水分管理對不同水稻品種稻米鎘含量的影響

邵曉偉 雷 俊 許竹溦 汪壽根 陳潤興 石子建

（衢州市農業林業科學研究院 浙江衢州324000）

水稻是我國重要的糧食作物之一，全國有近2/3的人以稻米為主食。近年來，由于工業活動、化肥過度施用及廢棄物的不當處置，我國鎘（Cd）等重金屬污染江河并大范圍污染耕地的情況非常嚴重，隨之而來的是有關農產品中Cd等重金屬超標問題日益突出，中毒事件時有發生[1]，其中以湖南和廣東省最為嚴重。近些年對全國稻米市場的調查研究發現，2%～13%樣品的Cd含量超過國家衛生部頒發的食品中污染物限量值（0.2 mg/kg）[2]。針對鎘污染的現狀，我國各級政府已著手開始土壤修復，但這項工作面廣、量大，仍缺少有效的Cd阻斷措施，因此修復任務十分艱巨。已有研究表明，水分管理技術能對稻米Cd含量產生顯著影響[3]，而不同水稻品種由于遺傳上的差異，對稻田Cd的吸收亦存在很大差異[4]。因此，筆者利用大田試驗，主要研究水分管理對于不同水稻品種間稻米Cd含量的影響，進而篩選出適宜本地區種植的Cd低積累水稻品種，同時為尋求降低稻米Cd含量的大田水分管理技術提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在衢州市開化縣楊林鎮進行，試驗地為沙壤土，肥力中等，排灌方便，基本理化性質見表1。供試品種由寧波市種子有限公司和中國水稻研究所等提供（表2）。

表1 供試土壤基本理化性質

表2 供試水稻品種

1.2 試驗設計

試驗于2020年5月22日播種，6月12日移栽，分區單收。試驗采用完全隨機區組設計，共設2個處理：常規生產管理（CK），生育期淹水（T）。水稻營養生長期保持不低于2 cm的水層，孕穗期保持不低于5 cm的水層，直至收獲前7～10 d內排水曬田，每處理3次重復，小區面積13.44 m2，行距30 cm，株距16 cm，四周設保護行。

1.3 測定內容及方法

稻谷黃熟時，每小區采用5點混合取樣，取5整株，稻谷和稻草分裝晾曬，曬干后稱量，測定含水量，并按13.5%的標準含水量折算小區產量，樣品脫殼、磨精、磨粉，制成的粉樣過100目篩，采用石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T 5009.15-2014）測定Cd含量。

試驗數據采用Microsoft Excel 2010和SPSS統計軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 水分管理對品種間稻米Cd含量差異的影響

由表3、附圖分析結果可以得出，生育期淹水能夠極顯著降低稻米Cd含量，生育期淹水處理稻米Cd含量均低于常規生產管理（CK）稻米Cd含量，且11個不同水稻品種表現一致，降幅分別達到2.75%～39.25%，其中B2在生育期淹水處理中Cd含量降低最不明顯，降幅僅有2.75%，而在不同處理中，B2稻米Cd含量都是最高，說明B2是一個相對Cd含量高積累水稻品種，B10在生育期淹水處理中Cd含量降低得最為明顯，降幅達39.25%。由此可見，在Cd污染土壤中采取生育期淹水措施有利于減少稻米Cd含量吸收，進而提高糧食安全。

表3 不同水分管理稻米Cd含量方差分析

附圖 不同水分管理間稻米Cd含量比較

2.2 水分管理與品種對稻米Cd含量影響的雙因素分析

水分管理與品種對稻米Cd含量影響的雙因素分析結果表明（表4），不同水分管理對稻米Cd含量的影響達到極顯著水平，說明水稻生育期淹水對稻米Cd含量積累有極顯著影響；而不同品種和水分管理交互效應對稻米Cd含量的影響未達顯著水平，可能是由于土壤Cd污染水平屬于中輕度污染，水稻生育期內對Cd的吸收量比較少，從而導致稻米中Cd含量積累過少，未能達到顯著影響。可見相對于品種，水分管理對于稻米Cd含量的控制力更大，從而表明在本試驗中，稻米Cd含量的差異主要取決于水分管理。

表4 水分管理與品種對稻米Cd含量影響的雙因素分析

2.3 水分管理對稻米產量的影響

Cd污染土壤上，不同的水分管理方式不僅影響水稻對Cd的吸收轉運，還會影響水稻的生長及產量構成因子，最終影響水稻產量。由表5可知，不同水分管理對稻米的產量有影響，但差異不顯著，說明可以基本保證在稻米減產不顯著的情況下，采用生育期淹水處理來降低稻米Cd含量。

表5 不同水分管理對稻米產量的方差分析

3 結論與討論

不同水分管理方式能對稻米Cd含量產生顯著影響，與紀雄輝、楊定清等[5-6]研究淹水處理使稻米Cd含量降低的結果保持一致。本試驗探究了11個水稻品種在不同水分管理方式下對稻米Cd含量的影響，發現生育期淹水能夠極顯著降低稻米Cd含量，同時對產量的影響不顯著，甬優15相對于其他10個品種屬于Cd高積累品種，生育期淹水處理對降低泰兩優1413的Cd含量吸收效果最為明顯。綜上所述，水稻生育期淹水方式可以在保證水稻產量的同時顯著降低稻米Cd含量，是一種實際生產中易于推廣的農藝措施。