11种农作物对重金属的吸收差异

吴正肖,赵旋池,罗元琼,苟世新

（1.遵义市农村发展服务中心，贵州 遵义 563000；2.汇川区农业农村局，贵州 遵义 563000）

民以食为天，食以安为先，安以质为本。随着工农业的发展及土壤背景值等原因，一部分耕地土壤重金属元素含量超标，进而导致农产品重金属元素含量超标。长期食用重金属超标的农产品，严重影响人体健康。为对重金属污染耕地进行利用，以在有限的耕地资源上实现种植业产出，同时保证农作物质量安全，2019年，农业农村部办公厅关于印发《轻中度污染耕地安全利用与治理修复推荐技术名录（2019年版）》［农办科（2019）14号］的通知［1］，推荐了轻中度污染耕地安全利用与治理修复推荐技术名录，2022年中央1号文件也明确提出要巩固提升受污染耕地安全利用水平。实施重金属污染耕地的农作物种植，需掌握不同农作物在该类耕地生长的重金属含量。研究表明，不同农作物对土壤重金属的吸收不同［2-3］。因此，选择水稻、玉米、白菜等11种在遵义地区种植面积较大和居民食用的主要粮食和蔬菜作物为研究对象，在遵义市汇川区松林镇开展不同农作物品种对重金属吸收的比较试验，为探索遵义地区重金属污染耕地的安全利用技术模式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年在遵义市汇川区松林镇实施，位于东经106.721119°，北纬27.710373°，田块面积1 045.7 m2，海拔997 m，种植制度为水稻-油菜。土壤类型为渗育型水稻土亚类，渗育黄砂泥田土属，黄砂泥田土种，土壤pH为4.99，有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、Cr、As、Cd、Hg、Pb含 量 分 别 为25.6 g/kg、144.8 mg/kg、4.35 mg/kg、70 mg/kg、109.09 mg/kg、15.29 mg/kg、0.44 mg/kg、0.579 mg/kg、29.17 mg/kg。

1.2 材料

作物品种：水稻，宜香优5979；四季豆，隆华8号；白菜，韩国甜绿柱；西红柿，湘娇·高原红；茄子，银杂16；南瓜，蜜本南瓜；豇豆，阳光精品；高粱，红缨子；黄瓜，欧贝（水果型黄瓜）；黄豆，农户自留种；糯玉米，朝糯606。所有品种由汇川区松林镇惠农农技服务部提供。

肥料：氮肥，四川玖源农资化工有限公司生产的尿素；钾肥，国投新疆罗布泊钾盐有限公司罗布泊生产的农业用硫酸钾；复合肥，贵州开磷集团股份有限公司开磷牌复合肥料（N-P2O5-K2O=15-15-15）。

1.3 试验设计

试验设置11个处理，每个农作物1个处理，小区面积60 m2，小区采用随机排列，密度根据作物特性确定，施肥量及时间根据作物需肥规律和生长情况确定。各试验处理及施肥情况见表1。

表1 各处理农作物的种植及施肥情况

1.4 栽培管理

2021年3月20 日确定试验地块并采集试验地块耕层土壤样待检测，根据不同作物选择合适的时间进行播种、移栽，农家肥和复合肥作为底肥一次性施入。白菜4月30日第1次追肥，施尿素1.35 kg；5月10日第2次追肥，施尿素2.25 kg、硫酸钾2.25 kg。黄豆采取一次性追肥方式，5月10日进行，施用尿素0.72 kg、硫酸钾1.17 kg。糯玉米4月30日 第1次 追 肥，施 尿 素0.72 kg；5月20日第2次追肥，施尿素1.17 kg、硫酸钾0.72 kg。四季豆6月1日第1次追肥，施尿素0.72 kg、硫酸钾0.36 kg；6月25日第2次追肥，施尿素1.08 kg、硫酸钾0.9 kg。南瓜6月1日第1次追肥，施尿素0.45 kg、硫酸钾0.27 kg；6月25日 第2次 追 肥，施 尿 素0.9 kg、硫酸钾0.63 kg。黄瓜6月1日第1次追肥，施尿素0.9 kg、硫酸钾0.9 kg；6月25日第2次追肥，施尿素1.8 kg、硫酸钾1.35 kg。西红柿6月7日第1次追肥，施尿素1.35 kg、硫酸钾0.9 kg；7月2日第2次追肥，施尿素1.8 kg、硫酸钾1.8 kg。茄子6月7日第1次追肥，施尿素0.45 kg、硫酸钾0.9 kg；7月2日第2次追肥，施尿素0.9 kg、硫酸钾1.8 kg。豇 豆6月7日 第1次 追肥，施尿 素0.63 kg、硫酸钾0.45 kg；7月2日第2次追肥，施尿素1.26 kg、硫酸钾0.9 kg。高粱6月7日第1次追肥，施尿素0.36 kg；7月2日第2次追肥，施尿素0.72 kg、硫酸钾0.45 kg。水稻6月9日第1次追肥，施尿素0.5 kg；7月20日 第2次 追 肥，施 尿 素0.72 kg、硫酸钾0.5 kg。

1.5 指标的测定

作物成熟后按照《NY/T 398—2000农、畜、水产品污染监测技术规范》进行采样，分别参照《GB5009.123—2014食品安全国家标准 食品中铬的测定》《GB 5009.11—2014食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》《GB 5009.15—2014食品安全国家标准食品中镉的测定》《GB 5009.17—2014食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》《GB 5009.12—2017食品安全国家标准 食品中铅的测定》对11种农作物中的Cr、As、Cd、Hg、Pb进行测定。

2 结果与分析

2.1 试验地土壤基本性质

按照《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）和全国第2次土壤普查分级标准，试验地土壤重金属Cd和Hg超过风险筛选值，Cr、As、Pb含量低于风险筛选值，pH属强酸性，有机质含量最适宜、碱解氮丰富、有效磷极缺乏、速效钾适宜。

2.2 不同农作物对重金属的吸收

从表2可知，不同农作物对不同重金属元素的吸收存在一定差异。根据《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）标准，除水稻和茄子的Cd超过限量值外，其余农产品中的Cr、As、Cd、Hg、Pb含量均未超过限量值。Cr含量，除水稻、白菜、豇豆、高粱、黄豆外，其余农产品未检出，其含量为水稻＞白菜＞高粱＞黄豆＞豇豆。As含量，除南瓜、黄豆和糯玉米未检出外，其余农作物中As含量为水稻＞白菜＞豇豆＞四季豆＞西红柿=黄瓜＞高粱＞茄子。Cd含量，除南瓜未检出外，其余农作物中Cd含量为水稻＞白菜=茄子＞黄豆＞四季豆＞豇豆＞糯玉米＞黄瓜＞高粱。Hg全部农产品未检出。Pb含量，除水稻、白菜、高粱和黄瓜外，其余农产品都未检出，其含量为白菜＞水稻＞高粱＞黄瓜。

表2 各处理农作物的重金属含量 mg/kg

3 结论

在土壤污染地块种植不同农作物，其对不同重金属元素的吸收不同。试验的11种农作物中，Cr含量为水稻＞白菜＞高粱＞黄豆＞豇豆，其余农作物为未检出。As含量为水稻＞白菜＞豇豆＞四季豆＞西红柿=黄瓜＞高粱＞茄子，其余农作物未检出。Cd含量为水稻＞白菜=茄子＞黄豆＞四季豆＞豇豆＞糯玉米＞黄瓜＞高粱，南瓜未检出。Hg全部农产品都未检出。Pb含量为白菜＞水稻＞高粱＞黄瓜，其余未检出。

试验中，土壤重金属Cd和Hg含量超过风险筛选值，仅种植的水稻和茄子Cd含量超过国家标准限值，所有农作物的Hg含量都未检出，说明11种作物对Hg不吸收。此外，土壤Cd含量大于风险筛选值的水田进行水改旱后种植的大部分农作物Cd含量未超标，水改旱可作为受污染耕地（水田）安全利用的有效措施之一。