综合栽培措施对作物镉含量的影响

(整期优先)网络出版时间:2022-08-23
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综合栽培措施对作物镉含量的影响

洪向华  ,张伟

江西省武宁县农业农村局 

摘要:在种植业中产品的质量越来越受到社会关注,不同土壤环境和农艺措施对镉在根茎叶和果实的转运、积累会产生一定的影响,特别是综合农艺措施的在栽培实际中的运用,能产生良好的效果,降低作物可食部位中镉类有害物质的含量,保障产品质量达到安全食用标准,同时保持相对正常的产量水平。采取综合农艺措施是为探索安全性高、操作性强的模式,为本县其他农户、相关基地进行更大面积的生产积累更多的技术方法。

关键词:栽培措施;综合运用;产品质量;降镉效果

引言:在全县开展耕地质量普查的基础上,选择土壤镉含量轻度超标、面积相对连片的350亩作物,采取综合性的农艺栽培措施,从5月份开始先后运用原位钝化、叶面调控、水肥管理、土壤调酸等措施,至10月底采集烘干农产品,交专业机构对产品中镉含量进行检测,评估上述综合措施的降镉效果。

一、种植区情况。选择本地典型的丘陵地带相对连片耕地,周边的零星耕地暂时未被选入。经过耕地质量普查统计对片区16中719亩有350亩相对连片的耕地存在镉轻度超标,这片耕地属于传统的农业区有水田和旱地交混,其中水田180亩作物为单季稻,旱地作物包括瓜果蔬菜和大豆、玉米等共计170亩,分别根据栽培实际、农事季节采取相应的栽培措施进行管理。

表1武宁县各详查单元2020年耕地类型面积统计   单位:亩

序号

总 面 积

详查区良田

详查区超标田

详查区外良田

备注

片区1

40768

960

片区2

9204

片区3

10866

片区4

22234

110

95

镉超标

片区5

24747

片区6

23458

片区7

12472

片区8

35884

2300

片区9

36740

276

片区10

23552

3387

片区11

36800

654

片区12

24762

3959

1194

镉超标

片区13

27756

2815

片区14

11148

片区15

25035

9188

719

镉超标

片区16

45789

片区17

15105

617

片区18

32361

2986

片区19

8053

片区20

3

合计

466736

27251

2007

437478

二、运用的措施:

1、水份调控,酸性土壤在淹水条件下,土壤pH值会升高,重金属活性也随之降低,同时土壤处于还原状态,可促进重金属与硫化物形成沉淀,从而减少水稻对镉等重金属的吸收。在水稻的盛蘖期(水稻封行前一周开始至封行后一周)和水稻抽穗灌浆期(水稻开始抽穗至全部勾头成熟)淹水,淹水方法可采取在农田排水口垫土,将其高度固定在比田面高3-5 cm水平上,缺水时及时补充。

2、叶面调控,通过叶面喷施锌、硅等有益元素,提高作物抗逆性,抑制作物向可食部位转运重金属,降低可食部位重金属含量。喷施时间一般集中在水稻的分蘖盛期后段和灌浆期前段。喷施时,注意选在晴朗无风且温度不高的时候,

喷施的叶面阻隔剂能够在叶面充分停留和被农作物吸收。要避免高温时喷施,以避免因温度过高,蒸发快,叶面浓度过高而产生毒害。按照每亩200g的用量进行喷施。

3、原位钝化。通过向土壤中施用钝化剂,将土壤中的有效态重(类)金属转化为化学性质不活泼的形态,从而降低其植物有效性和生物毒性。本片区基本在单季稻移栽或播种前施入,用量为每亩180千克,然后配合浸水并保持时间在三天以上。

4、旱地作物一般是采取撒施有机肥的措施,进行土壤改良,又能提供生物活性物质,为土壤微生物活动提供基质和能源,间接影响了土壤中镉活性,减轻镉的生物毒性,按照每亩100kg有机肥的标准实施。

5、酸碱调节。实际生产中土壤偏酸情况比较多见,在作物移栽前1-2周适当撒入石灰,然后翻耕混匀,可以提高土壤PH值。根据不同地段PH值石灰用量每亩约为160--200公斤。

三、常态化管理。各项措施关键在于落实,主要通过当地村组干部和技术人员轮流督导,重要农事季节有专人进行指导、施工。对于散户施工难以统一开展的,则委托种植大户包片施工达到标准统一,保障按时按质完成则对大户给予一定的工时补助。所需各类物质由县统一委托有资质的公司生产、运输,并由村组派专人管理,及时发放、施工,从而促进各项工作有序开展不误农时。

四、第三方管理。各项指标检测、化验、评估等技术性强的工作交由第三方机构来完成,重点完成产量、质量的全面评估。对农业化学投入品的性能也进行了随机抽检、化验均符合工艺标准。

农产品产量、质量结果方面的指标比较多,包括综合农艺措施对本区域内主栽农产品的产量不能产生负面影响,种植结构未发生改变的,本区域内的农产品单位产量(折算后)与治理前同等条件对照相比,减产幅度应小于或等于10%。对于降镉效果的评估是要求达到国家统一标准,目前本县稻米品种的镉含量低于0.2mg/kg即达到安全食用标准,其他的类金属影响、污染为极轻微,因此没有另外安排检测。

五、采样和检测。

在秋收季节做好布点采样,对区域内产品进行采样,本轮还适当扩大范围,对前期土壤详查范围外的区域增加了采样点,以验证全县详查效果和数据准确度。

2 详查区内外样品2020年布点数量和检测结果

采样点编号

区域

采样季节

样品类型

采样单位

Cd

(mg/kg)

公司

第三方

WN-CX-01

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.10

WN-CX-02

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.12

WN-CX-03

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.10

WN-CX-04

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.079

WN-CX-05

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.099

WN-CX-06

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.088

WN-CX-07

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.091

WN-CX-08

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.10

WN-CX-09

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.078

WN-CX-10

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.093

WN-CX-11

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.15

WN-CX-12

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.042

WN-CX-13

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

0.096

WN-CX-14

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.12

WN-CX-15

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.13

WN-CX-16

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.086

WN-CX-17

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.14

WN-CX-18

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.11

WN-CX-19

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

1人

0.050

WN-CX-20

详查单元外

9月上旬

中稻

1人

0.10

WN-CX-21

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

0.14

WN-CX-22

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.070

WN-CX-23

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.059

WN-CX-24

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.18

WN-CX-25

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.16

WN-CX-26

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.12

WN-CX-27

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.13

WN-CX-28

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.070

WN-CX-29

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.12

WN-CX-30

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.15

WN-CX-31

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.096

WN-CX-32

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.16

WN-CX-33

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.099

WN-CX-34

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

0.14

WN-CX-35

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.073

WN-CX-36

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.075

WN-CX-37

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.12

WN-CX-38

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.040

WN-CX-39

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.16

WN-CX-40

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.094

WN-CX-41

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.055

WN-CX-42

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.058

WN-CX-43

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.089

WN-CX-44

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.097

WN-CX-45

详查单元外

9月中旬

中稻

1人

1人

0.005

WN-XF-46

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.035

WN-XF-47

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.11

WN-XF-48

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

0.20

WN-XF-49

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

0.095

WN-XF-50

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

0.14

WN-XF-51

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.087

WN-XF-52

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.096

WN-XF-53

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.14

WN-XF-54

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.19

WN-XF-55

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.14

WN-XFS-56

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.10

WN-XFS-57

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.10

WN-XFS-58

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.20

WN-XFS-59

详查中心区

9月上旬

中稻

2人

0.070

WN-XFS-60

详查中心区

9月上旬

中稻

2人

1人

0.033

WN-XFS-61

详查中心区

9月上旬

中稻

1人

1人

0.15

WN-XFS-62

详查中心区

9月中旬

中稻

1人

1人

0.067

WN-XFS-63

详查中心区

9月中旬

中稻

1人

1人

0.033

WN-XFS-64

详查中心区

9月中旬

中稻

1人

1人

0.16

WN-XFS-65

详查中心区

9月中旬

中稻

1人

1人

0.13

WN-XFS-66

详查中心区

9月中旬

中稻

1人

1人

0.16

WN-XFS-67

详查中心区

9月中旬

中稻

1人

1人

0.084

WN-XFS-68

详查中心区

9月中旬

中稻

1人

1人

0.17

WN-XFS-69

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.18

WN-XFS-70

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.16

WN-XFS-71

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.080

WN-XFS-72

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.079

WN-XFS-73

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

0.091

WN-XFS-74

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

0.053

WN-XFS-75

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.058

WN-XFS-76

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.088

WN-XFS-77

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.12

WN-XFS-78

详查中心区

9月下旬

中稻

1人

1人

0.078

参加采样人员包括技术干部,督促操作人员进行规范化采集,如果第三方某个时点无法派人到现场采样,则提前通知主管单位或村组派人到点,并开展实地测产工作,同时督促公司采集员的认真操作,又确保双方同时有人在现场。

六、化验与分析

所有样品中镉的检测结果都进行评价,结果如下表所示:

表3检测样品中镉污染因子的样本统计量

评价参数

数值

样本数n

78

显著性水平α

0.050

最小值

0.005 mg/kg

最大值

0.200 mg/kg

平均值

0.105 mg/kg

污染指数算术平均值E平均

0.526

标准差S

0.211

单尾分位数C

1.665

0.566

0.486

样本合格率R(%)

100.00

由上表可知,根据评价点t检验的结果,=0.566<1,可以判定评价点E平均显著小于1。同时,样本中镉含量最小值为0.005 mg/kg,镉含量最大值为0.2 mg/kg,平均值0.105 mg/kg,样本合格率R为100%,达到规范要求。

结语:通过本轮综合农艺措施,镉含量轻度超标问题得到完全解决,检测显示稻谷镉平均含量处于0.105 mg/kg的安全水平,相关措施的影响作用显著。说明科学推广土壤、叶面、水份和有机肥等方面的综合技术,是比较适用于本地的降镉技术,能确保农产品质量和产量,上述的技术途径是科学的有效的。同时工作中也总结发现了取样偏差,对于瓜果蔬菜和大豆、玉米等缺乏详细统计和样品采集;对山区灌溉水源入水口未作跟踪检查,水质成分如何尚无定论,对本区域土壤环境是否有影响,下一步将尽量兼顾并做好监测,力争形成更为全面的优化措施。

参考文献:

1、《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》(GB/T5009.268-2016)

2、《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)