不同水稻品种稻谷对土壤中镉富集特性初探

白荣辉

摘 要：选取适宜福建漳州市栽培的甬优2640、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗、恒丰优粤合丝苗、荃优822、甬优12、甬优1540等8个水稻品种为材料，采用单因素田间试验，研究稻谷对土壤中镉（Cd）富集特性。结果表明：8种水稻品种对土壤中镉的富集特性有所差异，甬优2640、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗、恒丰优粤合丝苗、荃优822、甬优12、甬优1540稻谷中镉的含量分别为0.181、0.493、0.468、0.339、0.683、0.141、0.063和0.102 mg·kg-1;甬优2640、隆晶优华占，隆晶优534、广8优粤禾丝苗、恒丰优粤合丝苗、 荃优822、甬优12、甬优1540稻谷对土壤中总镉和有效态镉的富集系数分别为125.5%和317.0%、342.1%和864.3%、325.0%和821.1%、235.4%和594.8%、473.8%和1197.1%、98.2%和248.0%、43.5%和109.9%、70.8%和179.0%。综上认为，甬优12可适宜在漳州市受镉轻度污染（土壤中镉总量<0.45 mg·kg-1）安全利用类的水田种植;而种植其他的7个水稻品种，稻谷镉含量是否超标还需进一步验证。

关键词：水稻品种;稻谷;镉;富集特性

中图分类号：S 511 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2021）03-0028-04

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.03.006

Abstract： The eight rice varieties， including Yongyou 2640， Longjingyou huazan， Longjingyou 534， Guang 8 youyuehe silk seedling， Hengfeng youyuehe silk seedling， Quanyou 822， Yongyou 12 and Yongyou 1540， which were suitable for cultivation in Zhangzhou City of Fujian Province， were selected as the materials to study the enrichment characteristics for cadmium （Cd） in soil of rice through the single factor field experiment. The results showed that： the enrichment characteristics for cadmium in soil were different among the eight rice varieties. The content of Cd in Yongyou 2640， Longjingyou huazan， Longjingyou 534， Guang 8 youyuehe silk seedling， Hengfeng youyuehe silk seedling， Quanyou 822， Yongyou 12 and Yongyou 1540 were 0.181， 0.493， 0.468， 0.339， 0.683， 0.141， 0.063 and 0.102 mg·kg-1， respectively. The Enrichment coefficiens for the total Cd and available Cd in soil of Yongyou 2640， Longjingyou huazan， Longjingyou 534， Guang 8 youyuehe silk seedling， Hengfeng youyuehe silk seedling， Quanyou 822， Yongyou 12 and Yongyou 1540 were 125.5% and 317.0%， 342.1% and 864.3%， 325.0% and 821.1%， 235.4% and 594.8%， 473.8% and 1197.1%， 98.2% and 248.0， 43.5% and

109.9%， 70.8% and 179.0%， respectively. In conclusion， Yongyou 12 was suitable to be planted in the paddy field of safe utilization which was slightly polluted by Cd （total Cd in soil<0.45 mg·kg-1） in Zhangzhou. However， for the other 7 rice varieties planted， whether the cadmium content in rice exceeded the standard still needed to be further verified.

Key words： Rice variety; Rice; Cadmium; Enrichment characteristics

隨着我国工业化进程的加速和社会经济的发展及化肥、农药等农业投入品大量施用，污水、污泥农用造成农田土壤重金属污染日趋严峻，严重影响稻米品质和食品安全。研究表明，镉侵入人体会对肺 、肾 、肝、免疫系统和生殖器官等产生一系列损伤[1]，举世震惊的日本“痛痛病”即由镉污染引起。福建漳州是首批全国农业绿色发展先行区，水稻是漳州主要的粮食作物。推行种植镉低富集水稻品种，是镉污染水田实施安全利用、确保水稻粮食作物安全生产的重要措施之一。迄今，虽然对耕地土壤中镉的富集特性及镉低富集水稻品种的筛选已有一些研究[2-11]，但水稻品种繁多并有适于栽培区域的极限性，现有多数镉低富集水稻品种并不适宜福建漳州区域种植。为此，开展适宜漳州区域栽培的重金属低富集水稻品种筛选试验研究，可为镉污染水田实施安全利用措施进行品种调整提供科学依据，对确保水稻粮食安全生产、推进绿色水稻生产发展具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 水稻品种 隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗、恒丰优粤合丝苗、荃优822、甬优12、甬优1540、甬优2640。

1.1.2 试验地点 于2019年8月至11月在福建省漳州市漳浦县官浔镇进行。土壤黏粒、粉粒、砂粒机械组成分别占14.0%、26.5%和59.5%，pH值5.3，阳离子交换量4.4 cmol·kg-1，有机质含量26.2 g·kg-1;土壤中总镉、有效态镉含量分别为0.144和0.057 mg·kg-1。

1.2 试验方法

1.2.1 田间设计 试验田面积2000 m2，每个供试水稻品种小区面积67 m2，随机排列，试验设3个重复，各小区及重复间设有隔离行。水稻田水肥管理等按当地传统常规栽培技术。

1.2.2 样品采集 各供试水稻品种在成熟收获时，采用双对角线法进行采集5个分样，每个分点约采集200 g稻谷样品，混合形成混合样品取约0.5 kg，自然晒干后供测试。

1.2.3 镉含量测定 供试水稻品种稻谷中的镉含量测定采用GB 5009.15-2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》[15]标准方法。

1.3 数据处理与分析

富集系数=稻谷中镉含量土壤中总镉（有效态镉）含量×100%

稻谷中镉含量及富集系数的方差分析，采用IBM SPSS Statistics 19及Excel 2003进行数据整理分析。

2 结果与分析

2.1 稻谷中鎘含量测定结果

供试的8个水稻品种在成熟收获时采集的稻谷样品，经对镉含量的测定结果（图1）显示， 8个水稻品种稻谷中镉含量范围为0.063～0.683 mg·kg-1。经方差分析表明，8个水稻品种稻谷中镉含量差异明显，其中：恒丰优粤禾丝苗与其他7个水稻品种差异达显著水平（P<0.05）;隆晶优华占与甬优12、甬优1540、荃优822、甬优2640、

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ分别为甬优2640、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗、恒丰优粤禾丝苗、荃优822、甬优12和甬优1540（图2同）;图中不同小写字母表示差异达显著水平。

广8优粤禾丝苗的差异达显著水平（P<0.05）;隆晶优534、广8优粤禾丝苗与甬优12、甬优1540、荃优822、甬优2640的差异达显著水平（P<0.05）。即8个水稻品种稻谷中镉含量为：恒丰优粤禾丝苗>隆晶优华占、隆晶优534>广8优粤禾丝苗>甬优2640、荃优822、甬优1540、甬优12。

2.2 稻谷对镉的富集特性

富集系数的大小反映了农作物对土壤中重金属富集程度的高低或富集能力的强弱，体现为农作物对土壤中重金属的富集特性。从图1及表1可知，稻谷对土壤中总镉、有效态镉的富集系数分别为43.5%～473.8%和109.9%～1197.1%。其中：恒丰优粤禾丝苗品种的稻谷对土壤中总镉、有效态镉的富集系数最高。设定在供试的8个水稻品种中，以富集系数最低的甬优12为1倍基数，富集系数基数≤2倍为低富集、2>富集系数基数≤4倍为中富集、>4倍为高富集进行分析，通过考察比较恒丰优粤禾丝苗、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗、甬优2640、荃优822、甬优1540等7个水稻品种与甬优12镉的富集系数显示（图2），恒丰优粤禾丝苗、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗具有高富集，其中恒丰优粤禾丝苗>隆晶优华占>隆晶优534>广8优粤禾丝苗;荃优822、甬优2640具有中富集，其中甬优2640>荃优822;甬优1540、甬优12具有低富集，其中甬优1540>甬优12。

3 讨论

迄今，尽管关于不同水稻品种对土壤中镉的富集特性已有不少的研究[2-11]，但本试验研究中供试的8种水稻品种尚未见过相关的报道。Liu等[12-13]报道，不同品种水稻稻谷对土壤中镉的富集程度存在显著差异，Yu等[14]对43个水稻品种镉的富集特性研究发现，不同品种水稻稻谷中镉的含量最大相差7.3倍。本试验研究结果表明，供试8种水稻品种稻谷中镉的含量有显著性差异，恒丰优粤禾丝苗、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗、荃优822、甬优2640和甬优1540对水田土壤中镉的富集程度分别比甬优12高9.89、6.84、6.47、4.41、1.89、1.13和0.63倍，表明不同水稻品种稻谷对土壤中镉的富集特性具有很大的差异性。本试验研究相对于供试的8个水稻品种，其稻谷对水田土壤中镉的富集特性划分，所设定的评价方法是否合理科学尚值得商榷。按照此评价方法，8种水稻品种稻谷对水田土壤中镉的富集特性，具有高富集的有4个水稻品种、占比50%，中、低富集的各有2个水稻品种、各占比25%。由此初步显示，当前福建漳州市栽培的一些水稻品种，可能对水田土壤中的镉具有高富集，但还有待进一步深入研究探讨;同时也阐明研究筛选适宜漳州市种植的镉低富集的水稻品种及其推广应用，对推进受镉污染耕地安全利用，确保水稻粮食安全生产具有重要的意义。

本试验研究的水田土壤中总镉含量为0.144 mg·kg-1、有效态镉含量为0.057 mg·kg-1，按照GB15618-2018《农用地土壤污染风险管控标准（试行）》[15]、DB35/T 859-2016《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》[16]对耕地土壤质量类别的划分标准，虽然此水田土壤有受到镉轻微的污染，但仍隶属于优先保护类耕地类别。本试验测定结果表明，恒丰优粤禾丝苗、隆晶优华占、隆晶优534和广8优粤禾丝苗等4个品种稻谷中镉的含量分别高达0.683、0.493、0.468、0.339 mg·kg-1，根据GB 2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》[17]标准，镉在稻谷中限量指标为0.2 mg·kg-1，为此，该4个品种稻谷中镉的含量分别高于限量指标的2.42、1.47、1.34和0.70倍。由此表明，在受到镉轻微污染的酸性水田土壤，按传统常规栽培技术种植高富集水稻品种，稻谷中仍然存在着镉含量超标的风险。

依照GB15618-2018《农用地土壤污染风险管控标准（试行）》[15]的要求，酸性（pH≤5.5）土壤安全利用类水田的划分指标为0.3 mg·kg-1<镉含量≤1.5 mg·kg-1。为此，根据土壤中总镉含量与稻谷的富集系数进行测算初步认为，甬优12可适宜在土壤中总镉<0.45 mg·kg-1轻度污染安全利用类水田上种植;而甬优1540、荃优822、甬优2640、广8优粤禾丝苗、隆晶优534、隆晶优华占、恒丰优粤禾丝苗分别宜于在土壤中总镉<0.28、0.20、0.15、0.08、0.06、0.058和0.04 mg·kg-1轻微污染的水田上种植，但此结论还有待于在相应不同受镉污染度的水田土壤上，深入试验研究进一步予以验证。

4 结论

本试验研究结果初步表明，甬优2640、隆晶优华占，隆晶优534、广8优粤禾丝苗、恒丰优粤合丝苗、 荃优822、甬优12、甬优1540等8个水稻品种，稻谷中镉的含量有显著性的差异，恒丰优粤禾丝苗>隆晶优华占、隆晶优534>广8优粤禾丝苗>甬优2640、荃优822、甬优1540、甬优12，其中：恒丰优粤禾丝苗、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗等4个水稻品种，稻谷中的镉含量均高于GB 2762-2017《食品中污染物限量》[17]标准的限量指标。

根据供试的8个水稻品种稻谷对土壤中镉的富集特性，恒丰优粤禾丝苗、隆晶优华占、隆晶优534、广8优粤禾丝苗具有高富集，荃优822、甬优2640具有中富集，甬优1540、甬优12具有低富集。甬优12可适宜在漳州市受镉轻度污染（土壤中镉总量<0.45 mg·kg-1）安全利用类的水田种植;而种植其他的7个水稻品种，稻谷中将存在着稻谷镉含量是否确实超标还需进一步验证。

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（责任编辑：柯文辉）