為水稻安全生産探路子

　　本報記者楊娟張振中

　　“我們村旁是涓水河，環境美，灌溉條件好，周邊也沒有廠礦企業，可沒想到的是，一些田塊種出來的稻穀卻遭受著看不見的鎘污染。”湖南省湘潭縣河口鎮楊基村村支書馮正坤説，一直以來，村民都盼著讓土壤中長出安全糧。

　　這也是農業科技工作者亟待解決的問題。隨著去年3月，南方地區稻米重金屬鎘污染綜合防控協同創新項目的啟動，這項由中國農科院7個研究所11個創新團隊百名專家聯手合作的科研行動在湖南省長株潭地區拉開序幕。

　　部分南方稻田為什麼會鎘超標？超標稻田能生産出安全糧？一年多以來，協同創新項目獲得了哪些新進展？帶著這些思考，跟隨著專家的視線，記者來到“南方地區稻米重金屬鎘污染綜合防控協同創新技術示範基地”——湖南省湘潭縣河口鎮楊基村實地採訪，探究以鎘為重點的重金屬污染源從哪來？拿什麼來為水稻安全生産護航？

　　問題一

　　稻米鎘污染從哪來？

　　——是由土壤環境、農業投入品等多因素造成的

　　“萬物土中生，稻米鎘元素主要來源是土壤，但是一年時間以來，我們發現除土壤環境外，農業投入品、大氣沉降、品種、灌溉水等很多因素綜合在一起造成的稻米鎘超標。”據“南方地區稻米重金屬鎘污染綜合防控”項目負責人、農業部環境保護科研監測所研究員劉仲齊介紹，任何一個因素都不能有效解釋大米鎘污染重金屬超標問題，必須多個因素綜合起來考慮，示範基地開展了定位監測，設立了源解析專題項目，目的是要搞清楚稻米鎘污染從哪來。

　　湖南是有色金屬之鄉，由於歷史原因，長期工業“三廢”排放，污水灌溉，造成了局部稻田土壤污染。稻田污染與稻米鎘超標有很大相關性。但稻米鎘超標影響因素是多方面的。劉仲齊舉例道，比如品種，有的品種能夠富集大量重金屬，並把它轉運到籽粒中去，而有的品種雖然富集重金屬，但不往籽粒轉机運。所以，即使生産環境一模一樣，不同水稻品種稻米裏面的鎘含量也千差萬別，甚至可以相差20~30倍。所以，只有將環境因素和品種因素結合在一塊，才能保證以後我們生産的大米是安全的。

　　劉仲齊告訴記者，正因為重金屬鎘的來源複雜，所以，治理鎘污染就不能再走以往單打獨鬥、就土治土的路子，必須將研究土壤、品種、灌溉水等各領域的科學家聯合起來攜手攻堅克難。

　　目前，中國農科院協同創新團隊在湘潭縣河口鎮楊基村建立了全國唯一一個開放型的鎘污染綜合防控示範基地，面積達100畝，任何科研單位和企業只要有好的想法和技術，都能在基地開展試驗和示範。

　　問題二

　　耕地中的鎘等於大米中的鎘嗎？

　　——通過有效阻鎘後，農田中的“鎘”污染不等於稻穀有污染

　　“一年的研究中，我們找到重金屬鎘從土壤進入到籽粒到底經過了哪些路，也就是發現了鎘在水稻中的遷轉規律。”劉仲齊介紹，水稻體內廣泛存在的非選擇性陽離子通道，這是影響大多數水稻品種鎘吸收轉運的關鍵路徑。

　　劉仲齊進一步解釋説，水稻體內對元素的運輸有主動運輸和被動運輸兩種方式。如鉀、鈣離子等作物生長必需元素，它們有專門的通道主動進入，就好比乘坐專車進入水稻體內；而對於鎘這類非必須元素，就從非選擇性陽離子通道被動進入，這類似于乘公交車進入水稻體內。

　　“所以我們要控制重金屬鎘，不能依靠單一途徑，而是要加強整個公用通道的安保措施去管控。”劉仲齊介紹，基於以上研究，協同創新團隊提出一個理論：以調動水稻本身的阻控機制為核心，來控制稻米裏面的鎘含量。

　　“研究還發現，低鎘農田能保證多數品種的稻米鎘含量不超標，但部分鎘超標的農田也能産生出低鎘稻米。而且，通過有效阻鎘後，即使是農田有一定的“鎘”污染，也不等於稻穀有污染，污染的土壤上也能長出安全的稻米。”劉仲齊説，只要通過適當的阻控方法，不讓土壤中的鎘進入稻米中，就達到了生産安全稻米的目標。

　　問題三

　　如何綜合防控鎘污染？

　　——形成了以“凈源”、“失活”、“減量”、“低吸”為主打的技術途徑

　　那麼，如何將鎘污染阻止在稻米之外？

　　“單一的方法解決不了複雜的問題。”劉仲齊説，一年多來，項目組從重金屬鎘污染特徵與遷轉規律、稻米重金屬污染過程防控、稻米重金屬鎘污染末端治理、稻米重金屬鎘污染綜合防控技術示範等4個方面研究，全面鋪開綜合防控鎘污染之“網”，形成了以“凈源”就是控制外源污染進入、“失活”就是重金屬元素失去活性、“減量”就是減少進入農産品的量、“低吸”就是低吸收品種或技術為主打的技術途徑。

　　根據鎘元素在水稻植株中的遷轉規律，項目組試圖在鎘在水稻植株內運輸過程中設置三道關卡，以達到層層遏制重金屬鎘污染的目的：在土壤層，通過添加一些肥料和鈍化劑，降低鎘從土壤進入植物根系的比重；在根部，從根系微生物的層面使用一些産品，讓進入根系的鎘不再向植物葉片裏面轉運；在葉面部分，可以使用葉面調理劑，把植物營養體裏面的鎘控制住，不讓它往籽粒裏面繼續擴散。

　　中國農科院麻類所研究員王玉富的團隊研究發現，麻類植物對鎘都具有很強的富集能力，可用於鎘污染土壤的修復；水稻研究所則篩選出了部分鎘積累相對較低的水稻品種，並初步得出結論：早熟品種鎘積累普遍較低；秈粳雜交稻糙米鎘含量普遍較高；粳稻鎘積累整體上並不比秈稻低。灌溉所開展了鎘污染稻田灌溉水鎘消減技術，並初步篩選吸附材料，明確了不同吸附材料最佳吸附條件。

　　經過層層防控之後，稻穀鎘污染仍超標怎麼辦？湖南採取臨田檢測，對未達標的稻穀轉為非食用用途，實行專倉貯存、專企收購、專項補貼、專用處置和封閉運作的“四專一封閉”。這是政策措施，那麼有沒有科技手段呢？中國農科院農産品加工研究所研究員郭波莉告訴記者。“稻穀（谷粒）是農産品，流通的大米是商品，稻穀轉化為大米，還要經過收儲、加工、銷售等中間環節。”郭波莉介紹説，目前，他們的團隊通過開展稻米安全加工技術研究確定了水稻籽粒中鎘元素的富集部位，得到了不同碾米時間和碾米精度對精白米中鎘含量的影響，以及鎘元素在稻米籽粒不同營養組分中的分佈，證明了蛋白質是稻米中鎘元素最重要的結合物質。

　　“依託已有研究成果，我們開發出了一種新型脫鎘米製品——脫鎘再造米，通過脫鎘精加工，把稻米富集鎘部位去除，從而達到食品安全標準。”郭波莉説。

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