湘潭市鎘低積累水稻品種篩選試驗

龔浩如，鄧述東，陶曙華，陳祖武，陳英姿，鄧 園，苗雪雪，廖衛東

（1. 湖南省水稻研究所，湖南 長沙 410125；2. 湘潭順天農業科技開發有限公司，湖南 湘潭 411228）

湘潭市鎘低積累水稻品種篩選試驗

龔浩如1，鄧述東2，陶曙華1，陳祖武1，陳英姿1，鄧 園2，苗雪雪1，廖衛東1

（1. 湖南省水稻研究所，湖南 長沙 410125；2. 湘潭順天農業科技開發有限公司，湖南 湘潭 411228）

水稻對鎘的積累存在品種間差異，篩選稻米鎘含量低、穩定性好、適應當地環境的水稻品種，能有效解決鎘污染稻田水稻安全生產問題。研究將湘潭地區種植廣泛的82個早、晚稻品種進行盆栽試驗。結果表明：早稻品種株兩優729和兩優早17，晚稻品種豐源優272和C兩優7號，在一般污染區能夠達到國家標準，在重度污染區域種植未達到FAO/WHO標準的上限，可在湘潭地區作為應急性低鎘品種推廣使用。

低鎘；水稻；篩選；湘潭

農業生態環境質量惡化和農畜產品污染已成為我國農業面臨的突出問題。全國調查表明，農產品的主要污染物為重金屬類，鎘是農業環境中最危險的重金屬元素之一[1-3]。近幾年，“鎘米”事件致使湖南稻谷跌價、大米跌價，湖南米外調量減少，在全國產生了一定的負面影響，如何生產出安全稻米成為目前亟待解決的問題。為確保湘潭地區糧食安全和加快鎘低積累水稻品種推廣應用，2015年筆者在湘潭地區開展了一系列盆栽試驗，并取得一定階段性成果。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試品種為湘潭市種植面積較大的水稻品種或組合共82個，采用隨機編號。其中：早稻品種或組合36個（常規稻19個，雜交稻17個），常規稻品種分別為湘早秈6號、湘早秈24號、湘早秈32號、湘早秈42號、湘早秈45號、創豐一號、碩豐2號、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觀15、溫229和1-109，雜交稻組合分別為株兩優120、株兩優211、株兩優224、株兩優611、株兩729、株兩優829、株兩優2008、株兩優4024、陸兩優17、陸兩優996、陸兩優4026、金優458、金優463、陵兩優268、潭兩優83、嘉育253和兩優早17；晚稻品種或組合46個（常規稻品種15個、雜交稻組合31個），常規稻品種分別為湘晚秈12號、湘晚秈17號、湘晚秈17號、豐湘占、黃華占、農香25、粳優1號、嘉花1號、黑優1號、黑優2號、農香18、農香32、農香33、玉針香和超豐優1號；雜交稻品種或組合分別為豐源優2297、錢優0506、荊楚優148、隆晶優1號、T優272、農豐優709、勝優321、天優212、榮優308、源優5105、泰優390、天優103、五優103、龍兩優018、金優207、金優212、金優284、岳優518、天優998、H優518、岳優2115、岳優9264、盛泰優018、盛泰優352、榮優華占、早豐優華占、豐優華占、欣榮優華占、恒豐優華占、天優華占和五優新占；所有品種均從當地種子銷售門店采購。

1.2 試驗方法

根據土壤鎘含量，在湖南省湘潭縣地區選擇3個試驗點，分別代表3個濃度梯度，土壤選自各地稻田耕作層土壤，各試點情況見表1。采用盆栽土培試驗，盆缽口徑40 cm、底徑30 cm、高45 cm。土壤經過曬干、粉碎、過篩后每盆裝土15 kg。水稻種子經消毒后，催芽播種于無重金屬污染秧田，秧齡30 d移栽，每盆栽植4穴，常規稻每穴插5根苗，雜交稻每穴插2根苗，每處理設置3次重復。全生育期淹水1～4 cm。每盆施35%（18-8-9）復合肥30.0 g，分盆稱量、施入、充分混勻土壤，確保不同盆內土壤肥力一致。病蟲草及鼠雀害按常規方法防治。稻谷90%成熟時，各試驗點各品種3次重復單獨收割，同時取土樣0.5 kg，對土壤和稻米鎘含量進行檢測。

表1 各試驗點土壤情況

1.3 樣品分析

土壤全鎘及精米鎘含量采用美國CEM高通量密閉微波消解系統消化樣品，用石墨爐原子吸收法測定鎘含量。按NY/T 1121.2—2006、GB/T 17141—1997標準分別測定土壤pH值及其鎘含量[4-6]，按GB/T 5009.15—2014測定精米中鎘含量。

1.4 數據統計與分析

采用 SPSS 19.0和Excel 2010軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 2015年早稻稻米鎘含量情況

2015年早稻稻米鎘含量狀況如表2所示，在輕度污染區，稻米鎘含量超過國家標準（0.2 mg/kg）的品種占20.6%，有5.9%的品種稻米鎘含量超過FAO/ WHO規定的稻米鎘含量最大標準限量0.4 mg/kg。重度污染區稻米鎘含量嚴重，全部品種的稻米鎘含量超過國家標準，并且88.2%的品種超過FAO/WHO規定的稻米鎘含量最大值。V22、V23、V26、V28、V30等品種在輕度污染區稻米鎘含量表現出低鎘性狀，其中V24和V32品種在重度污染區種植稻米鎘含量未超過FAO/WHO規定的稻米鎘含量最大標準限量，低鎘性狀較其他品種表現優異，適合在湘潭地區推廣種植。2.3 2015年晚稻稻米鎘含量情況

表3為2015年46個晚稻品種在中度、重度污染區稻米鎘含量，分析可知中度污染區有81.8%的品種稻米鎘含量超過國家標準，其中38.6%的品種超過FAO/WHO標準。重度污染區稻米鎘含量超標更為嚴重，97.8%的品種超過國家標準，91.3%的品種超過FAO/WHO標準。V20、V38、V39、V41、V43、V44、V45、V46等品種在中度污染區稻米鎘含量表現出低鎘性狀，其中V46重度污染區種植稻米鎘含量未超過國家標準規定的稻米鎘含量最大標準限量，低鎘性狀較其他品種表現優異，適合在湘潭地區推廣種植；品種V12雖然在兩個試驗點稻米鎘含量超過國家標準，但未超過FAO/WHO標準上限，且在各試驗點稻米鎘含量表現穩定，適宜在湘潭地區推廣種植。

表2 2015年早稻稻米鎘含量

表3 2015年晚稻稻米鎘含量

3 討論與小結

水稻對重金屬的吸收和積累存在基因型差異，篩選低鎘吸收品種為在輕、中度鎘污染土壤上持續生產質量安全產品提供了有效可行的途徑。我國耕地鎘污染嚴重，輕、中度污染土壤面積占有比例大，能否在這類耕地上生產出符合國家標準的農產品是目前急需解決的問題。

水稻對重金屬鎘的吸收和積累存在基因型差異，同時受環境及基因與環境互作效應的共同影響[7]。前人研究表明[8]，在土壤鎘含量較高的鎘污染區能生產出安全可食用的稻米，在土壤低鎘污染情況下也有一定比例的稻米鎘含量是超標，研究也有類似結果，這主要與品種差異有關。僅根據土壤全鎘含量來劃分土壤安全區和污染區不能完全保證生產出安全稻米。

我國重金屬污染嚴重，在受污染的農田上收獲的產品重金屬含量往往超過國家標準的幾倍，甚至幾十倍，前人試驗證明[9-11]篩選低重金屬積累品種來減少農作物對重金屬吸收積累是可行的。研究對參試品種在不同試點的稻米鎘含量分析，初步認為早稻品種V24（株兩優729）、V32（兩優早17），晚稻品種V12（豐源優272）、V46（C兩優7號），該類品種在一般污染區能夠達到國家標準，在重度污染區域種植未達到FAO/WHO標準的上限，可在湘潭地區作為應急性低鎘品種推廣使用，有助于減輕稻米鎘污染現狀。

[1] 郭篤發. 環境中鉛和鎘的來源及其對人和動物的危害[J]. 環境科學進展，1994，2（3）：71-76.

[2] 楊蘇才，南忠仁，曾靜靜. 土壤重金屬污染現狀與治理途徑研究進展[J]. 安徽農業科學，2006，34（3）：549-552.

[3] 盧紅玲，肖光輝，劉青山，等. 土壤鎘污染現狀及其治理措施研究進展[J]. 南方農業學報，2014，45（11）：1986-1993.

[4] 陳祖武，龔浩如，喻鳳香，等. 全自動消解石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中的鎘[J]. 作物研究，2016，30（1）：81-85.

[5] NY/T 1377-2007，土壤pH的測定[S].

[6] GB/T 17141-1997，土壤質量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法[S].

[7] 滕振寧，張玉燭，方寶華，等. 用AMMI雙標圖分析早稻稻米鎘含量的基因型與環境互作效應[J]. 生態環境學報，2016，25（4）：692-697.

[8] 彭 華，戴金鵬，紀雄輝，等. 稻田土壤與稻米中的鎘含量關系初探[J]. 湖南農業科學，2013，（7）：68-72.

[9] 蔣 芬，范永義，范存留，等. 不同水稻品種鎘積累特性差異研究[J].湖南農業科學，2015，（4）：113-115.

[10] 曾 翔. 水稻鎘積累和耐性機理及其品種間差異研究[D]. 長沙：湖南農業大學，2006.

[11] 吳啟堂，陳 盧，王廣壽. 水稻不同品種對Cd吸收累積的差異和機理研究[J]. 生態學報，1999，1（1）：106-109.

（責任編輯：肖彥資）

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

湘潭市科技重點項目（ZD20141010）

龔浩如（1962-），男，湖南沅江市人，高級實驗師，主要從事農業環境與農產品質量安全研究工作。