湖南省耕地重金属污染“VIP+n”修复措施应用与研究进展

分析了耕地土壤中镉污染的来源及存在形态,介绍了湖南省耕地重金属镉污染修复原理,并详细阐述了"VIP+n"技术修复措施、原理及应用情况,以期为耕地土壤重金属污染治理提供参考。     

不同污染水平下镉低积累水稻品种筛选

水稻是我国重要的粮食作物,镉低积累水稻品种筛选的研究对于保障粮食安全具有重要意义。为探讨在不同镉污染水平下水稻品种间的镉积累差异,以中嘉早17、金早51、中组143、甬籼15、嘉创18、中早39和浙1831共7个水稻品种为试验材料,采用盆栽试验方法,比较分析在2.70 mg/kg和5.77 mg/kg的镉污染土壤中各水稻品种的镉低积累水平,以筛选出镉低积累水稻品种。结果表明,不同水稻品种间镉积累特性存在极显著差异,其中中嘉早17、金早51、浙1831均具有一定的镉低积累特性,表现为金早51>浙1831>中嘉早17,而中组143、甬籼15等品种耐镉性较差,不具有镉低积累特性。     

水稻降镉技术研究进展

水稻镉超标已成为威胁粮食安全和食品安全的大问题,也是制约水稻产业提质增效的关键因素。镉是植物生长的非必需元素,当镉进入植物体内并积累到一定程度后,植物的多种生化活动会受到严重破坏,并对人体产生毒性。为了安全利用镉污染水稻田,研究人员也越来越重视各类水稻降镉技术。为了给相关研究提供参考,从低镉水稻品种选育和筛选（种植前）、土壤改良剂阻镉（种植中）、稻谷加工脱镉（种植后）和“VIP+n”技术降镉（集成技术）这4个方面出发,对水稻降镉技术研究进展进行综述,并对其发展方向进行展望。     

VIP+n技术在轻度酸性镉污染农田的应用

[目的]研究VIP+n技术对攸县轻度酸性镉污染农田早晚两季的修复效果。[方法]对攸县约33.33 hm~2示范项目进行布点采样、结果分析与实施监管。[结果]采用VIP+n技术能明显提高酸性土壤pH,缓解土壤酸化,降低土壤中有效态镉含量(降低幅度为44.50%～81.33%),且对土壤有机质含量不产生明显影响;同时降低稻米镉含量,使种植示范区水稻稻米中的镉含量均达到我国《食物中污染物限量》,不减少水稻产量。[结论]VIP+n技术成本相对较低,降镉效果明显,具有复制和推广的意义。     

安顺市平坝区镉低积累水稻品种的筛选

为切实做好平坝区受污染耕地安全利用工作,降低农产品重金属镉污染风险,解决镉污染农田水稻安全生产问题,提高平坝区受污染耕地安全利用率,保障农产品质量安全,在安顺市平坝区十字乡九甲村镉轻度污染农田开展水稻低积累品种筛选试验。以尊优3号、T香优557、泰优98、泰优553、宜香4245、宜香2079及泰优粤占等7个平坝区当地主栽水稻品种为试验材料,测定其产量及糙米中的镉含量,筛选适合平坝区种植的镉低积累水稻品种。结果表明：7个水稻品种产量均达610 kg/667m²以上,且糙米的镉平均含量为0.011～0.069 mg/kg,均未超标。其中,泰优553糙米的镉含量最低,为0.011 mg/kg,产量为648.52 kg/667m²。综合糙米的镉含量及产量指标,泰优553效果最好,建议在平坝区镉轻中度污染耕地推广种植。     

镉低积累品种与调理剂降低黑色岩系农田水稻镉吸收的效果

选择镉中度污染的黑色岩系农田土壤,布置了2个水稻品种与4种调理剂处理组合的盆栽试验,研究了各处理对水稻器官中镉含量的影响。结果表明:镉低积累品种秀水519各器官的镉含量明显低于杂交水稻浙优18的;4种调理剂处理均可提高土壤pH值,促进土壤水溶性镉和交换态镉向碳酸盐结合态镉和残余态镉的转变,从而显著降低土壤有效镉的含量;施用石灰石粉和生物质炭对降低水稻根和茎镉含量的效果较佳,施用石灰石粉+硅肥和石灰石粉对降低叶、稻壳和糙米中镉含量的效果较佳。     

镉低积累品种与调理剂降低黑色岩系农田水稻镉吸收的效果

选择镉中度污染的黑色岩系农田土壤,布置了2个水稻品种与4种调理剂处理组合的盆栽试验,研究了各处理对水稻器官中镉含量的影响。结果表明:镉低积累品种秀水519各器官的镉含量明显低于杂交水稻浙优18的;4种调理剂处理均可提高土壤pH值,促进土壤水溶性镉和交换态镉向碳酸盐结合态镉和残余态镉的转变,从而显著降低土壤有效镉的含量;施用石灰石粉和生物质炭对降低水稻根和茎镉含量的效果较佳,施用石灰石粉+硅肥和石灰石粉对降低叶、稻壳和糙米中镉含量的效果较佳。     

上海市嘉定区受污染耕地安全利用技术研究

本文聚焦以重金属Cd污染耕地,应用优化施肥、品种替换、水分调控等技术措施开展水稻田间种植试验,探究轻中度污染耕地安全利用技术,强化耕地土壤分类管理的手段。结果表明：种植Cd低积累性水稻品种的条件下,使用优化施肥及水分调控措施对降低耕作层土壤Cd含量效果最好;施用生物炭基有机肥和叶面肥能有效降低水稻籽粒中的重金属Cd含量;水分调控对抑制重金属Cd从茎秆向籽粒转运具有较好效果。综合考量,选择优化施肥+品种替换+水分调控的技术组合效果最佳。但各项措施会导致管理成本增加,故安全利用技术的应用推广还需结合农户实际生产情况和需求来开展。     

水稻氮磷钾肥“3414+1”试验

对龙塘镇水稻进行了"3414+1"施肥试验,结果表明:N、P2O5、K2O施用量分别为:750kg/hm2、200kg/hm2、58kg/hm2,单产最高,达9 437.50kg/hm2;其次是N、P2O5、K2O施用量分别为:100kg/hm2、100kg/hm2、58kg/hm2,单产为9 312.50kg/hm2;不施用任何肥料的处理产量最低;施用有机肥的产量为6 729.17kg/hm2,略高于不施肥的处理。     

在轻中度镉污染酸性稻田中实施“VIP+n”综合治理技术存在的问题与对策

自2009年以来,湖南省在长株潭地区开展以"VIP""VIP+n"为主的农田重金属污染治理修复技术,通过控制污染源头、调节农田土壤pH、优化田间水分管理、推广低累积镉(Cd)品种加施用土壤调理剂、叶面阻控剂、植物提取、秸秆移除和生产改制等技术措施进行土壤重金属治理。本文详细阐述了"VIP+n"综合治理技术组合在南方酸性轻、中度重金属镉污染稻田中存在的问题与对策,以期为后续构建一套更科学精细的重金属污染耕地修复治理技术模式提供参考依据。     

抗稻瘿蚊水稻品种“青占”及高产栽培技术

稻瘿蚊是我县粮食生产的主要害虫之一，为减轻其危害，2000年我们从赣南引进的抗稻瘿蚊“青占”品种。在稻瘿蚊重发生的乡（镇)作一晚、二晚对比种植和小面积示范种植，都表现对稻瘿蚊高抗。一晚每667平方米平均产量563千克，二晚平均产量484千克，且适应性广、米质优良。现将近几年来的实践概况介绍于后。     

“苏玉”系列玉米品种比较试验

通过对"苏玉"系列7个高产玉米新品种进行比较试验,掌握了各品种的生育期、农艺性状、植物学性状、抗病抗虫性等,初步筛选出"苏玉23"、"苏玉31"、"苏玉29"、"苏玉20"等品种,可适用于江苏泰兴地区推广或作为改良缺陷的遗传变异源。     

镍污染稻田低积累水稻品种筛选及健康风险评价

为筛选出适用于黔中地区稻田安全生产的镍（Ni）低积累水稻品种,采用田间试验法,以黔中地区主栽的10个水稻品种为研究对象,测定不同部位Ni含量,研究Ni在稻米中的累积和转运特征,并对10个水稻品种进行聚类分析及健康风险评价。结果表明,10个水稻品种中宜香优800稻米Ni含量最低,为0.372 mg/kg;乐优891稻米Ni含量最高,为2.136 mg/kg。宜香优800稻米对Ni的富集能力及Ni由稻壳向稻米转运的能力均低于其他9个水稻品种。基于稻米Ni含量对水稻品种聚类的结果表明,宜香优800为低值类（第Ⅰ类）品种。健康风险评价显示,10个水稻品种对不同人群的THQ（目标危害系数）值均小于1,无健康风险。宜香优800的THQ值最低,结合稻米Ni含量,推荐其作为黔中地区Ni低积累水稻品种。     

加快推进受污染耕地安全利用技术与措施初探

按照“风险可控制,技术可操作,经济可承受”的原则,开展中轻度受污染耕地安全利用。对优先保护类耕地实行严格保护,确保其面积不减少,土壤质量不下降。对安全利用类耕地结合本地主要作物品种的种植习惯,制定受污染耕地安全利用方案,选用、推广“六改”农艺措施(即改良酸性土壤、改革施肥技术、改善灌溉方式、改进耕种措施、改变越冬状况、改选适宜品种)。     

23个水稻品种作再生稻比较试验结果及评价

以23个不同类型的水稻(Oryza sativa L.)品种为材料进行再生稻比较试验,主要从品种生育期、产量、品质、抗性4个方面进行了综合比较分析。结果表明,华两优2882、旱优73、华两优2834、天两优616、华两优2881、新两优223、黄科香1号、黄科香2号共8个品种适合作为再生稻种植。     

镉污染“VIP技术”修复治理措施示范研究

茶陵县是重金属镉中、轻污染区。2015年进行了稻田重金属Cd污染"VIP技术"修复治理小区、示范试验。结果表明:稻田重金属Cd污染"VIP技术"修复治理稻米有明显的降Cd效果,采用低Cd品种,施用适量生石灰,既环保又有效;对稻田土壤降Cd没有明显效果。中、轻度稻田重金属Cd污染区早稻收割期土样全Cd和有效Cd含量都明显高于晚稻收割期土样的全Cd和有效Cd含量,早稻稻米含Cd量又明显低于晚稻稻米含Cd量。     

水稻“三控”技术在江门地区试验及示范推广应用效果

2012-2013年早造进行了水稻"三控"技术对比试验,结果表明,"三控"处理在成穗率、总粒数、结实率、千粒重方面均比对照(习惯施肥)高,每亩增产稻谷31.93 kg,增收47.94~128.89元,节省肥料、农药成本24.10~27.42元,平均每亩节本增收109.79元;同时,水稻"三控"技术在江门地区示范、推广应用,表现出省肥省药、高产稳产、增产增收效果明显,具有良好的推广应用前景。     

德江县黄泥田水稻“3414+1”田间肥效试验

采用"3414+1"田间试验方法,研究德江县黄泥田水稻产量和施肥量的关系,并建立水稻产量和施肥量数学模型。结果表明:氮、磷、钾肥配合施用,水稻植株群体与个体协调,肥料利用率提高,水稻产量增加,经济效益显著。回归分析得出,最大产量施肥量为纯N 13.28kg/666.67m2、P2O5 10.78kg/666.67m2、K2O 15.85kg/666.67m2,产量达623.70kg/666.67m2。最佳施肥量:纯N 11.01kg/666.67m2、P2O5 8.99kg/666.67m2、K2O 12.89kg/666.67m2,产量达613.49kg/666.67m2。德江县中等肥力黄泥田基础生产率为4 341.46kg/hm2,单施有机肥产量为7 219.51kg/hm2。     

20个水稻品种稻虾栽培比较试验结果及评价

通过对20个水稻(Oryza sativa L.)品种进行筛选,对参试品种的生育期、产量、米质和抗逆性进行了综合比较,分析各品种在稻虾共生种养模式下的性状表现和适应性。结果表明,福稻88、桃优香占、Y两优911、虾稻1号、银两优851、新两优188、安徽1号、福建1号共8个品种产量高、生育期适中、综合特性较好,可作为虾稻品种种植。     

阳东县水稻“三控”施肥技术试验示范

总结了水稻“三控”施肥技术在阳东县两个试验点的对比试验和连片示范效果.在每667 m2施氮量分别为9.43 kg和8.28 kg的情况下,“三控”施肥法每667 m2稻谷产量比习惯施肥法分别增加55.1 kg (12.9％)和46.6 kg(11.3％),经济效益每667 m2分别增加154.28元和130.48元,群体成穗率分别提高3.1％和7.2％,氮肥农学利用率分别提高53.7％和53.3％.在6.7 hm2连片示范中,“三控”施肥法的氮肥施用量比对照减少20.8％,稻谷产量比对照提高8.2％.