江西省镉污染土壤中超积累油菜品种筛选

杨涛 吕贵芬 陈院华

摘要：针对江西省镉污染农田，筛选了15个不同的油菜（Brassica napus L.）品种，考察各品种对镉（Cd）的富集作用。结果表明，Cd总吸附量较大且子粒部位Cd含量符合国家标准的是赣油杂6号，其次是华皖油4号、绵丰油18、赣油杂9号、丰油58等品种。

关键词：镉污染;油菜（Brassica napus L.）;超积累;江西省

中图分类号：X53         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）05-0036-03

Abstract： For the cadmium polluted farmland in Jiangxi Province， fifteen varieties of oilseed rapes（Brassica napus L.） were selected and their enrichment impact on Cd was studied. The results showed that the total cadmium adsorption of Ganyouza No.6 was large and cadmium content in the grain parts met the national standard， and the other varieties of oilseed rape， such as Huawanyou No.4， Mianfengyou 18， Ganyouza No.9， Fengyou 58， had also good performance in these aspects.

Key words： cadmium pollution; oilseed rape （Brassica napus L.）; hyperaccumulation; Jiangxi province

礦山开采、冶炼加工、污水灌溉及农药、化肥的过度使用等工农业活动导致土壤中重金属含量大幅增加，特别是土壤中镉（Cd）污染情况尤为严重[1]。Cd是一种对环境及人类均有很大危害的重金属元素，被列为环境污染中最具危险性的物质之一[2]。有数据表明，中国菜地土壤中Cd超标率高达24.1%[3]。为降低土壤中Cd含量，曾提出客土法、土壤淋洗、固体化处理等物理、化学方法，但因其费用高昂、效果一般，未得到大面积推广。植物修复法是近些年发展起来的一种处理方法，其采用特殊的超积累植物来提取修复Cd污染土壤，然后移走植物体以降低土壤中Cd含量，其特点是相对简便、成本低、不会造成二次污染[4]。油菜（Brassica napus L.）是中国重要的油料作物，具有悠久的栽培历史和种植经验，在江西省播种范围广，其对Cd的富集作用较强[5]，因此，针对中国丰富的油菜品种，筛选出适合江西省种植的超积累油菜品种具有重要意义。本研究是以江西省Cd污染农田作为试验地，以期筛选出生物量大、对Cd富集效果强，同时油菜子粒也符合《食品安全国家标准》（GB 2762-2012）、适合江西省栽种的油菜品种。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验区位于江西省贵溪市滨江乡龙潭村某污染农田，Cd是当地主要污染物之一，主要污染原因是贵溪市内的冶炼厂和化肥厂多年前未合理处理生产过程中产生的废水、废气和固废所致[6]。以《土壤环境质量标准》二级标准为参照标准，通过单因子指数法进行评价，得到Cd单因子污染指数为2，表明该试验农田土壤中Cd含量超过标准限值要求[7]。

1.2  供试材料

供试材料为15个油菜品种（表1），油菜种子均采购于当地市场。

1.3  试验方法

采用大田试验，试验于2016年10月5日育苗，11月10日移栽到大田，每个品种播种面积为10 m2（2 m×5 m）。2017年4月15日收获油菜，每个小区收获4株，装入自封袋中，带回实验室分析。

1.4  植株分析

植株带回实验室后洗净、晾干，将植株分为根、茎两部分，称取根、茎部分的生物量，烘干后再次称取根、茎部分的生物量。并对根、茎、子粒部分分别测定其Cd含量，检测方法采取原子吸收光谱法[8]。

2  结果与分析

2.1  在Cd污染农田环境下不同油菜品种的生物量

不同油菜品种在Cd污染农田环境下根、茎部分的生物量见表2。从表2可以看出，在Cd污染农田环境下，各油菜品种生物量有较大差别，其中根、茎部分生物量较大的是赣油杂7号、绵丰油18，无论是鲜重还是干重生物量均较大;根、茎部分生物量较小的是南油11。

2.2  不同油菜品种不同部位Cd含量

不同油菜品种在Cd污染农田环境下根、茎部分的Cd含量见表3。由表3可见，不同油菜品种中根部Cd含量最高的是赣油杂9号，最低的是南油7号;茎部Cd含量最高的是赣油杂6号，最低的是绵丰油18。

2.3  不同油菜品种单株Cd总吸附量的比较

考虑油菜各品种根、茎两部分对Cd的吸附量加和，即Cd吸附总量，单株Cd总吸附量=单株根部生物量×根部镉含量+单株茎部生物量×茎部镉含量，得到结果见图1。由图1可见，不同油菜品种Cd总吸附量最大的是德杂油18号，其次是赣油杂6号、赣油杂7号、华皖油4号、绵丰油18、赣油杂9号、丰油58等品种。

2.4  不同油菜品种子粒Cd含量

油菜子粒部分Cd含量执行《食品安全国家标准》（GB 2762-2012）。根据检测结果（表4），南油7号、德杂油18号、南油11、新德杂油9号、赣油杂7号子粒Cd含量超过国家标准限值（0.5 mg/kg），其余油菜品种子粒Cd含量均达标。

3  结论

本研究目的是筛选出生物量大、对Cd富集效果强，同时油菜子粒符合《食品安全国家标准》（GB 2762-2012）、适合江西省栽种的油菜品种。因此，综合考虑地域条件、生物量、子粒部分Cd含量等因素得出，在试验的15个油菜品种中，Cd总吸附量较大且子粒部位含量符合《食品安全国家标准》（GB 2762-2012）的是赣油杂6号，其次是华皖油4号、绵丰油18、赣油杂9号、丰油58等品种。

参考文献：

[1] 陈怀满.土壤中化学物质的行为与环境质量[M].北京：科学出版社，2002.

[2] 陈英旭.环境学[M].北京：中国环境科学出版社，2005.113-114.

[3] ZENG X B，LI L F，MEI X R. Heavy metal content in Chinese vegetable plantation land soils and related source analysis[J].Agricultural sciences in China，2008，7（9）：1115-1126.

[4] BLACK H. Absorbing possibilities：Phytoremediation[J].Environ Health Perspec，1995，103（12）：1106-1108.

[5] 吴志超.高低镉积累油菜品种筛选及其生化机制研究[D].武汉：华中农业大学，2015.

[6] 龙安华，刘建军，倪才英，等.贵溪冶炼厂周边农田土壤重金属污染特性及评价[J].土壤通报，2006，37（6）：1212-1217.

[7] 土壤环境容量协作组.中国主要类型土壤Cd、Pb、Cu和As主要生态指标和临界含量[J].环境科学，1999，12（4）：29-34.

[8] 何兰兰，角媛梅，王李鸿，等.Pb、Zn、Cu、Cd的超富集植物研究进展[J].环境科学与技术，2009，32（11）：120-123.