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从“土”开始 治镉之“疾”

2016-07-12 08:39来源:经济日报作者:常理关键词:重金属污染耕地修复土壤污染收藏点赞

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既然环境因素严重影响了土壤中的重金属含量,我们所吃的粮食又必须种在土壤里,该如何解决?

“稻米中的重金属镉主要是在种植过程中从土壤、灌溉水和肥料转移而来,土壤污染不等于农产品污染也不等于食品污染,可以通过科学技术手段让土壤中的重金属元素不被吸收,或者不被运输到种子中,这样就降低了食用风险。”中国农业科学院南方稻区重金属污染协同创新团队首席科学家刘仲齐告诉《经济日报》记者。

科学团队研究发现,非选择性阳离子通道是影响大多数水稻品种镉吸收转运的关键通道。水稻体内生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输和主动运输两种方式。被动运输的离子通道和主动运输的离子载体都会影响镉的吸收和转运。

并且,环境因素对于植物体内的镉含量产生了影响:早稻灌浆期降雨量大,品种的遗传背景对稻米的镉含量有极显著的影响;晚稻灌浆期蒸发量大,稻米镉超标率更为严重。秋季耕层土壤中镉的富集是导致晚稻镉超标的主要原因。随着生长期的延长,水稻根、茎叶及籽粒中镉逐渐增加,即成熟期>灌浆期>拔节期。

从植物的部位来看,穗轴和旗叶是稻米镉的直接来源;根系、叶鞘、节间等营养器官是稻米Cd的间接来源。土壤中的镉会富集在作物的根系中,但是不一定会被传导至稻米之中,而大气中的镉通过沉降在叶片中,会显著影响稻米中的镉含量。

协同治理效果好

土壤重金属治理是一件复杂而精密的工作,中国农科院开展协同创新以来,共有7个研究所、11个团队加入到协同攻关中来,对选种、种植、加工全过程进行综合治理,并取得了明显成效。

中国水稻所副所长胡松培告诉《经济日报》记者,在品种筛选上,团队针对200余份南方主栽品种,通过重新筛选,选出了部分镉积累相对较低的品种。并发现早熟品种镉积累普遍较低,籼稻交杂交稻糙米镉含量普遍较高,粳稻镉积累整体上并不比籼稻要低。

灌溉所研究人员发现,海泡石和坡缕石可显著降低酸性稻田土壤中镉的有效态浸提含量,降幅40%至70%,可以使中轻度镉污染稻田生长的水稻糙米镉含量降低至0.2mg/kg的国家标准最大限量值以下。他们制备了羧基和巯基修饰海泡石作为钝化材料,应用成本显著降低,修复效应明显提高,具有大规模推广的潜力。

此外,麻类对于吸附镉有着很好的效果。据麻类所研究员王玉富介绍,水稻镉污染农田经过一年苎麻种植修复后,土壤含镉量从1.22mg/kg降到了1.12mg/kg,土壤镉含量降低了8.19%。水稻镉污染农田经过一年红麻种植修复后,土壤含镉量从1.28mg/kg降到了1.23mg/kg,同时红麻干皮产量保持了较高水平。

稻米从收获到餐桌,要经历复杂的加工过程,在这个过程中,也可以通过技术手段去除稻米中的镉元素。从稻米的营养成分构成来看,淀粉约占70%,蛋白质约占10%,另外还有脂肪、维生素、纤维等成分,而镉主要是和蛋白质结合。“我们尝试了在加工的最初环节,用食用醋酸对稻米进行浸泡,以去除蛋白质中的镉元素,目前看,效果比较明显。”农科院加工所研究员郭莉波告诉记者。

据介绍,目前加工所正在研制一种再造米,先把稻米全部粉碎,将淀粉蛋白质分离,然后去除掉蛋白质中的镉元素,然后再根据营养比例将稻米粉末制成米粒形式,形成脱镉再造米。

原标题:从“土”开始 治镉之“疾”
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