專利名稱：：重金屬低積累/低富集蔬菜品種的篩選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是涉及對(duì)重金屬低積累/低富集蔬菜品種的篩選方法。
背景技術(shù)：
：隨著城市化的發(fā)展，城市生活廢棄物和工廠"三廢"排放也日益增多，農(nóng)藥、化肥的不合理使用以及污水、污泥的使用，嚴(yán)重污染了區(qū)域內(nèi)的水、土、氣，致使蔬菜產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境日益惡化，含重金屬的污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤，進(jìn)而污染蔬菜，導(dǎo)致生長(zhǎng)在這些土壤上蔬菜的重金屬污染。目前我國(guó)的蔬菜產(chǎn)地的重金屬污染狀況不容樂(lè)觀，一項(xiàng)由國(guó)家環(huán)?？偩譅款^的，針對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的土壤調(diào)查結(jié)果初步顯示珠三角近40%的農(nóng)田菜地土壤重金屬污染超標(biāo)，其中10%屬"嚴(yán)重"超標(biāo)，在這些土壤里生長(zhǎng)的蔬菜，重金屬超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，按照國(guó)家無(wú)公害蔬菜重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)，東莞、順德和中山田地里的蔬菜重金屬超標(biāo)率，分別達(dá)到了31.2%、31%和22.8%。其中生菜、油麥菜、小白菜等葉菜里含有的鉛、鎘較多[趙小虎，王富華，張沖等.南方菜地重金屬污染狀況及蔬菜安全生產(chǎn)調(diào)控措施，農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2007，(3):91-94]。中科院南京土壤研究所2004年底完成的一次調(diào)査顯示，南京市的江心洲、八卦洲的土壤鎘污染嚴(yán)重，兩地種植的農(nóng)產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)鎘、鉛金屬污染嚴(yán)重，已經(jīng)出現(xiàn)危害人體的可能[周建新，王水汀，楊國(guó)峰.儲(chǔ)備糧質(zhì)量安全的隱患與對(duì)策^(guò)~以南京市為例，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究，2006，(1):77-78]。隨著人們對(duì)食品安全的重視，土壤重金屬污染以及蔬菜的重金屬污染已引起人們的極大關(guān)注。植物修復(fù)(Phytoremedition)是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的環(huán)境污染治理技術(shù)，廣受關(guān)注。重金屬污染土壤的植物修復(fù)是指利用植物及其根際微生物體系的提取、揮發(fā)和轉(zhuǎn)化固定作用，去除土壤中的重金屬或?qū)⒅亟饘俜€(wěn)定在污染現(xiàn)場(chǎng)，防止其對(duì)地下水及周圍環(huán)境造成更大的污染。植物修復(fù)主要包括植物提取(Phytoextraction)、植物揮發(fā)(Phytovoltilization)、根際濾除(Rhizofiltration)和植物穩(wěn)定(Phytostablization)四種作用方式，其中植物提取方面的研究日益受到人們的關(guān)注[ChaneyR.L.，MalikM.，LiY.M.，etal.1997，Phytoremediationofsoilmetals.CurrentOpinionsinBiotechnology.8:279_284]。植物提取，即利用重金屬富集/積累特別是超富集/超積累植物從污染土壤中超量吸收一種或幾種重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、貯存到莖、葉等地上部器官，將植物整體收獲并集中處理后再連續(xù)種植，以便使土壤中重金屬濃度降低到可以接受的水平。但植物修復(fù)也有其局限性，由于用于植物修復(fù)的富集植物的生長(zhǎng)習(xí)性不同，使一些富集植物的應(yīng)用受到地域的限制；同時(shí)，植物修復(fù)要達(dá)到可接受的結(jié)果，一般需要連續(xù)種植幾季，目前許多富集植物多為一年生植物，因此需要連續(xù)種植幾年甚至十幾年以上時(shí)間才能達(dá)到修復(fù)效果。如利用目前發(fā)現(xiàn)的超積累植物野生遏藍(lán)菜在修復(fù)Zn污染土壤時(shí)，將污染土壤從440mg/kg降低到300mg/kg需要種植14茬，由于遏藍(lán)菜是一年生植物，也就是說(shuō)要將污染降低到土壤環(huán)境質(zhì)量要求至少需經(jīng)過(guò)14年的修復(fù)才能再種植蔬菜。再如，以我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的As超積累植物——蜈蚣草為例，根據(jù)陳同斌等人的研究結(jié)果，利用蜈蚣草將土壤中的砷含量每降低5mg/kg需要7個(gè)月的生長(zhǎng)期，即相當(dāng)于蜈蚣草一年中的主要生長(zhǎng)期。如果按照這樣的速度，將60mg/kg的土壤中的As修復(fù)到土壤環(huán)境二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(pH:6.57.5，30mg/kg)需要6年的時(shí)間[周東美，郝秀珍，薛艷等，污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展，生態(tài)環(huán)境，2004，13(2):234-242],按這樣的植物修復(fù)速度，在我國(guó)人多地少的國(guó)情下，是很難實(shí)施的。目前，國(guó)際上已報(bào)道的超富集植物約為400多種，其中Ni超富集植物約300種，Co26種，Cu24種，Sel9種，Znl6種，Mnll種，Til種，Cdl種[文獻(xiàn)9:Brooks,R.R.,Chambers,M.F.，Nicks，L.J.:Robinson,B.H.，1998.Phytoming.Trendsinplantscience.3，(9):359-362.]，從這些超富集植物所能富集的重金屬而言，除了Cd之外，蔬菜中需要嚴(yán)格控制的Hg、As、Pb等重金屬還沒(méi)有相應(yīng)的超富集植物，而Cd也只發(fā)現(xiàn)了l種超富集植物，并且在實(shí)際應(yīng)用中還會(huì)受地域限制，這也是植物修復(fù)的局限性所在。另外，人們也通過(guò)產(chǎn)地環(huán)境的選擇和產(chǎn)品認(rèn)證等方式來(lái)控制蔬菜中的重金屬含量，分別采取的技術(shù)措施主要包括一是對(duì)產(chǎn)地環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)檢測(cè)土壤、空氣、灌溉水等環(huán)境要素的重金屬含量，如果所有的環(huán)境要素滿足國(guó)家規(guī)定無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境的要求，如《無(wú)公害食品蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件》(NY5010-2002)，則認(rèn)為是適合蔬菜的種植，并能保障蔬菜的質(zhì)量安全。二是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，通過(guò)檢測(cè)蔬菜產(chǎn)品中的重金屬含量，看是否達(dá)到國(guó)家或者農(nóng)業(yè)行業(yè)無(wú)公害食品標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)滿足要求的產(chǎn)品給予無(wú)公害認(rèn)證標(biāo)志。這兩種技術(shù)措施在一定的程度上促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的提升，但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展也面臨一些問(wèn)題，首先，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動(dòng)加劇，土壤重金屬的污染呈擴(kuò)大的趨勢(shì)[文獻(xiàn)3:董文茂，保衛(wèi)土壤珠三角土壤污染調(diào)査，環(huán)境，2007，(7):6-10.]，因此，在有限的耕地面積前提下，滿足無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)的土壤會(huì)不斷縮小，選擇的余地也將越來(lái)越??；其次，產(chǎn)品認(rèn)證技術(shù)是蔬菜產(chǎn)品能否進(jìn)入市場(chǎng)的最后一道關(guān)卡，起到的作用只是將重金屬含量超標(biāo)的蔬菜產(chǎn)品阻擋在市場(chǎng)之外進(jìn)行銷毀，而并不能改變蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中其重金屬的含量。但許多調(diào)査研究表明，不同種類的蔬菜對(duì)重金屬的吸收/積累存在明顯的差異[羅曉梅，張義容，楊定清，成都地區(qū)蔬菜中重金屬污染分析與評(píng)價(jià)，四川環(huán)境，2003，22(2):49-51;彭玉魁，趙鎖勞，王波，陜西省大中城市郊區(qū)蔬菜礦物質(zhì)元素及重金屬元素含量研究，西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2002，11(1):97-100]。因此，我們認(rèn)為只要找到對(duì)重金屬低積累/低富集的蔬菜品種，即使是在重金屬含量超過(guò)污染臨界值附近的土壤中，仍能生產(chǎn)出質(zhì)量安全的蔬菜產(chǎn)品，這就為解決土壤重金屬污染與蔬菜質(zhì)量安全之間的矛盾，提供了新的技術(shù)途徑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是，針對(duì)現(xiàn)有利用富集植物修復(fù)土壤重金屬污染技術(shù)，所存在的受到地域的限制及修復(fù)周期過(guò)長(zhǎng)生產(chǎn)無(wú)法實(shí)施的缺陷；以及通過(guò)產(chǎn)地環(huán)境的選擇和產(chǎn)品認(rèn)證方法，所存在的環(huán)境選擇余地越來(lái)越小及并不能直接改變蔬菜中重金屬含量等的不足；提供一種標(biāo)準(zhǔn)明確、操作簡(jiǎn)便、適用性廣、經(jīng)濟(jì)高效、能從源頭上將蔬菜產(chǎn)品重金屬含量限制在安全范圍以內(nèi)的重金屬低積累/低富集蔬菜品種的篩選及推廣種植的方法。本發(fā)明的基本原理是，在明確Hg、As、Pb、Cd為當(dāng)前蔬菜主要重金屬污染元素的基礎(chǔ)上，利用蔬菜不同種類或相同種類不同品種之間，由于基因型差異導(dǎo)致對(duì)重金屬的吸收與積累規(guī)律存在有明顯差異的特性，在可控的模擬重金屬自然污染環(huán)境條件下進(jìn)行種植，從中篩選出對(duì)重金屬具低積累/低富集特性，產(chǎn)品達(dá)到食用安全標(biāo)準(zhǔn)的蔬菜種類與品種，并在重金屬含量未超過(guò)污染臨界值或即使是在重金屬含量超過(guò)污染臨界值附近的土壤中推廣種植，均能獲得符合國(guó)家無(wú)公害食品要求的蔬菜產(chǎn)品，以保證人們的食用安全。同時(shí)通過(guò)在土壤重金屬含量較高地區(qū)的蔬菜產(chǎn)地進(jìn)行采樣驗(yàn)證，以確保本發(fā)明的準(zhǔn)確性。本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。重金屬低積累/低富集蔬菜品種的篩選方法，該方法按以下步驟進(jìn)行1)試驗(yàn)裝置在溫室或大棚內(nèi)，以盆栽方式進(jìn)行；2)篩選蔬菜種類以葉菜、根莖、茄果、瓜四類蔬菜為篩選對(duì)象；3)盆栽污染土壤的配制按照《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T18407.1-2001)以及《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜安全要求》(GB18406.1-2001)，規(guī)定的蔬菜重金屬污染檢測(cè)元素Hg、As、Pb、Cd及其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限量值，在考慮基礎(chǔ)土壤各元素含量值的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加相應(yīng)重金屬水溶性分析純化合物的水溶液，使配制土壤中的各相關(guān)重金屬最終含量分別達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限量值的O倍(對(duì)照，不添加重金屬)、0.5倍、1.5倍及4.5倍，放置平衡一周后，備用；4)篩選蔬菜的育苗、栽培與管理將步驟(2)四類蔬菜育苗后，選取長(zhǎng)勢(shì)健壯的幼苗，栽入裝有步驟(3)配制土壤的盆缽中，按常規(guī)管理至收獲各類蔬菜不同濃度處理的可食用部分；5)產(chǎn)品測(cè)定與篩選入選標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)對(duì)各類蔬菜不同濃度處理可食用部分產(chǎn)量差異性的測(cè)定和重金屬含量的測(cè)定后，將其中符合最高濃度處理的，平均每株可食部分產(chǎn)量比對(duì)照無(wú)顯著性減少，重金屬含量不超標(biāo)的，則入選為對(duì)重金屬低積累/低富集的蔬菜品種。所述Hg、As、Pb、Cd相應(yīng)重金屬元素水溶性分析純化合物為氯化汞、砷酸氫二鈉、硝酸鉛和氯化鎘。所述不同處理可食部分產(chǎn)量差異性的測(cè)定，采用最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行多重比較，顯著性水平為0.05。所述重金屬低積累/低富集蔬菜品種的主要特征為1)在無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求的污染限量值4.5倍濃度處理的土壤中進(jìn)行種植，所收獲蔬菜可食部分的重金屬含量不超過(guò)《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜安全要求》(GB18406.1-2001)規(guī)定的限量值；2)蔬菜生長(zhǎng)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的毒害癥狀；3)平均每株蔬菜產(chǎn)量與對(duì)照相比無(wú)顯著性減少。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明通過(guò)盆栽試驗(yàn)的方法篩選出對(duì)重金屬(Hg、As、Pb、Cd)低積累、低富集的蔬菜品種，能從源頭上降低蔬菜中重金屬的含量；可應(yīng)用于蔬菜種植的區(qū)域布局，尤其對(duì)土壤重金屬含量處于超過(guò)污染臨界值附近的蔬菜基地，通過(guò)上述蔬菜品種的種植，既保障了產(chǎn)品質(zhì)量的安全，同時(shí)又充分利用了現(xiàn)有的土地資源。2)本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)便，適用性廣僅在普通的塑料大棚或溫室內(nèi)，采用常規(guī)而成熟的盆栽試驗(yàn)方法，按設(shè)計(jì)添加不同濃度的重金屬元素水溶液，經(jīng)過(guò)栽培后，對(duì)產(chǎn)品采用常規(guī)的石墨爐原子吸收法和原子熒光法進(jìn)行重金屬污染含量測(cè)定后，即可從中篩選出對(duì)重金屬低積累/低富集的蔬菜種類與品種；篩選出的蔬菜種類與品種，經(jīng)在重金屬含量超過(guò)污染臨界值附近的土壤中試種，其植株生長(zhǎng)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的毒害癥狀；其可食部分的重金屬含量也不超過(guò)有關(guān)規(guī)定的限量值；此外，經(jīng)典型污染蔬菜產(chǎn)地實(shí)地采樣驗(yàn)證，與盆栽試驗(yàn)的結(jié)果相吻合，驗(yàn)證了本發(fā)明通過(guò)利用盆栽方法篩選重金屬低積累/低富集蔬菜品種的可行性(見(jiàn)表3)。3)經(jīng)濟(jì)高效，該發(fā)明在應(yīng)用過(guò)程中不需要昂貴的設(shè)備，盆栽所用的土壤可以反復(fù)利用，既避免了對(duì)環(huán)境的污染，也減少了材料費(fèi)用。篩選出的低積累/低富集蔬菜品種在保證了蔬菜質(zhì)量安全的前提下，為充分利用現(xiàn)有土地資源，發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益起到了很好的作用。4)本發(fā)明為解決其它農(nóng)作物與土壤重金屬元素污染的難題，提供了一套可供借鑒的技術(shù)方案。圖1不同As濃度處理蔬菜可食部分As含量的示意圖圖2不同Pb濃度處理蔬菜可食部分Pb含量的示意圖圖3不同Cd濃度處理蔬菜可食部分Cd含量的示意圖圖4不同Hg濃度處理蔬菜可食部分Hg含量的示意圖圖5不同As濃度處理不同番茄品種可食部分As含量的示意圖圖6不同Pb濃度處理不同番茄品種可食部分Pb含量的示意圖圖7不同Cd濃度處理不同番茄品種可食部分Cd含量的示意圖圖8不同As濃度處理不同茄子品種可食部分As含量的示意圖具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但應(yīng)該理解本發(fā)明并不受這些內(nèi)容所限制。用來(lái)添加于土壤中的重金屬化合物分別為氯化汞分子式為HgCl2，分子量為271.52，含量>99.5%，溫州市化學(xué)用料廠生產(chǎn)。砷酸氫二鈉分子式為Na2HAs047H20，分子量為312.02，上海市化學(xué)試劑公司生產(chǎn)。硝酸鉛分子式為Pb(N03)2，分子量為331.21，含量>99.0%，溫州市化學(xué)用料廠生產(chǎn)。氯化鎘分子式為CdCl22.5H20，分子量為228.35，含量》99.0%，中國(guó)醫(yī)藥(集團(tuán))上海化學(xué)試劑公司生產(chǎn)。實(shí)施例1:重金屬低積累/低富集蔬菜品種的篩選方法。根據(jù)《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜安全要求》(GB18406.1-2001)、《NY5089-2005無(wú)公害食品綠葉類蔬菜》、《NY5082-2005無(wú)公害食品根菜類蔬菜》、《NY5074-2005無(wú)公害食品瓜類蔬菜》等標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)蔬菜中Hg、As、Pb、Cd四種重金屬元素的含量均有嚴(yán)格的限制，因此利用盆栽試驗(yàn)進(jìn)行了這四種重金屬元素的低積累/低富集蔬菜品種的篩選；篩選的蔬菜品種是目前國(guó)內(nèi)常規(guī)栽培中的當(dāng)家品種，包括瓜類、茄果類、葉菜類、根莖類，其中瓜類有南瓜(甘栗)、黃瓜(津優(yōu)一號(hào))、絲瓜(江蘇一號(hào)、杭州本地香絲瓜)、長(zhǎng)瓜(杭州長(zhǎng)瓜、浙蒲2號(hào))，茄果類有茄子(豐秀、杭茄一號(hào)、引茄一號(hào))、番茄(合作903、FA-189、浙雜203)、辣椒(雞爪X吉林)，葉菜類為青菜(早熟5號(hào)、抗熱605、上海青)，根莖類有蘿卜(白玉春)和萵苣(金農(nóng)香筍王)。盆栽地點(diǎn)位于浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溫室大棚內(nèi)，基礎(chǔ)土壤采自浙江海鹽的蔬菜生產(chǎn)基地，該土壤中Hg、As、Pb、Cd的原有含量分別為0.225mg'kg—\5.32mg.kg—\21,8mg.kg'、0.084mg'kg1，pH為6.7;土壤經(jīng)過(guò)風(fēng)干、敲碎、過(guò)2mm篩，去雜質(zhì)、充分拌勻后備用；根據(jù)所要栽培的蔬菜品種，選擇不同容積的盆缽，一般根菜類、瓜類、茄果類等根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)量較大的品種選用容積大于IO升的盆缽，裝入10kg左右的土壤；葉菜類等根系少、生長(zhǎng)量小的蔬菜品種選用容積5升左右的盆缽，裝入5kg左右土壤；根據(jù)《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T18407.1-2001)，基礎(chǔ)土壤pH值為6.57.5之間時(shí)，土壤產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量限量值分別為Hg:0.5mg/kg、As:30mg/kg、Pb:150mg/kg及Cd:0.3mg/kg，按照產(chǎn)地環(huán)境限量值的0倍(即對(duì)照，不添加重金屬，為CK)、0.5倍(處理l)、1.5倍(處理2)及4.5倍(處理3)，分別添加重金屬Hg、As、Pb、Cd相應(yīng)元素水溶性分析純化合物的水溶液(在計(jì)算添加重金屬的量時(shí)，己將基礎(chǔ)土壤中的重金屬含量計(jì)算在內(nèi))。如盆栽土壤每盆土重為10.5kg，在扣除土壤本身Hg含量的基礎(chǔ)上，栽培土壤中需添加的Hg分別為0mg/kg(CK)、0.025mg/kg(處理l)、0.525mg/kg(處理2)、2.025mg/kg(處理3)，在操作時(shí)稱取分析純氯化汞0.3553g溶于1000ml水中，配制成母液，按照氯化汞的含汞量為73.88%計(jì)算，母液中Hg的濃度為0.2625mg/ml，在處理1土壤中每盆添加1.0ml母液，處理2土壤中每盆添加21ml母液，處理3土壤中每盆添加81ml母液，拌勻，裝盆。如盆栽土壤每盆土重為10.5kg，在扣除土壤本身As含量的基礎(chǔ)上，栽培土壤中需添加的As分別為Omg/kg(CK)、9.68mg/kg(處理l)、39.68mg/kg(處理2)、129.68mg/kg(處理3)，在操作時(shí)稱取分析純砷酸氫二鈉42.3324g溶于1000ml水中，配制成母液，按照砷酸氫二鈉的含砷量為24.01%計(jì)算，母液中As的濃度為10.164mg/ml，在處理1土壤中每盆添加10ml母液，處理2土壤中每盆添加41ml母液，處理3土壤中每盆添加134ml母液，拌勻，裝盆。如盆栽土壤每盆土重為10.5kg，在扣除土壤本身Pb含量的基礎(chǔ)上，栽培土壤中需添加的Pb分別為Omg/kg(CK)、53.2mg/kg(處理l)、203.2mg/kg(處理2)、653.2mg/kg(處理3)，在操作時(shí)稱取分析純硝酸鉛89.2903g溶于1000ml水中，配制成母液，按照硝酸鉛的含鉛量為62.56%計(jì)算，母液中Pb的濃度為55.86mg/ml，在處理1土壤中每盆添加10ml母液，處理2土壤中每盆添加38.2ml母液，處理3土壤中每盆添加122.8ml母液，拌勻，裝盆。如盆栽土壤每盆土重為10.5kg，在扣除土壤本身Cd含量的基礎(chǔ)上，栽培土壤中需添加的Cd分別為Omg/kg(CK)、0.066mg/kg(處理1)、0.366mg/kg(處理2)、1.266mg/kg(處理3)，在操作時(shí)稱取分析純氯化鎘0.1408g溶于1000ml水中，配制成母液，按照氯化鎘的含鎘量為49.23%計(jì)算，母液中Cd的濃度為0.0693mg/ml，在處理1土壤中每盆添加10ml母液，處理2土壤中每盆添加55.5ml母液，處理3土壤中每盆添加191.8ml母液，拌勻，裝盆。因不同處理間所添加母液的體積差所導(dǎo)致的水分差異，通過(guò)添加相應(yīng)體積蒸餾水來(lái)彌補(bǔ)。將盆栽土壤的含水量控制在田間最大持水量的60%左右，添加了重金屬后的土壤放置平衡一周后供栽培用，盆栽試驗(yàn)在大棚內(nèi)進(jìn)行。根據(jù)不同蔬菜品種育苗的要求以及時(shí)間進(jìn)度，適時(shí)進(jìn)行蔬菜種子的浸種、催芽、播種、適時(shí)將相同數(shù)量(株)的蔬菜幼苗移栽到盆缽中，施入底肥，底肥一般為三元復(fù)合肥，施肥量一般為大田種植時(shí)所施肥量的23倍。盆栽過(guò)程中進(jìn)行常規(guī)病蟲(chóng)害控制及肥水管理。蔬菜成熟收獲后，根據(jù)不同的蔬菜品種，收獲可食部分，并稱重統(tǒng)計(jì)可食部分的產(chǎn)量。將其可食部分在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行清洗、勻漿，制備成待測(cè)樣品后，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5009系列標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行重金屬含量的測(cè)定；樣品經(jīng)前處理消解后，用原子吸收法測(cè)定Pb、Cd的含量，用原子熒光法測(cè)定Hg、As的含量。根據(jù)上述重金屬含量測(cè)定結(jié)果，與《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜安全要求》(GB18406.1-2001)中規(guī)定的產(chǎn)品限量值(其中Hg的限量為0.01mg/kg，As的限量為:0.5mg/kg，Pb的限量為:0.2mg/kg，Cd的限量為0.05mg/kg)進(jìn)行比較，判斷蔬菜中重金屬的含量是否超標(biāo)。如果在最高濃度處理中生長(zhǎng)的平均每株蔬菜產(chǎn)量與對(duì)照相比，沒(méi)有顯著性減少，并且該處理的蔬菜可食部分重金屬含量沒(méi)有超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限量值，則認(rèn)為該品種是該種重金屬的低積累/低富集的蔬菜品種。結(jié)果表明(1)從圖1中可以看出在不同的As濃度處理中，瓜類、茄果類和萵苣的可食用部分As含量都是符合質(zhì)量安全要求的，而青菜在處理2和處理3中出現(xiàn)了As超標(biāo)。從圖2可以看出在不同Pb處理中，瓜類和茄果類的可食用部分都是符合質(zhì)量安全要求的，而葉菜類、根莖類的蔬菜品種隨著處理濃度的增加都出現(xiàn)了Pb超標(biāo)的現(xiàn)象。從圖3可以看出，除了瓜類和蘿卜的可食用部分中Cd沒(méi)有超標(biāo)以外，其他種類蔬菜的可食用部分隨著處理濃度的增加，都出現(xiàn)了超標(biāo)，尤其是以青菜對(duì)Cd的富集最明顯。從圖4可以看出，所有試驗(yàn)的蔬菜品種的可食部分Hg含量都是低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的限量值，其中辣椒，茄子、蘿卜、萵等即使是在最高濃度處理中生長(zhǎng)出來(lái)的產(chǎn)品，Hg含量都是未檢出。綜合分析圖14表明在設(shè)計(jì)的土壤重金屬濃度梯度下試驗(yàn)①蔬菜產(chǎn)品中的As、Pb、Cd、Hg積累量隨土壤中含量的增加而升高，但在四種重金屬污染的土壤中種植瓜類(黃瓜、絲瓜、長(zhǎng)瓜)后，產(chǎn)品都是安全的，則瓜類為低積累的蔬菜品種；②在含Hg的土壤中種植的各種蔬菜都是安全的，即試驗(yàn)的18個(gè)品種對(duì)Hg都是低積累的蔬菜品種；(D其它種類蔬菜均有部分品種的產(chǎn)品在不同重金屬濃度試驗(yàn)中出現(xiàn)超標(biāo)。從圖14中不同蔬菜品種可食部分的重金屬含量可以看出，④不同種類的蔬菜對(duì)某一重金屬的吸收富集程度存在一定的差異。通過(guò)分析，試驗(yàn)的蔬菜品種對(duì)重金屬的富集規(guī)律見(jiàn)表l。表l不同蔬菜對(duì)重金屬的富集規(guī)律<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>(2)通過(guò)對(duì)不同品種的番茄中不同重金屬的含量分析，結(jié)果見(jiàn)圖5、6、7，從圖5、6、7中可以看出，3個(gè)品種的番茄對(duì)As、Pb的積累FA-189〉浙雜203>合作903。3個(gè)品種的番茄對(duì)Cd的積累能力無(wú)顯著差異，同時(shí)三個(gè)番琉可食部分的Hg都是未檢出。(3)從圖8可以看出，引茄一號(hào)對(duì)As的積累量最低，同時(shí)二個(gè)琉子可食部分的Hg都是未檢出。(4)對(duì)不同蔬菜的平均每株產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)進(jìn)行最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行多重比較，結(jié)果見(jiàn)表2，從表2中可以看出，黃瓜在Cd、Hg處理中，絲瓜在Pb、Cd、Hg處理中，辣椒在As、Hg處理中以及蘿卜在Cd的處理中，最高濃度處理的產(chǎn)量與對(duì)照相比沒(méi)有顯著性差異。另外試驗(yàn)的所有品種中除了番茄、長(zhǎng)瓜、萵筍、引茄一號(hào)之外，其他品種或者種類在Hg處理中，最高濃度處理的產(chǎn)量與對(duì)照相比都沒(méi)有顯著性差異。表2不同重金屬處理的蔬菜產(chǎn)量及重金屬對(duì)產(chǎn)量影響的多重比較種類或品種重金屬處理產(chǎn)量(平均)/gLSD().黃瓜(津優(yōu)-號(hào))CKPb(1)Pb(2)Pb(3)660.2a*394.1be359.2c514.2b122.5CKCd(1)Cd(2)Cd(3)660.2a303.9b346.8b452.3ab210.9CKHg(1)Hg(2)Hg(3)660.2a419.0a494.4a547.3a305.6絲瓜(杭州本CK地香)Pb(l)Pb(2)Pb(3)833.6a838.4a778.8a621.6a370.7CK833.6a660.0Cd(1)Cd(2)Cd(3)CKHg(1)Hg(2)Hg(3)909a955.Oa630.2a833.6a787.6a982a993.8a397.4辣椒(雞爪XCK吉林)As(1)As(2)As(3)CKPb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(1)Cd(2)Cd(3)CKHg。)Hg(2)Hg(3)158.9a143.7a138.la188.2a158.9a134.4a44.8b3g.處158.9a174.8a186.9a192.8a158.9a皿9a186.la178.la53.436.939.7蘿卜(白玉CK春)As(1)As(2)As(3)CKPb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(1)Cd(2)Cd(3)CKHg(1)Hg(2)116.7a110.Oa116.7a118.3a116.7a123.3a123.3a176.7a116.7a105.Oa115.Oa111.7a116.7a106.7a100.Oa34.631.731.127.4_Hg(3)萵筍(金農(nóng)香CK116.7a箅王)Pb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(1)Cd(2)Cd(3)CKHg(1)Hg(2)Hg(3)96.7a93.3a105.Oa85.Ob96.7a73.3a91.7a81.7a96.7a88.3a88.3a78.3b14.623.713.6杭州長(zhǎng)瓜CKPb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(〗)Cd(2)Cd(3)CKIlg(1)Ilg(2)Hg(3)966.7a886.7a858.3a966.7a1055.Oa1163.3a1098.3a966.7a893.3a1168.3a920.Oa329.2343.0432.3浙蒲2號(hào)CKPb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(1)Cd(2)Cd(3)豐秀CKHg(1)Hg(2)Hg(3)CK890.Oa1068.3a798.3b770.Ob890.Oa1153.3a821.7b1063.3a■Oa1033.3a1168.3a1140.Oa231.7a267.5291.7356.5132.4<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>Pb(3)305.OaCKCd(1)Cd(2)D」(3)CKHg(1)Hg(2)Hg(3)225.Oa328.3a258.3a215.Oa225.Ob330.Oa243.3ab283.3ab139.884.7合作903CKAs(1)As(2)As(3)CKDk/1A1UV丄乂Pb(2)Pb(3)CKCd(1)Cd(2)Cd(3)CKHg(1)Hg(2)Hg(3)526.7a546.7a498.3a158.3b526.7a493.243.3c331.7b526.7a500.Oa543.3a603.3a526.7a526.7a560.Oa471.7b150.1180.2119.887.6浙雜203CKAs(1)As(2)As(3)CKPb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(OCd(2)Cd(3)CK398.3ab458.3a485.Oa353.3b398.3ab446.7a271.7bc231.7c398.3b530.Oa540.Oa535.Oa398.3a94.1143.3103.i93.7Hg(1)Hg(2)Hg(3)476.7a463.3a483.3aFA—189CKAs(1)As(2)As(3)CKr0乂丄yPb(2)Pb(3)CKCd(1)Cd(2)Cd(3)CKHg(1)Hg(2)Hg(3)415.Oa360.Oa381.7a38.3b415.Oa380.Oa115.Ob135.Ob415.Oa338.3a333.3a416.7a415.Oa441.7a340.Oa451.7a84.9122.3115.7127.5早熟5號(hào)CKPb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(1)Cd(2)Cd(3)CKHg(1)Hg(2)Hg(3)850.Oa876.7a895.Oa865.Oa850.Oa886.7a855.Oa881.7a850.Oab911.7ab840.Ob824.Oab43.(70.670.3抗熱605CKPb(1)Pb(2)Pb(3)CKCd(丄)Cd(2)578.3a605.Oa640.Oa613.3a578.3b601.7b651.7b114.2117,8<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>*注表中產(chǎn)量數(shù)據(jù)后面的小寫英文字母是多重比較的結(jié)果。綜上所述，通過(guò)試驗(yàn)，篩選的結(jié)果為黃瓜(津優(yōu)一號(hào))是Cd和Hg的低積累品種，絲瓜(江蘇一號(hào)、杭州本地香絲瓜)和長(zhǎng)瓜(杭州長(zhǎng)瓜、浙蒲2號(hào))是Pb、Cd和Hg的低積累品種，辣椒(雞爪X吉林)是As和Hg的低積累品種，蘿卜(白玉春)是Cd和Hg的低積累品種，茄子(豐秀、杭茄一號(hào))和青菜(早熟5號(hào)、抗熱605、上海青)是Hg的低積累品種。蔬菜產(chǎn)地實(shí)地采樣驗(yàn)證為了驗(yàn)證篩選結(jié)果，我們從嘉善市馬家橋、湖州市長(zhǎng)興縣雉城鎮(zhèn)包橋村、杭州建德梅城鎮(zhèn)庵口村等地的典型污染地塊進(jìn)行了實(shí)地采樣調(diào)査，這些地區(qū)的主要污染元素為Hg和Cd，調(diào)査結(jié)果見(jiàn)表3。表3典型污染地區(qū)蔬菜重金屬含量調(diào)查匯總土壤重金屬蔬菜可食部分采樣地點(diǎn)土壤pH值含量栽培蔬菜品種重金屬含量(mg/kg)(mg/kg)嘉善市馬家橋(北緯6.27Hg:0.473早熟5號(hào)青菜Hg:0.00091430.78度，東經(jīng)120.9度)嘉善市馬家橋(北緯早熟5號(hào)青菜0.0002146.05Hg:0.55130.79度，東經(jīng)120.9度)長(zhǎng)瓜(杭州本地香)Hg:未檢出4嘉善市馬家橋(北諱早熟5號(hào)青菜Hg:0.002666.64Hg:0.55330.79度，東經(jīng)120.9度)長(zhǎng)瓜(杭州本地香)Hg:未檢出Hg:0.00408早熟5號(hào)青菜Cd:0.0573杭州建德梅城鎮(zhèn)庵口村未檢出Hg:1.559Hg:(北緯29.55度，東經(jīng)4.3辣椒(雞爪x吉林)119.49度)Cd:0.462Cd:0.0224Hg:0.00808萵筍(金農(nóng)香筍王)廣」:V7,丄VJ丄Hg:未檢出杭州建德梅城鎮(zhèn)庵口村早熟5號(hào)青菜Hg:1.002Cd::0.118雪菜基地(北緯29.56度，5.72東經(jīng)U9.48度)Cd:0.594Hg:0.000773萵筍(金農(nóng)香筍王)Cd:0.0181Hg:0.000633湖州市長(zhǎng)興縣雉城鎮(zhèn)包早熟5號(hào)青菜Cd::0.102Hg:0.246橋村(北緯30.97度，東5,61經(jīng)119.89度)Cd:0.676Hg:未檢出絲瓜(江蘇一號(hào))Cd:0.0036*未檢出:檢出限為O.00015mg/kg。從表3中可見(jiàn)，所調(diào)査的蔬菜品種在典型污染區(qū)種植時(shí)對(duì)Hg和Cd的吸收均為低積累，沒(méi)有超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這與盆栽試驗(yàn)的結(jié)果相吻合，驗(yàn)證了本發(fā)明通過(guò)利用盆栽方法篩選重金屬低積累/低富集蔬菜品種的可行性。權(quán)利要求1、重金屬低積累/低富集蔬菜品種的篩選方法，其特征在于該方法按以下步驟進(jìn)行1)試驗(yàn)裝置在溫室或大棚內(nèi)，以盆栽方式進(jìn)行；2)篩選蔬菜種類以葉菜、根莖、茄果、瓜四類蔬菜為篩選對(duì)象；3)盆栽污染土壤的配制按照《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》(GB/T18407.1-2001)以及《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全無(wú)公害蔬菜安全要求》(GB18406.1-2001)，規(guī)定的蔬菜重金屬污染檢測(cè)元素Hg、As、Pb、Cd及其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限量值，在考慮基礎(chǔ)土壤各元素含量值的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加相應(yīng)重金屬水溶性分析純化合物的水溶液，使配制土壤中的各相關(guān)重金屬最終含量分別達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限量值的0倍、0.5倍、1.5倍及4.5倍，放置平衡一周后，備用；4)篩選蔬菜的育苗、栽培與管理將步驟(2)四類蔬菜育苗后，栽入裝有步驟(3)配制土壤的盆缽中，按常規(guī)管理至收獲各類蔬菜不同濃度處理的可食用部分；5)產(chǎn)品測(cè)定與篩選入選標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)對(duì)各類蔬菜不同濃度處理可食用部分的產(chǎn)量和重金屬含量的測(cè)定后，將其中符合最高濃度處理的，其平均每株可食部分產(chǎn)量比對(duì)照無(wú)顯著性減少，重金屬含量不超標(biāo)的，則入選為重金屬低積累/低富集蔬菜品種。2、按權(quán)利要求1所述的篩選方法，其特征在于所述的添加至盆栽土壤的重金屬元素水溶性分析純化合物為氯化汞、砷酸氫二鈉、硝酸鉛和氯化鎘。3、按權(quán)利要求1所述的篩選方法，其特征在于所述的不同處理可食部分產(chǎn)量的差異性采用最小顯著差數(shù)法進(jìn)行多重比較，顯著性水平為0.05。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了重金屬低積累/低富集蔬菜品種的篩選方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全
技術(shù)領(lǐng)域：
。包括1)在溫室或大棚內(nèi)，以盆栽方式進(jìn)行；2)從葉菜、根莖、茄果、瓜四類蔬菜中篩選；3)按照國(guó)家對(duì)蔬菜重金屬污染檢測(cè)元素Hg、As、Pb、Cd的限量值，按0倍、0.5倍、1.5倍、4.5倍的濃度梯度，人工添加重金屬至盆栽土壤中；4)蔬菜的育苗、栽培與管理；5)產(chǎn)品可食部分重金屬含量及其產(chǎn)量的測(cè)定，將符合最高濃度處理的，平均每株產(chǎn)量比對(duì)照無(wú)顯著性減少，重金屬含量不超標(biāo)的，入選為對(duì)重金屬低積累/低富集的蔬菜品種。該方法操作簡(jiǎn)便、適用性廣、經(jīng)濟(jì)高效?？稍谑卟瞬季帧⒁?guī)劃及生產(chǎn)部門推廣應(yīng)用。文檔編號(hào)G01N33/02GK101393191SQ200810121849公開(kāi)日2009年3月25日申請(qǐng)日期2008年10月30日優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日發(fā)明者張永志,徐明飛,王鋼軍,趙首萍,鄭紀(jì)慈申請(qǐng)人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院