[農(nóng)民日?qǐng)?bào)]為水稻安全生產(chǎn)探路子
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本報(bào)記者楊娟張振中
“我們村旁是涓水河,環(huán)境美,灌溉條件好,周邊也沒(méi)有廠礦企業(yè),可沒(méi)想到的是,一些田塊種出來(lái)的稻谷卻遭受著看不見(jiàn)的鎘污染。”湖南省湘潭縣河口鎮(zhèn)楊基村村支書(shū)馮正坤說(shuō),一直以來(lái),村民都盼著讓土壤中長(zhǎng)出安全糧。
這也是農(nóng)業(yè)科技工作者亟待解決的問(wèn)題。隨著去年3月,南方地區(qū)稻米重金屬鎘污染綜合防控協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目的啟動(dòng),這項(xiàng)由中國(guó)農(nóng)科院7個(gè)研究所11個(gè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)百名專家聯(lián)手合作的科研行動(dòng)在湖南省長(zhǎng)株潭地區(qū)拉開(kāi)序幕。
部分南方稻田為什么會(huì)鎘超標(biāo)?超標(biāo)稻田能生產(chǎn)出安全糧?一年多以來(lái),協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目獲得了哪些新進(jìn)展?帶著這些思考,跟隨著專家的視線,記者來(lái)到“南方地區(qū)稻米重金屬鎘污染綜合防控協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)示范基地”——湖南省湘潭縣河口鎮(zhèn)楊基村實(shí)地采訪,探究以鎘為重點(diǎn)的重金屬污染源從哪里來(lái)?拿什么來(lái)為水稻安全生產(chǎn)護(hù)航?
問(wèn)題一 稻米鎘污染從哪里來(lái)?
——是由土壤環(huán)境、農(nóng)業(yè)投入品等多因素造成的
“萬(wàn)物土中生,稻米鎘元素主要來(lái)源是土壤,但是一年時(shí)間以來(lái),我們發(fā)現(xiàn)除土壤環(huán)境外,農(nóng)業(yè)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(biāo)。”據(jù)“南方地區(qū)稻米重金屬鎘污染綜合防控”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所研究員劉仲齊介紹,任何一個(gè)因素都不能有效解釋大米鎘污染重金屬超標(biāo)問(wèn)題,必須多個(gè)因素綜合起來(lái)考慮,示范基地開(kāi)展了定位監(jiān)測(cè),設(shè)立了源解析專題項(xiàng)目,目的是要搞清楚稻米鎘污染從哪里來(lái)。
湖南是有色金屬之鄉(xiāng),由于歷史原因,長(zhǎng)期工業(yè)“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(biāo)有很大相關(guān)性。但稻米鎘超標(biāo)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,并把它轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒中去,而有的品種雖然富集重金屬,但不往籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)。所以,即使生產(chǎn)環(huán)境一模一樣,不同水稻品種稻米里面的鎘含量也千差萬(wàn)別,甚至可以相差20~30倍。所以,只有將環(huán)境因素和品種因素結(jié)合在一塊,才能保證以后我們生產(chǎn)的大米是安全的。
劉仲齊告訴記者,正因?yàn)橹亟饘冁k的來(lái)源復(fù)雜,所以,治理鎘污染就不能再走以往單打獨(dú)斗、就土治土的路子,必須將研究土壤、品種、灌溉水等各領(lǐng)域的科學(xué)家聯(lián)合起來(lái)攜手攻堅(jiān)克難。
目前,中國(guó)農(nóng)科院協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在湘潭縣河口鎮(zhèn)楊基村建立了全國(guó)唯一一個(gè)開(kāi)放型的鎘污染綜合防控示范基地,面積達(dá)100畝,任何科研單位和企業(yè)只要有好的想法和技術(shù),都能在基地開(kāi)展試驗(yàn)和示范。
問(wèn)題二 耕地中的鎘等于大米中的鎘嗎?
——通過(guò)有效阻鎘后,農(nóng)田中的“鎘”污染不等于稻谷有污染
“一年的研究中,我們找到重金屬鎘從土壤進(jìn)入到籽粒到底經(jīng)過(guò)了哪些路,也就是發(fā)現(xiàn)了鎘在水稻中的遷轉(zhuǎn)規(guī)律。”劉仲齊介紹,水稻體內(nèi)廣泛存在的非選擇性陽(yáng)離子通道,這是影響大多數(shù)水稻品種鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵路徑。
劉仲齊進(jìn)一步解釋說(shuō),水稻體內(nèi)對(duì)元素的運(yùn)輸有主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸兩種方式。如鉀、鈣離子等作物生長(zhǎng)必需元素,它們有專門(mén)的通道主動(dòng)進(jìn)入,就好比乘坐專車進(jìn)入水稻體內(nèi);而對(duì)于鎘這類非必須元素,就從非選擇性陽(yáng)離子通道被動(dòng)進(jìn)入,這類似于乘公交車進(jìn)入水稻體內(nèi)。
“所以我們要控制重金屬鎘,不能依靠單一途徑,而是要加強(qiáng)整個(gè)公用通道的安保措施去管控。”劉仲齊介紹,基于以上研究,協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)提出一個(gè)理論:以調(diào)動(dòng)水稻本身的阻控機(jī)制為核心,來(lái)控制稻米里面的鎘含量。
“研究還發(fā)現(xiàn),低鎘農(nóng)田能保證多數(shù)品種的稻米鎘含量不超標(biāo),但部分鎘超標(biāo)的農(nóng)田也能產(chǎn)生出低鎘稻米。而且,通過(guò)有效阻鎘后,即使是農(nóng)田有一定的“鎘”污染,也不等于稻谷有污染,污染的土壤上也能長(zhǎng)出安全的稻米。”劉仲齊說(shuō),只要通過(guò)適當(dāng)?shù)淖杩胤椒?,不讓土壤中的鎘進(jìn)入稻米中,就達(dá)到了生產(chǎn)安全稻米的目標(biāo)。
問(wèn)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(shù)途徑
那么,如何將鎘污染阻止在稻米之外?
“單一的方法解決不了復(fù)雜的問(wèn)題。”劉仲齊說(shuō),一年多來(lái),項(xiàng)目組從重金屬鎘污染特征與遷轉(zhuǎn)規(guī)律、稻米重金屬污染過(guò)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(shù)示范等4個(gè)方面研究,全面鋪開(kāi)綜合防控鎘污染之“網(wǎng)”,形成了以“凈源”就是控制外源污染進(jìn)入、“失活”就是重金屬元素失去活性、“減量”就是減少進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品的量、“低吸”就是低吸收品種或技術(shù)為主打的技術(shù)途徑。
根據(jù)鎘元素在水稻植株中的遷轉(zhuǎn)規(guī)律,項(xiàng)目組試圖在鎘在水稻植株內(nèi)運(yùn)輸過(guò)程中設(shè)置三道關(guān)卡,以達(dá)到層層遏制重金屬鎘污染的目的:在土壤層,通過(guò)添加一些肥料和鈍化劑,降低鎘從土壤進(jìn)入植物根系的比重;在根部,從根系微生物的層面使用一些產(chǎn)品,讓進(jìn)入根系的鎘不再向植物葉片里面轉(zhuǎn)運(yùn);在葉面部分,可以使用葉面調(diào)理劑,把植物營(yíng)養(yǎng)體里面的鎘控制住,不讓它往籽粒里面繼續(xù)擴(kuò)散。
中國(guó)農(nóng)科院麻類所研究員王玉富的團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),麻類植物對(duì)鎘都具有很強(qiáng)的富集能力,可用于鎘污染土壤的修復(fù);水稻研究所則篩選出了部分鎘積累相對(duì)較低的水稻品種,并初步得出結(jié)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;粳稻鎘積累整體上并不比秈稻低。灌溉所開(kāi)展了鎘污染稻田灌溉水鎘消減技術(shù),并初步篩選吸附材料,明確了不同吸附材料最佳吸附條件。
經(jīng)過(guò)層層防控之后,稻谷鎘污染仍超標(biāo)怎么辦?湖南采取臨田檢測(cè),對(duì)未達(dá)標(biāo)的稻谷轉(zhuǎn)為非食用用途,實(shí)行專倉(cāng)貯存、專企收購(gòu)、專項(xiàng)補(bǔ)貼、專用處置和封閉運(yùn)行的“四專一封閉”。這是政策措施,那么有沒(méi)有科技手段呢?中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所研究員郭波莉告訴記者。“稻谷(谷粒)是農(nóng)產(chǎn)品,流通的大米是商品,稻谷轉(zhuǎn)化為大米,還要經(jīng)過(guò)收儲(chǔ)、加工、銷售等中間環(huán)節(jié)。”郭波莉介紹說(shuō),目前,他們的團(tuán)隊(duì)通過(guò)開(kāi)展稻米安全加工技術(shù)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(shí)間和碾米精度對(duì)精白米中鎘含量的影響,以及鎘元素在稻米籽粒不同營(yíng)養(yǎng)組分中的分布,證明了蛋白質(zhì)是稻米中鎘元素最重要的結(jié)合物質(zhì)。
“依托已有研究成果,我們開(kāi)發(fā)出了一種新型脫鎘米制品——脫鎘再造米,通過(guò)脫鎘精加工,把稻米富集鎘部位去除,從而達(dá)到食品安全標(biāo)準(zhǔn)。”郭波莉說(shuō)。
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