不同水稻品种对泸州农田土壤镉富集差异研究

郑海芳，张 强，田 翠，刘 霜，罗小娇，张维娜，吴 娟

(1.泸州市综合农产品质量安全检测中心，四川 泸州 646000；2.泸州市农业农村局，四川 泸州 646000)

1 引言

水稻在我国种植有七千多年的历史，是我国种植面积仅次于玉米的第二大粮食作物，全国2/3以上的人口以稻米为主食，因而稻米质量安全直接关系着国民健康和社会安定[1，2]，近年来，随着我国工农业的快速发展，农田重金属污染及稻米重金属超标日益突出问题，已成为备受关注的研究热点。重金属镉为植物生长发育非必需元素，是毒性最强的重金属元素之一[3]，还会在稻谷内大量积累，并随食物链进入人体，危害人体健康。因此，本研究选取16个不同水稻品种，探讨不同水稻品种对农田土壤镉富集差异，筛选出镉低富集水稻品种，为轻度镉污染区水稻安全种植提供选种参考。

2 材料与方法

2.1 大田土壤概况

大田地处于四川省泸县兆雅一个种粮专业合作社。土壤类型为水稻土，常年有灌溉水，试验前大田分为16个小区域，每个区域在0～15 cm 耕作层采用梅花点法设5个点，取样混合成1个土壤样品，共16个水稻土壤，将采集的水稻土壤样品自然风干，除去土样中石子和动植物残体等异物，用木棒研压混匀后用四分法缩分至约500 g，通过2 mm尼龙筛，用玛瑙研钵将通过2 mm尼龙筛的土样研磨至全部通过 100目尼龙筛，装样品袋备用检测。土壤镉检测按照国家标准《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》(GB/T 17141-1997)石墨炉检测，土壤 pH值用雷磁(PHS-3C型)测定。

2.2 水稻品种及种植情况

结合泸州市水稻种植情况，选用了市场上销售比较好的水稻品种，选取了3个早熟品种，1个中熟品种，12个晚熟品种，详细信息见表1。大田分为16个区域，每个区域面积约6 m2，区域之间有30 cm的间隙，每个区域的水稻品种采用随机移栽的。

表1 水稻品种及生长期情况

2.3 水稻抽样、制样及检测

由于不同水稻品种生育期有差异，2020年7月28日至8月10日，分3次完成早、中、晚熟水稻籽粒抽样。每个水稻品种籽粒，网袋编号晾晒。去除杂质，去壳，磨碎成均匀的粉末样品，颗粒度不大于0.425 mm。储于洁净的塑料瓶中，并标记编号，于室温下保存备用检测。水稻稻米镉的检测按照《食品安全国家标准 食品中镉的测定(GB/T5009.15-2003)湿式消解法消解检测，使用仪器为原子吸收分光光谱仪(美国热电ICE3500)。

2.4 水稻稻米重金属富集指数及质量安全水平评价方法

稻米镉富集指数=稻米镉含量/土壤全镉含量[4]，依据《食品安全国家标准》(GB2762—2017)和全国农产品产地土壤重金属安全评估技术规定，稻米镉质量安全水平采用单因子指数法计算得到[5]，具体计算公式如下：

Ei=Ai/Si

(1)

式(1)中：Ei为稻米中重金属i的单因子指数;Ai为农产品中重金属i的实测浓度;Si为农产品中重金属i的限量标准值。

稻米镉质量安全水平等级划分为 3 个等级，具体如表 2 所示。

3 结果与分析

3.1 不同水稻品种对应的土壤镉含量情况

如表3所示，根据国家《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)，水田土壤pH值≤5.5，镉限量为0.3 mg/kg；5.5

表2 农产品质量等级划分依据

3.2 不同的水稻品种对应的稻谷镉含量

如表4所示，不同品种之间差异比较大。

16个品种稻米镉均不超标。土壤镉平均含量为0.339 mg/kg，稻谷镉平均含量为0.131 mg/kg。，其中稻谷镉含量小于0.10 mg/kg的有5个品种，分别为3号旌优127、9号Y两优1号、10号晶两优534、12号冈优188和16号均隆718，稻谷镉含量在0.10 mg/kg～0.15 mg/kg之间有5个，分别是1号的川优 6203、11号德优4727、13号的Ⅱ优838、14号的渝香203和15号的宜香4245，稻谷镉含量大于0.15 mg/kg的有6个，分别是2号的泸优11092、4号的C两优华占、5号的宜香优2115、6号的内5优H25、7号的冈48优38、8号的川作优619。其中2号的泸优11092和5号的宜香优2115稻谷镉含量较高，接近GB 2762-2017 《食品安全国家标准 食品中污染物限量》稻谷镉0.20 mg/kg的限量标准。Ei都小于1，都处于安全水平。

3.3 镉富集系数

不同水稻品种的稻米镉富集指数存在一定差异。镉富集指数变幅为0.203～0.627。镉富集指数低于0.3的有5个水稻品种，分别是旌优127、Y两优1号、晶两优534、冈优188、均隆718，其中晶两优534镉富集指数最低为0.203。

表3 不同水稻品种对应的土壤镉含量

表4 不同水稻品种对应的产品镉含量

4 结论

本试验条件下，16个不同品种水稻稻米镉含量及富集系数存在较大差异，水稻土壤镉平均含量为0.339 mg/kg，稻谷镉平均含量为0.131 mg/kg，稻谷镉质量安全水平Ei都小于1，均处于安全水平。镉富集指数变幅为0.203～0.627，这16个水稻品种均可用于轻度镉污染区水稻安全种植，其中镉富集指数低于0.3的有5个水稻品种，分别是旌优127、Y两优1号、晶两优534、冈优188、均隆718。