鎘（Cadmium,Cd）是自然界一種很稀少且分布較分散的元素，它在隕石和地殼中的平均含量分別為 2.4mg/kg 和 0.2 mg/kg,也是一種主要的有害重金屬，土壤和水體中都含有微量鎘[1].鎘在環境中活性較強，不易降解，易發生生物累積，且在植物體內具有隱蔽性。水稻（Oryza sativa L）是一種鎘積累能力較強的農作物[2],所以鎘可通過水稻進入食物鏈，威脅消費者健康。近年來，由于工業“三廢”排放，城市生活污水和垃圾以及農藥、化肥的不合理使用，稻田土壤的重金屬鎘含量日益增加。據報道[3],2010 年，我國受鎘、鉛、砷等重金屬污染的土地面積已近 2 000 萬 hm2,約占耕地總面積的五分之一。2012 年，王靜等[4]報道，全國鎘嚴重污染土地已超過 1.33 萬 hm2.在鎘污染農田中有 5%~10%的面積嚴重減產，并且所產各類糧食均不宜食用[5-6],這嚴重影響到我國的稻米數量和質量安全。根據國家標準GB2762-2012《食品中污染物限量》規定，稻米中鎘含量不得超過 0.2 mg/kg,但據調查，稻米鎘超標現象在我國各地均有發生，尤其是在湖南、廣東、廣西、福建、浙江等省份，超標率約在 5%~15%[2].因此，如何控制水稻鎘污染并實現其安全生產已經成為一個非常重要的課題。

　　目前，國內外應對稻米鎘污染的方法有很多，有以客土和淋洗等方法為主的物理措施，有以往土壤中施加改良劑為主的化學措施，也有以分子育種和生物修復為主的生物措施，以及以改善栽培方式為主的農業措施和生態措施。從控制的程序來分大致可歸為三類：第一是從源頭修復治理被鎘污染的土壤；第二是從水稻品種入手，篩選鎘低積累型的水稻品種；第三是通過加工技術降低稻米及其產品的鎘含量。

　　本課題組自 2010 年起，先后開展了低鎘型水稻品種的篩選、水分管理的優化、生石灰的施用等技術措施對水稻吸收與累積鎘影響的研究，發現這些技術措施能降低鎘在水稻植株體內的富集與籽粒中的積累，并綜合提出了以 VIP 為核心的綜合降鎘技術體系（V,Va-riety,選用低鎘型水稻品種；I,Irrigation,優化水分管理；P,土壤 pH,施用石灰以提高土壤 pH）。于 2013 年通過了湖南省科技廳組織的成果鑒定 （湘科成登字第：943Y2013055 號）。為了研究 VIP 技術在不同條件下的適應性，筆者在湖南省內多個鎘污染區進行了小區聯合試驗研究。

1 材料與方法

　　1.1 試驗材料

　　湘晚秈 12 號：系湖南省水稻研究所選育的 1 個中熟偏早晚秈優質新品種。該品種具有米質優、高產穩產，抗逆性好，適應性廣等優點。2001 年通過湖南省農作物品種審定委員會審定，2003 年通過國家農作物品種審定委員會審定[7].

　　1.2 試驗地及土壤情況

　　試驗地的成土母質及土壤背景全鎘含量見表 1.

　　1.3 試驗處理

　　試驗處理及主要內容見表 2.

　　1.4 試驗設計

　　隨機區組試驗設計，3 次重復，小區面積為 30 m2.6 月中下旬播種，采用常規水育秧，秧齡 25~30 d,移栽秧齡 5.5~6.5 葉期，移栽規格 20 cm×20 cm,壯苗帶泥栽植；采用人工除草，不使用化學除草劑；小區間留走道和灌排水溝，小區間作埂，分小區單排單灌；按當地病蟲害情報進行防治，用足水量，不打高濃度藥劑，比常規大田管理要多打幾次藥；施肥量及其他栽培管理技術措施參考當地標準

　　1.5 VIP 技術的操作規程

　　（1）石灰的施用：分蘗末期每 667 m2施用生石灰60 kg,拌泥土 60 kg 施用（施用石灰時遮住對照區）。

　　（2）水分管理：長期保持田間有淺水層，不曬田，直至收割前 7 d 左右，自然落干。

　　（3）生物菌肥的施用：每 667 m2施用 75 kg 生物菌肥，于移栽前作基肥施用。

　　（4）硒肥的施用：在始穗期和籽粒灌漿初期進行 2次葉面噴施富硒營養調理液，每次每 667 m2用量為 5g,對水 30 kg,選擇晴天下午進行細噴霧。

　　1.6 觀察記載項目

　　1.6.1 土壤取樣移栽前在每個試驗點的試驗田內隨機取 3 個樣品。

　　1.6.2 成熟期植株取樣每小區取 5 叢，齊泥割取，寫好標簽，每個樣品單獨裝袋。

　　1.6.3 稻株樣品處理及鎘含量測定取樣后，分成稻草和實粒兩部分，用 105℃殺青 30min,75℃條件下用烘箱烘干后再用粉碎機粉碎。鎘含量的測定利用原子吸收分光光度計，根據 GB/T5009.15-2003 的測定方法測定水稻糙米中鎘的含量。

　　1.7 數據處理

　　采用 Excel 2003 和 SAS 9.0 統計分析軟件進行數據處理。多重比較采用 LSD 法。

2 試驗結果與分析

　　2.1 各因素對米鎘含量的影響

　　從表 3 可見，3 種成土母質之間、3 種污染程度之間、6 種處理之間以及成土母質和污染程度組合之間均存在極顯著差異，而其他組合效應之間無顯著性差異。

　　2.2 不同控制技術對降低稻米鎘含量的影響

　　從表 4 可見，T1 處理糙米中鎘含量最高，為 0.22mg/kg.T5 和 T6 的處理效果較好，糙米中鎘含量最低，均為 0.15 mg/kg,比對照降低了 32%.T2、T3 和 T4 處理相比對照降低幅度依次為 9%、23%和 14%.其中，T3、T5、T6 與 T1 處理差異顯著，T5、T6 處理與 T1、T2、T4處理差異顯著，說明 5 種控制技術都有降低稻米中鎘含量的作用，其中以 T5 和 T6 處理效果較好。

　　2.3 不同試驗點稻米鎘含量差異比較

　　從表 5 可見，試驗點 HN5 的糙米中鎘含量最高，達 0.41 mg/kg,除 XT8 和 XY11 試驗點外，與其他地點均存在顯著性差異；試驗點 XT7 的糙米中鎘含量最低，為 0.09 mg/kg,與部分試驗點之間存在顯著差異。說明在不使用任何控制技術情況下，稻米吸收鎘含量在地點間有很大差異，即跟試驗點的成土母質和土壤污染程度有關。從總體上來看，4 個地區都以土壤中度污染條件下糙米鎘含量最高，長沙和衡南兩地以土壤重度污染條件下糙米鎘含量最低，湘潭和湘陰則以土壤輕度污染條件下糙米鎘含量最低。

　　2.4 不同試驗點各控制技術對降低稻米鎘含量的比較效應

　　從表 6 可見，長沙 3 和 T3 組合對降低糙米中鎘含量效果最明顯，僅為 0.08 mg/kg,而衡南 5 和 T1 組合的處理效果最差，糙米中鎘含量高達 0.41 mg/kg,兩者相差 0.33 mg/kg.說明所有組合中以 VIP 控制技術在成土母質為板頁巖的高度污染土壤條件下處理效果最好，而對照在成土母質為第四紀的中度污染條件下效果最差，其他組合介于兩者之間。