湘潭市镉低积累水稻品种筛选试验

龚浩如，邓述东，陶曙华，陈祖武，陈英姿，邓 园，苗雪雪，廖卫东

（1. 湖南省水稻研究所，湖南 长沙 410125；2. 湘潭顺天农业科技开发有限公司，湖南 湘潭 411228）

湘潭市镉低积累水稻品种筛选试验

龚浩如1，邓述东2，陶曙华1，陈祖武1，陈英姿1，邓 园2，苗雪雪1，廖卫东1

（1. 湖南省水稻研究所，湖南 长沙 410125；2. 湘潭顺天农业科技开发有限公司，湖南 湘潭 411228）

水稻对镉的积累存在品种间差异，筛选稻米镉含量低、稳定性好、适应当地环境的水稻品种，能有效解决镉污染稻田水稻安全生产问题。研究将湘潭地区种植广泛的82个早、晚稻品种进行盆栽试验。结果表明：早稻品种株两优729和两优早17，晚稻品种丰源优272和C两优7号，在一般污染区能够达到国家标准，在重度污染区域种植未达到FAO/WHO标准的上限，可在湘潭地区作为应急性低镉品种推广使用。

低镉；水稻；筛选；湘潭

农业生态环境质量恶化和农畜产品污染已成为我国农业面临的突出问题。全国调查表明，农产品的主要污染物为重金属类，镉是农业环境中最危险的重金属元素之一[1-3]。近几年，“镉米”事件致使湖南稻谷跌价、大米跌价，湖南米外调量减少，在全国产生了一定的负面影响，如何生产出安全稻米成为目前亟待解决的问题。为确保湘潭地区粮食安全和加快镉低积累水稻品种推广应用，2015年笔者在湘潭地区开展了一系列盆栽试验，并取得一定阶段性成果。

1 材料与方法

1.1 供试品种

供试品种为湘潭市种植面积较大的水稻品种或组合共82个，采用随机编号。其中：早稻品种或组合36个（常规稻19个，杂交稻17个），常规稻品种分别为湘早籼6号、湘早籼24号、湘早籼32号、湘早籼42号、湘早籼45号、创丰一号、硕丰2号、中早26、中早39、中嘉早17、中嘉早32、中嘉早211、2早440、2早974、2早0131、2早1441、2-1观15、温229和1-109，杂交稻组合分别为株两优120、株两优211、株两优224、株两优611、株两729、株两优829、株两优2008、株两优4024、陆两优17、陆两优996、陆两优4026、金优458、金优463、陵两优268、潭两优83、嘉育253和两优早17；晚稻品种或组合46个（常规稻品种15个、杂交稻组合31个），常规稻品种分别为湘晚籼12号、湘晚籼17号、湘晚籼17号、丰湘占、黄华占、农香25、粳优1号、嘉花1号、黑优1号、黑优2号、农香18、农香32、农香33、玉针香和超丰优1号；杂交稻品种或组合分别为丰源优2297、钱优0506、荆楚优148、隆晶优1号、T优272、农丰优709、胜优321、天优212、荣优308、源优5105、泰优390、天优103、五优103、龙两优018、金优207、金优212、金优284、岳优518、天优998、H优518、岳优2115、岳优9264、盛泰优018、盛泰优352、荣优华占、早丰优华占、丰优华占、欣荣优华占、恒丰优华占、天优华占和五优新占；所有品种均从当地种子销售门店采购。

1.2 试验方法

根据土壤镉含量，在湖南省湘潭县地区选择3个试验点，分别代表3个浓度梯度，土壤选自各地稻田耕作层土壤，各试点情况见表1。采用盆栽土培试验，盆钵口径40 cm、底径30 cm、高45 cm。土壤经过晒干、粉碎、过筛后每盆装土15 kg。水稻种子经消毒后，催芽播种于无重金属污染秧田，秧龄30 d移栽，每盆栽植4穴，常规稻每穴插5根苗，杂交稻每穴插2根苗，每处理设置3次重复。全生育期淹水1～4 cm。每盆施35%（18-8-9）复合肥30.0 g，分盆称量、施入、充分混匀土壤，确保不同盆内土壤肥力一致。病虫草及鼠雀害按常规方法防治。稻谷90%成熟时，各试验点各品种3次重复单独收割，同时取土样0.5 kg，对土壤和稻米镉含量进行检测。

表1 各试验点土壤情况

1.3 样品分析

土壤全镉及精米镉含量采用美国CEM高通量密闭微波消解系统消化样品，用石墨炉原子吸收法测定镉含量。按NY/T 1121.2—2006、GB/T 17141—1997标准分别测定土壤pH值及其镉含量[4-6]，按GB/T 5009.15—2014测定精米中镉含量。

1.4 数据统计与分析

采用 SPSS 19.0和Excel 2010软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 2015年早稻稻米镉含量情况

2015年早稻稻米镉含量状况如表2所示，在轻度污染区，稻米镉含量超过国家标准（0.2 mg/kg）的品种占20.6%，有5.9%的品种稻米镉含量超过FAO/ WHO规定的稻米镉含量最大标准限量0.4 mg/kg。重度污染区稻米镉含量严重，全部品种的稻米镉含量超过国家标准，并且88.2%的品种超过FAO/WHO规定的稻米镉含量最大值。V22、V23、V26、V28、V30等品种在轻度污染区稻米镉含量表现出低镉性状，其中V24和V32品种在重度污染区种植稻米镉含量未超过FAO/WHO规定的稻米镉含量最大标准限量，低镉性状较其他品种表现优异，适合在湘潭地区推广种植。2.3 2015年晚稻稻米镉含量情况

表3为2015年46个晚稻品种在中度、重度污染区稻米镉含量，分析可知中度污染区有81.8%的品种稻米镉含量超过国家标准，其中38.6%的品种超过FAO/WHO标准。重度污染区稻米镉含量超标更为严重，97.8%的品种超过国家标准，91.3%的品种超过FAO/WHO标准。V20、V38、V39、V41、V43、V44、V45、V46等品种在中度污染区稻米镉含量表现出低镉性状，其中V46重度污染区种植稻米镉含量未超过国家标准规定的稻米镉含量最大标准限量，低镉性状较其他品种表现优异，适合在湘潭地区推广种植；品种V12虽然在两个试验点稻米镉含量超过国家标准，但未超过FAO/WHO标准上限，且在各试验点稻米镉含量表现稳定，适宜在湘潭地区推广种植。

表2 2015年早稻稻米镉含量

表3 2015年晚稻稻米镉含量

3 讨论与小结

水稻对重金属的吸收和积累存在基因型差异，筛选低镉吸收品种为在轻、中度镉污染土壤上持续生产质量安全产品提供了有效可行的途径。我国耕地镉污染严重，轻、中度污染土壤面积占有比例大，能否在这类耕地上生产出符合国家标准的农产品是目前急需解决的问题。

水稻对重金属镉的吸收和积累存在基因型差异，同时受环境及基因与环境互作效应的共同影响[7]。前人研究表明[8]，在土壤镉含量较高的镉污染区能生产出安全可食用的稻米，在土壤低镉污染情况下也有一定比例的稻米镉含量是超标，研究也有类似结果，这主要与品种差异有关。仅根据土壤全镉含量来划分土壤安全区和污染区不能完全保证生产出安全稻米。

我国重金属污染严重，在受污染的农田上收获的产品重金属含量往往超过国家标准的几倍，甚至几十倍，前人试验证明[9-11]筛选低重金属积累品种来减少农作物对重金属吸收积累是可行的。研究对参试品种在不同试点的稻米镉含量分析，初步认为早稻品种V24（株两优729）、V32（两优早17），晚稻品种V12（丰源优272）、V46（C两优7号），该类品种在一般污染区能够达到国家标准，在重度污染区域种植未达到FAO/WHO标准的上限，可在湘潭地区作为应急性低镉品种推广使用，有助于减轻稻米镉污染现状。

[1] 郭笃发. 环境中铅和镉的来源及其对人和动物的危害[J]. 环境科学进展，1994，2（3）：71-76.

[2] 杨苏才，南忠仁，曾静静. 土壤重金属污染现状与治理途径研究进展[J]. 安徽农业科学，2006，34（3）：549-552.

[3] 卢红玲，肖光辉，刘青山，等. 土壤镉污染现状及其治理措施研究进展[J]. 南方农业学报，2014，45（11）：1986-1993.

[4] 陈祖武，龚浩如，喻凤香，等. 全自动消解石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的镉[J]. 作物研究，2016，30（1）：81-85.

[5] NY/T 1377-2007，土壤pH的测定[S].

[6] GB/T 17141-1997，土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法[S].

[7] 滕振宁，张玉烛，方宝华，等. 用AMMI双标图分析早稻稻米镉含量的基因型与环境互作效应[J]. 生态环境学报，2016，25（4）：692-697.

[8] 彭 华，戴金鹏，纪雄辉，等. 稻田土壤与稻米中的镉含量关系初探[J]. 湖南农业科学，2013，（7）：68-72.

[9] 蒋 芬，范永义，范存留，等. 不同水稻品种镉积累特性差异研究[J].湖南农业科学，2015，（4）：113-115.

[10] 曾 翔. 水稻镉积累和耐性机理及其品种间差异研究[D]. 长沙：湖南农业大学，2006.

[11] 吴启堂，陈 卢，王广寿. 水稻不同品种对Cd吸收累积的差异和机理研究[J]. 生态学报，1999，1（1）：106-109.

（责任编辑：肖彦资）

Screening Experiment of Low Cadmium Accumulation Rice Variety in Xiangtan

GONG Hao-ru1，DENG Shu-dong2，TAO Shu-hua1，Chen Zu-wu1，CHEN Ying-zi1，DENG Yuan2，MIAO Xue-xue1，Liao Wei-dong1
（1. Hunan Rice Research Institute, Changsha 410125,PRC; 2. Xiangtan Shuntian Agricultural Science and Technology Development Co., Ltd,Xiangtan 411228, PRC）

The accumulation of cadmium in rice is different among varieties. Screening rice with low cadmium content, good stability and adapting to local environment can effectively solve the problem of rice production safety. The research used 82 early and late wildly plantedrice varietiesin Xiangtan area for pot experiment. The results showed that early rice V24 (Zhuliangyou 729), V32 Liangyouzao 17) and late rice v12 (Fengyuanyou 272), V46(C Liangyou No.7)in general pollution areas can meet national standards, reached upper limit of FAO/WHO standard for planting in heavily polluted areas, the result proved that they can be used as emergency low Cd accumulation varieties in Xiangtan area.

low cadmium; rice; screening; Xiangtan

book=18,ebook=26

S511

A

1006-060X（2016）12-0018-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.012.006

2016-10-31

湘潭市科技重点项目（ZD20141010）

龚浩如（1962-），男，湖南沅江市人，高级实验师，主要从事农业环境与农产品质量安全研究工作。