吴支行 夏 敏 叶 寅 杨 欣 袁自然
（1芜湖市农业技术中心，安徽芜湖 241000；
2安徽省农业科学院土壤肥料研究所，安徽合肥 230031）
根据调查，我国受重金属污染耕地面积约有2 000万hm2，其中镉是无机污染物中超标量最多的重金属污染物之一，占无机污染物超标量的7%[1]。与其他重金属相比，镉具有分解周期长、移动性大、毒性高、降解难、易被作物吸收等特点[2]。目前农产品镉超标是我国农业土壤镉超标问题的主要体现，这些镉超标的农产品一旦流入市场，进入人体，经体内分布代谢转化，会造成人体多器官损伤[3-4]。因此，耕地土壤镉污染的控制至关重要。
水稻作为我国主要的粮食作物之一，种植面积较大[5]。在水稻主产区，重金属污染问题突出且复杂，稻米中重金属含量与土壤中重金属含量并不存在完全对应关系，单纯降低土壤重金属含量并不能保证稻米能够安全食用[6]。水稻对重金属的吸收累积能力受其基因型影响,不同品种水稻对重金属的吸收累计能力不同[7]。根据这一特性，近年来全国各地针对低积累镉水稻品种的筛选已展开了较多研究[5，8]。如李虎等[9]以114份水稻低镉品种育种材料为试验对象，在广西地区通过大田和盆栽试验，最终筛选得到综合性状优良的材料“桂育12”。黄其颖等[10]比较分析了浙江省大范围种植的5种水稻品种，最终筛选出了甬优1540和浙两优274两个具有镉低累积特征且适合浙江省生产的水稻品种。
芜湖市作为安徽省矿产加工企业聚集地之一，由于早期矿物开采监管力度不足，大量的镉元素通过不同途径进入土壤，长期积累造成了部分土壤镉污染。因此，笔者选择在芜湖市受镉污染较为严重的试验基地进行试验，以期筛选出适合镉污染耕地推广种植的镉低积累水稻品种，为镉污染稻田土壤的安全利用提供参考。
1.1 供试材料
选择芜湖市某县受污染较为严重的稻田作为试验基地。供试样本为芜湖市内常见的13个市售水稻品种，分别是常农粳12号、弋粳20号、弋粳10号、弋粳68号、武育粳35号、弋粳149号、武运粳31号、南粳3908号、皖粳117号、徽两优114号、晶两优华占、亚两优丝苗、Y两优143号（如表1所示）。
1.2 试验处理
以水稻品种为处理设置小区试验，共选择13个水稻品种，小区面积设置为12.0 m2（2 m×6 m）。每个品种均种植3个小区，共39个小区，随机区组排列。水稻种植规格为行距30 cm、窝距20 cm，每小区20行、每行10窝[11]。
肥料施用量按当地推荐用量进行，氮肥、磷肥和钾肥用量分别为150、75、100 kg/hm2，其中基肥为20%氮肥、100%磷肥和100%钾肥，追肥为20%氮肥，肥料种类为尿素、过磷酸钙和硫酸钾。各试验小区，除试验因子水稻品种外，其他田间管理方法保持一致。
1.3 项目测定与方法
1.3.1 水稻基础数据。在水稻成熟期按处理采样，采用五点采样法采集相同处理小区样品并混合。具体操作方式如下：在水稻成熟时期，每个处理小区随机采取4整株水稻，按处理组成混合样，将水稻根系粘附土壤用自来水洗脱，再用去离子水将稻株洗净，自然晾干后放入105℃烘箱，杀青30 min，然后调节烘箱温度至70℃，将水稻烘干至重量保持恒定。水稻采用人工脱粒方式脱粒，在稻米脱壳前后分别测定其糙米率、精米率、千粒重、垩白粒率和长宽比5种指标，以此来判断各个品种水稻农艺性状表现情况。
1.3.2 水稻样品镉含量测定。水稻籽粒中镉的含量参考GB/T5009.268—2016食品中镉的测定方法，采用电感耦合等离子质谱法测定，检出限为0.002 mg/kg。同时为了考察试验中所涉及的水稻品种是否具有镉低累积特征，对土壤镉含量背景值进行测定。
1.4 统计分析
采用Excel 2016进行数据整理，利用Origin 2018进行统计分析。
2.1 试验地土壤
根据我国GB15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》的划分，试验区土壤重金属含量执行污染风险筛选值，经过测试分析，试验区土壤镉含量为0.46 mg/kg，表明该试验区域土壤属于安全利用类土壤。
2.2 水稻农艺性状
如表2所示，糙米率最高的品种是武运粳31号（79.89%），其次是弋粳10号（77.75%）；
精米率最高的品种为武运粳31号（26.53%），其次是弋粳20号（23.92%）；
千粒重最高的品种是武运粳31号（26.054 2 g），其次是皖粳117号（24.730 1 g）；
垩白粒率最低的是Y两优143号（8%），其次是徽两优114号和晶两优华占（9%），武运粳31号的垩白粒率处于13个品种中的中等水平（20%）。从以上结果可以看出，在该区常种植的水稻品种中，粳稻品种表现出的农艺性状要优于籼稻品种。其中，武运粳31号表现出的农艺性状较为优异。
表2 水稻基础数据结果
2.3 糙米镉含量
由表3可以看出，不同水稻品种对镉的吸收积累能力存在一定差异，糙米中镉含量分布范围为0.215～0.484 mg/kg。如图1所示，糙米镉含量分布范围在0.2～0.3 mg/kg的有南粳3908号、徽两优114号、亚两优丝苗和Y两优143号；
分布范围在0.3～0.4 mg/kg之间的有常农粳12号、弋粳20号、弋粳68号、武育粳35号、弋粳149号、武运粳31号和晶两优华占；
含量＞0.4 mg/kg的有弋粳10号和皖粳117号2个品种。镉含量最低的品种为徽两优114号，3次重复试验的结果中最低值为0.132 mg/kg，在镉限值以下；
其次是亚两优丝苗，3次试验镉含量平均值为0.263 mg/kg，3次重复中的2次镉含量都在限值以下。徽两优114号和亚两优丝苗均是籼型两系杂交水稻品种。因此，研究结果表明在该区籼型水稻表现出的镉低积累效应要优于粳型稻。
表3 糙米镉含量情况 单位：mg/kg
图1 糙米镉含量分布范围
不同作物对重金属镉吸收和累积有很大差异，甚至同一作物不同品种间对重金属的吸收和累积也不同。稻米镉积累量既会受到水稻基因型影响，也会受到土壤水分、pH、土壤理化性质等环境条件影响，因此镉低积累水稻品种是一个相对的概念，需要具体地区具体分析。
该研究通过对不同水稻品种以及农艺性状的分析，发现武运粳31号表现出的农艺性状较优，其糙米镉含量值为0.349 mg/kg，处于13个品种中的中等水平；
此外徽两优114号和亚两优丝苗2个品种表现出了良好的镉低积累特征，但其农艺性状表现处于13个品种中等偏下水平。因此，在全区范围内的推广应用应根据区域土壤实际镉浓度选择合适的水稻品种，建议镉高污染地区采用徽两优114号和亚两优丝苗2个品种，并结合其他土壤调理手段协同作用控制水稻对镉元素的吸收，以达到污染耕地安全利用的目的；
中低污染地区可采用武运粳31号，既能从一定程度上控制水稻镉含量，也保证了一定的经济效益。
