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湖南镉污染稻区再生稻发展需解决的重点问题

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摘要：为了促进湖南省再生稻健康发展，本研究综合前人对湖南省水稻镉污染防治与调控以及再生稻研究成果，在湖南省大力发展再生稻的背景下，结合湖南省土壤与稻米镉污染的现状以及再生稻的优势，归纳了当前再生稻镉污染研究的薄弱环节以及空白。提出了今后再生稻镉污染需解决的重点问题：一是对不同程度镉污染区再生稻作安全生产评价，二是明确农艺措施对再生稻镉吸收与分配的调控效应，三是集成镉污染区再生稻安全高产栽培技术体系。

关键词：湖南省;镉污染;再生稻;发展对策;农艺调控;高产栽培技术体系

中图分类号：S511.038

文献标志码：A

论文编号：cjas20190500036

0引言

中国是最大的水稻生产国与消费国，湖南省素有“鱼米之乡”的美称。据统计，2017年湖南省稻谷产量为2740.4万t，占全国总产量的12.89%。湖南地区有丰富的有色金属资源，因此又有“有色金属之乡”之称，但长年的有色金属采冶，其弊端——重金属污染也逐渐显现，其中，以镉污染问题最为突出并日益严峻，亟待解决。

当前，大量农村劳动力流失，农业生产人工成本剧增，水稻“双改单”现象非常严重。在此背景下，再生稻得到了政府与农民的重视，发展势头强劲。据统计，2018年湖南省再生稻面积已经达到26.7万hm2[1]。徐晶晶等[2]、张建辉等[3]调查研究表明，湖南省镉污染程度不断加重，稻米镉含量超标率从2008-2015年均呈现出增长趋势，并且根据2014年环境保护部发布的调查公报[4]以及罗琼等[5]、方琳娜[6]等的研究表明，湖南镉污染面积逐年提高。但是，对于再生稻镉吸收与分配效应研究及其配套的镉污染区栽培技术体系研究暂未见报道。

而在湖南大面积推广再生稻的背景下，再生稻的安全性堪忧。因此，本研究试图从分析湖南土壤与稻米镉污染的現状入手，结合再生稻的发展形势，提出镉污染稻区发展再生稻需要解决的几个问题，以期为再生稻的健康发展提供参考。

1湖南省土壤镉污染现状

土壤中初始镉含量主要取决于成土母质，但镉含量一般不高，近年来，由于人类活动导致一些区域的镉不断累积，以致逐步达到了危害人体健康的水平。稻田土壤中的镉一般有3个来源——大气沉降、灌溉水和含镉肥料。大气沉降的镉主要来源于工业、矿产冶炼废气及汽车尾气，经过雨水淋洗或重力沉降最终富集于土壤中。陈建国等[7]研究表明，湘北地区主要外源镉来自于降水。污水尤其是工业污水的乱排滥放，致使农用水源中镉含量严重超标，由于水分蒸腾致使大量的镉累积于稻田土壤中，长期使用污水灌溉的区域可使其农产品镉含量严重超标[8]。含镉肥料尤其是化学磷肥的施用也是稻田土壤中镉的一大主要来源，刘树堂等[9]通过25年的长期定位试验证明，长期施用过磷酸钙和氯化钾，可使土壤中的镉含量提高3.4-38.6倍。国家统计局数据显示，自2009年以来，湖南省化学磷肥施用量保持上升趋势，在2012年与2013年达到27.9万t的峰值。

镉不断富集于土壤带来的影响是显著的。2014年全国土壤调查结果显示，中国镉污染稻田超过28万hm2，超标率达7.0%，生产的镉超标农产品约7.3亿t，远高于其他重金属污染物[4]。据调查，湖南省被污染的耕地面积己占全省总耕地面积的23.70%，还有25%左右的农田大气污染和27%左右的农田灌溉水污染，主要污染物为镉、铅等重金属[5]。2013年，株洲市镉重度污染土地面积达到3.4万hm2，超标5倍以上的达到1.6万hm2[6]。2014年，在湘潭市下辖的湘潭县、雨湖区及湘乡县的调查显示，其土壤平均镉含量达0.89mg/kg，超标率达89.0%[2];张建辉等[3]对湖南省108组土壤样品检测发现，土壤镉超标率达90.7%。由此可见，湖南省镉污染程度正日益严重，镉污染面积也在逐年上升。

2湖南稻米镉污染现状

在大宗谷类作物中，水稻吸镉能力最强[10]，而在以水稻为主食的国家，稻米中的镉是人体镉的主要来源[11]。同时，镉极易蓄积于动物体内，造成动物性食品的污染问题[12]。镉对人体肾脏，对肝、胰、心肺以及主动脉都有不同程度的损害[13]。世界粮农组织与世界卫生组织共同确立大米中镉含量不高于0.4mg/kg，中国大米镉限量为0.2mg/kg。世卫组织认为成人日均摄入镉量不应高于70μg，人体若摄入过量的镉，会阻碍人体吸收锌、钙等元素，随时间逐渐积累，会使骨骼密度降低，造成骨质疏松症[14]。

雷鸣等[15]于2008年调查了湖南市场大米镉含量，发现湖南市场大米平均镉含量为0.28mg/kg，其中以衡阳市场中大米镉含量最高，株洲、湘潭次之。与此同时，其对湖南污染区大米的调查显示，其平均镉含量高达0.65mg/kg，对人体健康存在巨大安全隐患[15]。左建雄[1