11種農(nóng)作物對重金屬的吸收差異

吳正肖,趙旋池,羅元瓊,茍世新

（1.遵義市農(nóng)村發(fā)展服務中心，貴州 遵義 563000；2.匯川區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 遵義 563000）

民以食為天，食以安為先，安以質(zhì)為本。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展及土壤背景值等原因，一部分耕地土壤重金屬元素含量超標，進而導致農(nóng)產(chǎn)品重金屬元素含量超標。長期食用重金屬超標的農(nóng)產(chǎn)品，嚴重影響人體健康。為對重金屬污染耕地進行利用，以在有限的耕地資源上實現(xiàn)種植業(yè)產(chǎn)出，同時保證農(nóng)作物質(zhì)量安全，2019年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳關于印發(fā)《輕中度污染耕地安全利用與治理修復推薦技術名錄（2019年版）》［農(nóng)辦科（2019）14號］的通知［1］，推薦了輕中度污染耕地安全利用與治理修復推薦技術名錄，2022年中央1號文件也明確提出要鞏固提升受污染耕地安全利用水平。實施重金屬污染耕地的農(nóng)作物種植，需掌握不同農(nóng)作物在該類耕地生長的重金屬含量。研究表明，不同農(nóng)作物對土壤重金屬的吸收不同［2-3］。因此，選擇水稻、玉米、白菜等11種在遵義地區(qū)種植面積較大和居民食用的主要糧食和蔬菜作物為研究對象，在遵義市匯川區(qū)松林鎮(zhèn)開展不同農(nóng)作物品種對重金屬吸收的比較試驗，為探索遵義地區(qū)重金屬污染耕地的安全利用技術模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在遵義市匯川區(qū)松林鎮(zhèn)實施，位于東經(jīng)106.721119°，北緯27.710373°，田塊面積1 045.7 m2，海拔997 m，種植制度為水稻-油菜。土壤類型為滲育型水稻土亞類，滲育黃砂泥田土屬，黃砂泥田土種，土壤pH為4.99，有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、Cr、As、Cd、Hg、Pb含 量 分 別 為25.6 g/kg、144.8 mg/kg、4.35 mg/kg、70 mg/kg、109.09 mg/kg、15.29 mg/kg、0.44 mg/kg、0.579 mg/kg、29.17 mg/kg。

1.2 材料

作物品種：水稻，宜香優(yōu)5979；四季豆，隆華8號；白菜，韓國甜綠柱；西紅柿，湘嬌·高原紅；茄子，銀雜16；南瓜，蜜本南瓜；豇豆，陽光精品；高粱，紅纓子；黃瓜，歐貝（水果型黃瓜）；黃豆，農(nóng)戶自留種；糯玉米，朝糯606。所有品種由匯川區(qū)松林鎮(zhèn)惠農(nóng)農(nóng)技服務部提供。

肥料：氮肥，四川玖源農(nóng)資化工有限公司生產(chǎn)的尿素；鉀肥，國投新疆羅布泊鉀鹽有限公司羅布泊生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)用硫酸鉀；復合肥，貴州開磷集團股份有限公司開磷牌復合肥料（N-P2O5-K2O=15-15-15）。

1.3 試驗設計

試驗設置11個處理，每個農(nóng)作物1個處理，小區(qū)面積60 m2，小區(qū)采用隨機排列，密度根據(jù)作物特性確定，施肥量及時間根據(jù)作物需肥規(guī)律和生長情況確定。各試驗處理及施肥情況見表1。

表1 各處理農(nóng)作物的種植及施肥情況

1.4 栽培管理

2021年3月20 日確定試驗地塊并采集試驗地塊耕層土壤樣待檢測，根據(jù)不同作物選擇合適的時間進行播種、移栽，農(nóng)家肥和復合肥作為底肥一次性施入。白菜4月30日第1次追肥，施尿素1.35 kg；5月10日第2次追肥，施尿素2.25 kg、硫酸鉀2.25 kg。黃豆采取一次性追肥方式，5月10日進行，施用尿素0.72 kg、硫酸鉀1.17 kg。糯玉米4月30日 第1次 追 肥，施 尿 素0.72 kg；5月20日第2次追肥，施尿素1.17 kg、硫酸鉀0.72 kg。四季豆6月1日第1次追肥，施尿素0.72 kg、硫酸鉀0.36 kg；6月25日第2次追肥，施尿素1.08 kg、硫酸鉀0.9 kg。南瓜6月1日第1次追肥，施尿素0.45 kg、硫酸鉀0.27 kg；6月25日 第2次 追 肥，施 尿 素0.9 kg、硫酸鉀0.63 kg。黃瓜6月1日第1次追肥，施尿素0.9 kg、硫酸鉀0.9 kg；6月25日第2次追肥，施尿素1.8 kg、硫酸鉀1.35 kg。西紅柿6月7日第1次追肥，施尿素1.35 kg、硫酸鉀0.9 kg；7月2日第2次追肥，施尿素1.8 kg、硫酸鉀1.8 kg。茄子6月7日第1次追肥，施尿素0.45 kg、硫酸鉀0.9 kg；7月2日第2次追肥，施尿素0.9 kg、硫酸鉀1.8 kg。豇 豆6月7日 第1次 追肥，施尿 素0.63 kg、硫酸鉀0.45 kg；7月2日第2次追肥，施尿素1.26 kg、硫酸鉀0.9 kg。高粱6月7日第1次追肥，施尿素0.36 kg；7月2日第2次追肥，施尿素0.72 kg、硫酸鉀0.45 kg。水稻6月9日第1次追肥，施尿素0.5 kg；7月20日 第2次 追 肥，施 尿 素0.72 kg、硫酸鉀0.5 kg。

1.5 指標的測定

作物成熟后按照《NY/T 398—2000農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測技術規(guī)范》進行采樣，分別參照《GB5009.123—2014食品安全國家標準 食品中鉻的測定》《GB 5009.11—2014食品安全國家標準食品中總砷及無機砷的測定》《GB 5009.15—2014食品安全國家標準食品中鎘的測定》《GB 5009.17—2014食品安全國家標準 食品中總汞及有機汞的測定》《GB 5009.12—2017食品安全國家標準 食品中鉛的測定》對11種農(nóng)作物中的Cr、As、Cd、Hg、Pb進行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗地土壤基本性質(zhì)

按照《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018）和全國第2次土壤普查分級標準，試驗地土壤重金屬Cd和Hg超過風險篩選值，Cr、As、Pb含量低于風險篩選值，pH屬強酸性，有機質(zhì)含量最適宜、堿解氮豐富、有效磷極缺乏、速效鉀適宜。

2.2 不同農(nóng)作物對重金屬的吸收

從表2可知，不同農(nóng)作物對不同重金屬元素的吸收存在一定差異。根據(jù)《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）標準，除水稻和茄子的Cd超過限量值外，其余農(nóng)產(chǎn)品中的Cr、As、Cd、Hg、Pb含量均未超過限量值。Cr含量，除水稻、白菜、豇豆、高粱、黃豆外，其余農(nóng)產(chǎn)品未檢出，其含量為水稻＞白菜＞高粱＞黃豆＞豇豆。As含量，除南瓜、黃豆和糯玉米未檢出外，其余農(nóng)作物中As含量為水稻＞白菜＞豇豆＞四季豆＞西紅柿=黃瓜＞高粱＞茄子。Cd含量，除南瓜未檢出外，其余農(nóng)作物中Cd含量為水稻＞白菜=茄子＞黃豆＞四季豆＞豇豆＞糯玉米＞黃瓜＞高粱。Hg全部農(nóng)產(chǎn)品未檢出。Pb含量，除水稻、白菜、高粱和黃瓜外，其余農(nóng)產(chǎn)品都未檢出，其含量為白菜＞水稻＞高粱＞黃瓜。

表2 各處理農(nóng)作物的重金屬含量 mg/kg

3 結(jié)論

在土壤污染地塊種植不同農(nóng)作物，其對不同重金屬元素的吸收不同。試驗的11種農(nóng)作物中，Cr含量為水稻＞白菜＞高粱＞黃豆＞豇豆，其余農(nóng)作物為未檢出。As含量為水稻＞白菜＞豇豆＞四季豆＞西紅柿=黃瓜＞高粱＞茄子，其余農(nóng)作物未檢出。Cd含量為水稻＞白菜=茄子＞黃豆＞四季豆＞豇豆＞糯玉米＞黃瓜＞高粱，南瓜未檢出。Hg全部農(nóng)產(chǎn)品都未檢出。Pb含量為白菜＞水稻＞高粱＞黃瓜，其余未檢出。

試驗中，土壤重金屬Cd和Hg含量超過風險篩選值，僅種植的水稻和茄子Cd含量超過國家標準限值，所有農(nóng)作物的Hg含量都未檢出，說明11種作物對Hg不吸收。此外，土壤Cd含量大于風險篩選值的水田進行水改旱后種植的大部分農(nóng)作物Cd含量未超標，水改旱可作為受污染耕地（水田）安全利用的有效措施之一。