过对成都市180个水稻样品分析，发现水稻糙米对土壤Cd吸收与品种有关,而不是一个对所有品种一成不变的固定值。水稻品种籽粒镉的积累能力与土壤镉含量具有一定正相关性。水稻对镉的积累和耐性具有明显的品种间差异，因此，筛选水稻糙米镉含量低的品种，能有效解决镉污染稻田水稻安全生产问题。中低度镉污染的土地上种植低吸附Cd水稻辐优21、B优840、金优284，可以有效抑制土壤中镉的转移，糙米Cd含量在安全范围内。

[1]涂仕华，冯文强，秦鱼生.四川水稻镉污染de防控技术[J].四川农业科技，2009(4):51-52.

[2]李先喆，徐庆国，刘红梅.栽培条件对水稻镉积累的影响研究进展[J].湖南农业科学，2015(3):144-147.

[3]肖美秀，林文雄，陈祥旭，等.镉在水稻体内的分配规律与水稻镉耐性的关系[J].农业资源与环境科学,2006,22(2)379-381.

[4]赵雄，李福燕，张冬明，等.水稻土镉污染与水稻镉含量相关性研究[J].农业环境科学学报，2009，28(11):2236-2240.

2016-7-12

成都市本级第七批次科技项目(八大科技产业化工程重大项目成科计〔2013〕45号)

张成(1986-)，男，农业推广硕士，农艺师，主要从事土壤植株检测。E-mail: 2007-zhangcheng@163.com。*为通讯作者。