吳正肖,趙旋池,羅元瓊,茍世新
(1.遵義市農(nóng)村發(fā)展服務(wù)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(biāo),進而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品重金屬元素含量超標(biāo)。長期食用重金屬超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品,嚴(yán)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(guān)于印發(fā)《輕中度污染耕地安全利用與治理修復(fù)推薦技術(shù)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(fù)推薦技術(shù)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(shù)模式提供理論依據(jù)。
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。
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(wù)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(fù)合肥,貴州開磷集團股份有限公司開磷牌復(fù)合肥料(N-P2O5-K2O=15-15-15)。
試驗設(shè)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
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(fù)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。
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(shù)規(guī)范》進行采樣,分別參照《GB5009.123—2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉻的測定》《GB 5009.11—2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中總砷及無機砷的測定》《GB 5009.15—2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鎘的測定》《GB 5009.17—2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞及有機汞的測定》《GB 5009.12—2017食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 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。
按照《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618—2018)和全國第2次土壤普查分級標(biāo)準(zhǔn),試驗地土壤重金屬Cd和Hg超過風(fēng)險篩選值,Cr、As、Pb含量低于風(fēng)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。
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(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)標(biāo)準(zhǔn),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
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(fēng)險篩選值,僅種植的水稻和茄子Cd含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)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(biāo),水改旱可作為受污染耕地(水田)安全利用的有效措施之一。