適于浙江省種植的鎘低累積水稻品種篩選

李貴松，徐火忠，吳林土，葉春福，洪海清，郭彬

(1.松陽縣農業農村局，浙江 松陽 323400；2.浙江省農業科學院 環境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021)

水稻是我國最主要的糧食作物，約有60%的人口以大米為主食，人均攝入量約為238.3 g·d-1[1]。水稻對鎘(Cd)的吸收明顯強于玉米、大豆等其他大宗農作物，長期食用Cd超標大米會引發痛痛病等嚴重疾病[2]。在中國南方部分地區，稻米 Cd 含量超標事件時有發生，并引發了社會關注的食品安全問題[3]。鑒于我國人多地少的國情，Cd污染農田不宜長期撂荒修復，而需采取有效措施確保作物安全生產[4]。推廣應用Cd低累積水稻品種是解決我國南方Cd輕度污染農田安全生產的一個重要途徑。我國湖南[5-6]、廣西[7]、廣東[8]等一些省份已在低 Cd水稻品種篩選方面開展了大量的試驗研究。但受水稻品種區域適種性的限制，其他省份篩選的低 Cd 品種并不適合在浙江省種植推廣，且本地農民種植意愿也較低。目前，關于適合浙江省推廣種植的低Cd水稻品種篩選研究還不多見。此外，以往大部分田間試驗報道僅為1 a的篩選結果，不同水稻品種不同年間對Cd的吸收穩定性是否存在差異也需要開展進一步研究。

本研究以浙江省主推水稻品種為主要試驗材料，在浙江某輕度Cd污染農田開展了連續2 a的田間試驗，對水稻產量與稻米Cd含量進行了綜合比較，為明確適宜浙江省安全種植的Cd低累積水稻品種推廣提供理論依據與技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2017年、2018年在浙江某輕度Cd污染農田上進行。土壤類型為水稻土，土壤pH 5.43，有機質含量18.1 g·kg-1，堿解氮含量131 mg·kg-1，速效磷含量24.6 mg·kg-1，土壤全Cd含量0.37 mg·kg-1。

參試的品種(系)有浙江省農業科學院自選的水稻種質資源43份(表1)；浙江省主推的水稻品種6個：甬優9號、甬優12、甬優15、甬優538、中浙優1號、中浙優8號。

1.2 方法

試驗設微區試驗和小區試驗。

微區試驗。參試的為43份自選的水稻種質資源。每個品種(系)栽植1個微區，面積2 m2，微區間間隔50 cm，四周設1 m保護行。小區試驗。參試的為6個浙江省主推水稻品種，每個品種栽植1個小區，面積15 m2，每個小區間隔1 m，周圍設1 m保護行。

水稻浸種5 d，露白后穴播，行、株距25 cm×15 cm，每穴播3粒，待水稻長至兩葉一心后間苗。所有小(微)區田間管理與當地常規管理方式保持一致。

1.3 檢測項目與方法

水稻收獲時每個品種取樣3株，測定稻米Cd含量。對小區試驗的水稻品種進行測產，并考察水稻產量三要素。將收獲的稻米70 ℃烘至恒重，采用純硝酸-微波消解儀消解。土壤樣本風干過篩后，采用硝酸-氫氟酸-過氧化氫7∶1∶2的消解體系，微波消解儀消解。消解溶液定容后，ICP-MS法測定Cd含量，結果以3次的平均值±標準誤差表示。

1.4 數據處理

試驗數據采用 Microsoft Excel 2016軟件進行制表。

2 結果與分析

2.1 微區試驗43個水稻品種(系)稻米Cd含量

表1表明，2017年有8個品種(系)的稻米Cd含量超過國家稻米Cd限量標準(0.20 mg·kg-1)，2018年僅1個品種(系)超標；但2 a平均值，除R4020外，其他42個品種(系)均低于國家稻米Cd限量標準，有10個品種低于0.10 mg·kg-1，其中加33最低，為0.050 mg·kg-1，相對較低的品種還有南粳46、秀水137以及甬優538等。表明低種植累積品種是Cd輕度污染農田安全利用的一項重要措施。此外，連續2 a的測定還發現，不同品種水稻Cd吸收能力的穩定性存在差異，2 a間稻米Cd含量相對偏差<20%的僅有8個，相對偏差≤40%的有23個。這一方面可能與2 a間的氣候、水分管理存在差異有關，另一方面也與稻米品種本身對Cd的累積特性不穩定有關。

表1 連續2 a微區試驗43個水稻品種(系)稻米粒Cd含量表現

2.2 小區試驗6個水稻品種產量及稻米Cd含量

表2表明，2017年由于受臺風影響，6個參試品種水稻產量均低于2018年，其中差異最大的為甬優12，差異最小的為甬優538。甬優538連續2 a產量最高，且667 m2均高于700 kg。對產量三要素的分析表明，有效穗數較多的為中浙優1號，千粒重較大的為甬優9號，每穗實粒數較多的為甬優538，說明決定水稻產量的最關鍵要素為每穗實粒數。

表2 連續2 a小區試驗6個水稻品種產量及產量構成三要素表現

如圖1所示，6個品種稻米Cd含量均低于國家限量標準。連續2 a的檢測發現，與微區試驗結果一致，不同年間水稻Cd累積存在一定差異，2018年稻米Cd含量與2017年的相比，甬優9號、甬優12、甬優15以及中浙優1號有所增加，甬優538和中浙優8號有所降低。2 a Cd含量相對較高的為甬優15和中浙優1號，相對較低的為甬優538。表明適合浙江省Cd低污染農田推廣種植的水稻品種為甬優538。

圖1 2017年、2018年6個水稻品種稻米Cd含量

3 小結

2017年、2018年微區與小區試驗結果表明，甬優538為高產穩產、稻米Cd低累積的水稻品種，適宜在浙江省鎘低污染農田推廣種植。