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。
表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)