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農業資源中心大規模田試評估鎘污染農田安全利用技術

發布時間:2021/11/30 16:36:42編輯:Ma Liang
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  我國農田土壤重金屬污染防控具有重要意義。安全利用旨在污染(尤其是輕微污染)土壤中產出安全的農產品,是我國當前階段農田污染的重要治理策略。《土壤污染防治行動計劃》對我國的安全利用提出了明確要求與時間截點,但目前技術模式尚不成熟,大規模技術推廣尚有困難。華北鎘污染農田適用什么樣的策略和技術模式?哪些候選技術具有可推廣性?可推廣的技術標準是什么?為深入研究上述問題,中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心研究員李小方團隊在前期理論和實驗室技術研究基礎上,在華北平原某典型污灌區開展了大規模田間試驗和技術推廣,相關研究成果以Technical solutions for minimizing wheat grain cadmium: A field study in North China為題,在線發表在Science of the Total Environment上。   
  重金屬不可降解,在污染治理策略上只能鈍化或轉移。對農田重金屬污染這一特殊情境,重金屬污染防控具有更大的復雜性。農田污染多以輕微污染為主,重度農田污染往往劃入了場地污染治理范疇。低濃度污染一般意味著常規鈍化和移除手段效率低下;農田污染面積已經超出了傳統場地污染治理的技術模式,例如異位處理、鈍化、植物吸收等。因此,從技術可行性和成本角度考慮,農田重金屬污染防控對技術模式和具體技術均有特殊要求;此外,污染農田安全利用以農民、農業和農村問題為背景,其技術可行性須考慮農民接受度、農業生產可持續性、利益方資金來源等問題。綜上,農田重金屬污染防控依賴頂層設計,無法通過單一技術研發解決。研究組圍繞該問題進行了多次理論闡述(李小方. 重金屬污染農田安全利用:目標、可選技術與可推廣技術[J]. 中國生態農業學報(中英文), 2020;Li, X. (2019). Technical solutions for the safe utilization of heavy metal-contaminated farmland in China: A critical reviewLand Degradation & Development),此次田間試驗是對前期理論設計的綜合檢驗,旨在形成華北地區鎘污染農田可推廣技術方案。
  該試驗在我國華北某歷史污灌區開展。試驗針對不同污染風險水平的農田,采取了兩種技術策略,從效果與經濟成本等方面綜合評價了當前主流安全利用技術(低吸收品種與土壤調理劑)的可行性,并據此提出了適合研究區域的安全利用實施方案。研究發現,重金屬Cd的富集能力在小麥品種之間存在顯著差異,低吸收品種在降低籽粒Cd含量的同時并未造成經濟效益上的負面影響,是切實可行的安全利用技術。通過多點位擬合分析,該研究預測了低吸收小麥品種JM22推廣種植的土壤鎘臨界值。定量結果表明,推廣單一小麥品種可以零成本實現試驗區80%的鎘污染農田安全利用。
  研究工作得到國家重點研發計劃項目與河北省杰出青年基金的資助。
 

微信號:ayiwangapp17

(來源: 中國科學院科技產業網 )

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