水分管理对不同水稻品种稻米镉含量的影响

邵晓伟 雷 俊 许竹溦 汪寿根 陈润兴 石子建

（衢州市农业林业科学研究院 浙江衢州324000）

水稻是我国重要的粮食作物之一，全国有近2/3的人以稻米为主食。近年来，由于工业活动、化肥过度施用及废弃物的不当处置，我国镉（Cd）等重金属污染江河并大范围污染耕地的情况非常严重，随之而来的是有关农产品中Cd等重金属超标问题日益突出，中毒事件时有发生[1]，其中以湖南和广东省最为严重。近些年对全国稻米市场的调查研究发现，2%～13%样品的Cd含量超过国家卫生部颁发的食品中污染物限量值（0.2 mg/kg）[2]。针对镉污染的现状，我国各级政府已着手开始土壤修复，但这项工作面广、量大，仍缺少有效的Cd阻断措施，因此修复任务十分艰巨。已有研究表明，水分管理技术能对稻米Cd含量产生显著影响[3]，而不同水稻品种由于遗传上的差异，对稻田Cd的吸收亦存在很大差异[4]。因此，笔者利用大田试验，主要研究水分管理对于不同水稻品种间稻米Cd含量的影响，进而筛选出适宜本地区种植的Cd低积累水稻品种，同时为寻求降低稻米Cd含量的大田水分管理技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在衢州市开化县杨林镇进行，试验地为沙壤土，肥力中等，排灌方便，基本理化性质见表1。供试品种由宁波市种子有限公司和中国水稻研究所等提供（表2）。

表1 供试土壤基本理化性质

表2 供试水稻品种

1.2 试验设计

试验于2020年5月22日播种，6月12日移栽，分区单收。试验采用完全随机区组设计，共设2个处理：常规生产管理（CK），生育期淹水（T）。水稻营养生长期保持不低于2 cm的水层，孕穗期保持不低于5 cm的水层，直至收获前7～10 d内排水晒田，每处理3次重复，小区面积13.44 m2，行距30 cm，株距16 cm，四周设保护行。

1.3 测定内容及方法

稻谷黄熟时，每小区采用5点混合取样，取5整株，稻谷和稻草分装晾晒，晒干后称量，测定含水量，并按13.5%的标准含水量折算小区产量，样品脱壳、磨精、磨粉，制成的粉样过100目筛，采用石墨炉原子吸收分光光度法（GB/T 5009.15-2014）测定Cd含量。

试验数据采用Microsoft Excel 2010和SPSS统计软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 水分管理对品种间稻米Cd含量差异的影响

由表3、附图分析结果可以得出，生育期淹水能够极显著降低稻米Cd含量，生育期淹水处理稻米Cd含量均低于常规生产管理（CK）稻米Cd含量，且11个不同水稻品种表现一致，降幅分别达到2.75%～39.25%，其中B2在生育期淹水处理中Cd含量降低最不明显，降幅仅有2.75%，而在不同处理中，B2稻米Cd含量都是最高，说明B2是一个相对Cd含量高积累水稻品种，B10在生育期淹水处理中Cd含量降低得最为明显，降幅达39.25%。由此可见，在Cd污染土壤中采取生育期淹水措施有利于减少稻米Cd含量吸收，进而提高粮食安全。

表3 不同水分管理稻米Cd含量方差分析

附图 不同水分管理间稻米Cd含量比较

2.2 水分管理与品种对稻米Cd含量影响的双因素分析

水分管理与品种对稻米Cd含量影响的双因素分析结果表明（表4），不同水分管理对稻米Cd含量的影响达到极显著水平，说明水稻生育期淹水对稻米Cd含量积累有极显著影响；而不同品种和水分管理交互效应对稻米Cd含量的影响未达显著水平，可能是由于土壤Cd污染水平属于中轻度污染，水稻生育期内对Cd的吸收量比较少，从而导致稻米中Cd含量积累过少，未能达到显著影响。可见相对于品种，水分管理对于稻米Cd含量的控制力更大，从而表明在本试验中，稻米Cd含量的差异主要取决于水分管理。

表4 水分管理与品种对稻米Cd含量影响的双因素分析

2.3 水分管理对稻米产量的影响

Cd污染土壤上，不同的水分管理方式不仅影响水稻对Cd的吸收转运，还会影响水稻的生长及产量构成因子，最终影响水稻产量。由表5可知，不同水分管理对稻米的产量有影响，但差异不显著，说明可以基本保证在稻米减产不显著的情况下，采用生育期淹水处理来降低稻米Cd含量。

表5 不同水分管理对稻米产量的方差分析

3 结论与讨论

不同水分管理方式能对稻米Cd含量产生显著影响，与纪雄辉、杨定清等[5-6]研究淹水处理使稻米Cd含量降低的结果保持一致。本试验探究了11个水稻品种在不同水分管理方式下对稻米Cd含量的影响，发现生育期淹水能够极显著降低稻米Cd含量，同时对产量的影响不显著，甬优15相对于其他10个品种属于Cd高积累品种，生育期淹水处理对降低泰两优1413的Cd含量吸收效果最为明显。综上所述，水稻生育期淹水方式可以在保证水稻产量的同时显著降低稻米Cd含量，是一种实际生产中易于推广的农艺措施。