桃源縣農產品土壤修復VIP稻田鎘污染控制技術試點示范試驗

劉 洋 ，闕興貴 ，趙 琪 ，黃維志 ，薛 建

（1.桃源縣農業資源與環境保護管理站，湖南 桃源 415700；2.桃源縣農業局，湖南 桃源 415700；3.桃源縣耕地質量管理處，湖南 桃源 415700）

桃源縣是糧食生產大縣，也是商品糧輸出大縣和優質稻生產基地縣，在全省乃至全國的農業發展和糧食安全保障中均占有重要地位。全縣常年種植水稻12萬hm2（180萬畝）左右。桃源縣礦產資源豐富，加上20世紀80年代鄉鎮企業無序發展，使桃源縣工礦企業周邊農區均受到不同程度鎘等重金屬污染。農產品產地質量安全隱患問題日益突出，致使桃源縣出現了稻米價格偏低、農民賣糧難等現象，極大削弱了全縣農民種糧的積極性，同時也對廣大民眾的身心健康構成了嚴重威脅。根據2014、2015年桃源縣的耕地重金屬污染普查和治理技術研究的初步成果，針對縣域內的污染稻田，在桃源縣陬市鎮三里鋪村、楓樹鄉白洋河村相續開展了農產品土壤修復技術試點示范工作。通過嚴格操作技術規程，跟進肥水管理等相關技術工作，為開展大面積稻田土壤修復技術提供強有力的技術保障，為實現邊進行農業生產邊實現土壤修復提供技術支撐。

1 基本情況

（1）試驗地的基本情況。小區試驗田及大田示范選擇在陬市鎮三里鋪村、楓樹鄉白洋河村開展雙季稻區試驗示范點，示范點能確保有充足清潔水源（井水、山塘水等）以保證全生育期淹灌、代表本區的土壤類型、土壤全鎘含量在為0.3～2.0 mg/kg之間、pH值在6.0以下的集中連片且同一水平的示范田，二個村共7.21hm2（108.1畝），其中陬市鎮三里鋪村17、18組試點面積3.83hm2（57.5畝）、楓樹鄉白洋河村南育片9組試點面積3.37hm2（50.6畝）。

（2）試驗點的主要污染源類型（土壤背景鎘含量較高、工業污染、礦業污染、養殖污染等等）、污染特點及灌溉水的來源。根據2013年全縣土壤重金屬污染普查取樣檢測結果選擇土壤鎘背景值相對較高的陬市鎮三里鋪村、楓樹鄉白洋河村作為試驗示范點。試驗示范點一直為桃源縣雙季稻主產區，水稻種植水平較好，化肥農藥施用水平較好，灌溉水源清潔、充足（三里鋪村灌溉水源為沅江、白洋河村灌溉水源為地下水）。

（3）試驗點的耕作制度，冬季作物種植情況。試驗點為桃源縣雙季稻主產區，一年兩熟制，冬閑。

（4）項目的組織實施情況。為確保高標準、高質量完成好此次試驗，在試驗過程中縣農業局高度重視VIP稻田鎘污染控制技術試驗。①提高認識，加強領導，縣農業局充分認識此項工作的重要性和緊迫性，切實加強領導，組織骨干力量，成立專門班子，負責本次試點工作的組織和實施。積極向縣委縣政府匯報，爭取領導重視支持，確保按時按質按量完成工作任務；②明確責任，分級負責。本次試點工作進度緊、要求嚴，每一項工作明確責任分工，縣農環站確定一名專人負責，責任落實到人，負責縣內2個VIP試驗點示范的具體實施和后續管理工作；③加強培訓，確保質量。2017年的VIP修復技術模式區域化研究與示范工作安排在不同污染程度和成土母質的區域，主要是為重金屬污染耕地修復治理和后續結構調整探索經驗。該項工作涉及因素多，技術性強，質量控制要求嚴，加強了技術示范的培訓、監督管理和業績考核，合格上崗，確保桃源縣有一支懂技術、責任心強的專門隊伍，保證實施過程嚴格按照技術方案來進行。桃源縣農業局技術指導工作由農環站站長負責。

2 試驗實施方案

（1）小區試驗。小區試驗田及小區原則上按照2015年試驗的排列保持不變，在每個試驗點區域內，選擇1丘近似長方型、面積0.2hm2（3畝）左右的田塊，建設規范化的小區，開展小區試驗。

（2）小區布設。每個試驗點，設置30個小區，每個小區30m2；每10個小區1組，3次重復，隨機區組排列。先用田埂分出試驗區域，再分成3個區組，每個區組再用田埂分成10個小區，小區間作埂分隔，并留走道和灌、排水溝。田埂高度要求30cm，并覆蓋農膜，確保每個小區單灌、單排、小區間不串水。早稻整地時不破壞2015年的小區田?。ò籽蠛釉囼烖c因農戶將試驗田收回，并且將試驗田的田埂破壞，因此2017年將白洋河試驗點小區試驗田塊移到旁邊的另一丘塊），早、晚兩季在同一試驗田進行，保持小區排列不變，即在早稻人工收獲時不用機械收，采用人工挖或小型機械整地，避免破壞小區田埂，按照原試驗設計處理繼續開展晚稻試驗。

（3）處理設置。每個試點選用1個低鎘品種和1個當地主栽水稻品種，當地主栽水稻品種盡量與2015年相同。設置10個處理。T1為對照處理；T2～T7為VIP單項及組合處理；T8～T10為VIP+n綜合處理。試驗中使用的土壤重金屬污染修復產品、葉面阻控劑等產品，嚴格按照省農環站審核推薦的產品中進行選定，以免造成二次污染或嚴重減產，并按要求明確各處理的具體操作，如不同水稻生育期的水分管理、石灰的施用量及施用方法等。

3 結果分析

（1）小區試驗結果分析。從小區試驗檢測結果來看，一是小區試驗采用低鎘品種和施用生石灰、鈍化劑等降鎘技術處理，小區土壤鎘含量均有一定程度的減少；二是隨著試驗的進行，土壤中有效態鎘含量（檢測平均值）晚稻明顯低于早稻；三是V、VP、VIP、VIP+N等降鎘技術處理，糙米中鎘含量明顯低于CK（對照），早稻、晚稻糙米VIP++S+F處理鎘含量檢測平均值 0.096、0.044mg/kg分別比 CK（對照）0.428mg/kg、0.300mg/kg少 0.332、0.256mg/kg。

（2）大田示范結果分析。示范與對照田相比較，一是早稻IP（采用當地品種+優化水分管理+施用生石灰）處理糙米鎘含量檢測平均值與CK（對照）有小幅增加，但VIP（采用低鎘品種+優化水分管理+施用生石灰）處理、VIP+S（采用VIP+土壤鈍化劑）較IP（采用當地品種+優化水分管理+施用生石灰）處理與CK（對照）糙米鎘含量檢測值均有所減少；二是晚稻VIP（采用低鎘品種+優化水分管理+施用生石灰）、VIP+S（采用VIP+土壤鈍化劑）處理示范田比對照田檢測平均值分別減少了0.131mg/kg、0.179mg/kg。

從小區試驗和大田示范以及方差分析結果表明：采用“VIP”降鎘技術，能控制土壤中的有效態鎘，降低鎘的活性，阻止水稻對鎘吸收，降低稻米中鎘的含量。采用VIP、VIP+N等降鎘技術處理措施對于降低土壤鎘含量效果顯著，該方法簡單易行，廣大農民容易接受和掌握。

4 試驗前景

土壤重金屬超標問題的產生，根源在于長期以來的礦產開采、冶煉，工礦企業廢水、降塵、城鎮生活污水的隨意排放，以及耕作方式改變等多種原因，從而造成了耕地重金屬含量超標或土壤鎘等重金屬的活性增強。因此，抓好桃源縣耕地鎘等重金屬污染治理與修復，切實解決稻米鎘超標問題已刻不容緩。桃源也是農業大縣，主要農作物是水稻，是國家商品糧基地和優質稻生產基地，水田面積約7.27萬hm2（109萬畝），旱澇保收面積80%以上，有豐富的石灰礦資源，只要強化技術培訓與宣傳，充分利用這些資源和技術，在專業技術人員指導下，農民易懂易使用，能夠迅速使用到生產中去，可以實現污染稻田的農業安全利用，重振農民種糧的積極性。通過推廣應用水稻“VIP”降鎘技術，可大幅降低鎘在土壤中的活性，使水稻少吸收（積累）或不積累鎘，以達到米鎘含量＜0.20mg/kg的目的，為消費者提供安全口糧。