小麥產(chǎn)地重金屬農(nóng)產(chǎn)品安全閾值研究、研究任務(wù)、年度目標及考核指標、年度研究進展、人才培養(yǎng)等情況四、本年度項目完成情況及存在的問題五、2012年下半年的研究計劃匯報內(nèi)容、研究任務(wù)、年度目標及考核指標1、進行室內(nèi)盆栽富集試驗，初步確定Cd、Cr、Pb、Hg、As重金屬在小麥閾值；通過全生育期盆栽試驗，在17個代表性土壤中進行富集系數(shù)試驗，3個污染水平（含一個對照處理），3次重復(fù)。確定產(chǎn)地土壤重金屬有效性的主控因素，初步分析土壤主要性質(zhì)與生物有效性的數(shù)量關(guān)系。（一）本年度研究任務(wù)繼續(xù)完成土壤重金屬的田間驗證試驗：分別在陜西省楊凌區(qū)、江西省鷹潭市和河南省原陽縣3個不同土壤類型進行小麥生長的田間試驗，每個地點選擇無污染、輕度污染、中度污染三個水平，重復(fù)3次，模擬試驗?zāi)晗?年。試驗?zāi)康氖球炞C和完善盆栽試驗的研究結(jié)果。撰寫論文，進行項目年度總結(jié)。完成不同土壤和植物對As、Hg、Cd、Cr、Pb的富集系數(shù)試驗；完成土壤重金屬的田間驗證試驗的研究。撰寫論文2～3篇。（二）年度目標完成基礎(chǔ)土壤性質(zhì)測定完成不同小麥品種重金屬污染靈敏性研究，獲得靈敏型作物品種不同土壤上小麥對Cd、Cr、Pb、As、Hg的富集試驗土壤重金屬的田間驗證試驗（三）考核指標（一）小麥品種篩選試驗土壤：江西鷹潭的紅壤和陜西楊凌的塿土（2個土樣）小麥品種：陜麥979、小偃22、徐麥30、濟麥22、皖麥52、鄭麥9023、石新619和衡麥5229（8個品種）測定項目：土壤樣品重金屬背景值、小麥籽粒和土壤樣品的重金屬含量的測定，初步完成了小麥品種篩選試驗。二、本年度中期研究進展

表1、供試土壤重金屬背景值（mg/kg）土樣鉻（Cr）砷（As）鎘（Cd）汞（Hg）鉛（Pb）紅壤758.50.340.08824塿土72120.40.0723土樣名稱鉻（Cr）砷（As）鎘（Cd）汞（Hg）鉛（Pb）紅壤標準150400.30.3250加入量150400.30.3250塿土標準250250.61.0350加入量250250.61.0350表2、小麥品種篩選試驗重金屬用量（mg/kg）圖1、盆栽試驗溫室圖2盆栽紅壤小麥生長狀況

2010年11月21日2011年1月18日圖3盆栽塿土的小麥生長狀況

2010年11月21日2011年1月18日

品種小麥籽粒含量(mg/kg)CrCdHgAsPb鄭麥1.560±0.594ab0.803±0.364a0.289±0.229ab1.430±0.124a0.479±0.205b徐麥1.358±0.242ab0.489±0.037b0.365±0.180ab0.783±0.274c0.418±0.184b小偃1.250±0.339b0.5665±0.109b0.190±0.092b0.961±0.173bc0.477±0.181b皖麥1.144±0.134b0.572±0.086b0.186±0.103b1.017±0.258bc0.487±0.170b石新1.602±0.343ab0.986±0.188a0.267±0.160ab1.285±0.442ab0.643±0.172ab陜麥1.506±0.546ab0.527±0.081b0.255±0.073ab0.956±0.159bc0.397±0.257b濟麥1.892±0.675a0.503±0.052b0.457±0.301a0.894±0.119bc0.301±0.134b衡麥1.222±0.378b0.837±0.143a0.284±0.145ab1.412±0.615a0.979±0.644a每一列采用單因素方差分析-LSR多重比較，不同字母表示5%差異水平表3塿土小麥籽粒的重金屬含量

圖4塿土小麥籽粒重金屬含量（mg/kg）1.00mg/kg312456870.10mg/kg0.02mg/kg0.10mg/kg0.20mg/kg品種小麥籽粒含量(mg/kg)CrCdHgAsPb鄭麥8.062±0.391ab1.831±0.186b0.292±0.195a1.237±0.087a3.591±0.708a徐麥7.406±0.344b1.287±0.142cd0.341±0.114a0.470±0.245c1.367±0.678d小偃7.760±0.786ab1.824±0.092b0.286±0.169a0.821±0.211b4.162±0.373a皖麥7.686±0.679ab1.160±0.172d0.318±0.142a1.365±0.338a1.9921.0325bcd石新7.416±0.204b2.446±0.519a0.268±0.159a0.715±0.223bc2.740±0.164b陜麥7.440±0.489b1.568±0.201bc0.364±0.210a1.363±0.166a2.400±0.272bc濟麥7.558±0.316b1.429±0.185cd0.213±0.111a0.714±0.121bc1.873±0.257cd衡麥8.332±0.433a1.859±0.175b0.309±0.192a0.870±0.156b1.465±0.222d每一列采用單因素方差分析-LSR多重比較，不同字母表示5%差異水平表4紅壤重金屬小麥籽粒含量圖5紅壤小麥籽粒重金屬含量CdHgAsPb圖6小麥品種的重金屬富集系數(shù)重金屬含量在不同小麥品種上較大，而且隨土壤類型的變化規(guī)律不盡相同；紅壤由于是酸性土壤，盡管添加的重金屬含量較低，但是其富集系數(shù)除As外，要遠遠高于堿性土壤的塿土；測定結(jié)果中所有樣品籽粒中重金屬超標率為100%；這個原因有待進一步分析，我們分析的原因主要可能是這幾方面：第一在試驗操作過程中受到污染；第二，測試過程中個別儀器設(shè)備及玻璃器皿受到了重金屬的污染，因為后面的部分內(nèi)容中試劑對照的測定值都很大；第三樣品的消解工作借助北京條件進行，測定在天津進行，所以不可控因素較多，關(guān)于這點需要各方面的指導(dǎo)和幫助。會議這兩天再與馬老師、李老師等協(xié)商。后面對測定結(jié)果有誤差的一些樣品，下半年重新進行測定分析；同時目前正在消解的樣品，每天都帶有合適的標準樣來進行質(zhì)控；目前田間試驗選取的是小堰22、徐麥、鄭麥和皖麥。（二）不同土壤重金屬富集試驗表5、供試土樣信息編號采樣省份土壤類型GPS定位1新疆灰漠土N43°56′20.0″E87°16′30.0″2黑龍江海倫黑土N45°40′45.2″E126°37′20.6″3吉林公主嶺黑土N43°31′05.4″E124°48′22.6″4山東德州潮土N37°27′47.6″，E116°30′00.0″5山西褐土6河北廊坊潮土7甘肅張掖灌淤土8內(nèi)蒙栗鈣土N41°33′01″E110°01′02″9河南鄭州潮土N35°00′312″E113°41′25″10遼寧沈陽棕壤11天津濱海鹽土N38°45'44"，E117°06'19"

12安徽黃棕壤N31°55′45.8″；E117°11′21.4″13陜西楊陵塿土N34o17′51″,E108o00′48″14重慶紫色土N29°48′35.0″，E106°24′37.5″15云南赤紅壤16江蘇常熟水稻土N31°32′50.5″；E120°41′43.8″17湖南祁陽紅壤N26°45′32″；E110°52′20″18江西鷹潭余江紅壤表6、土壤理化性質(zhì)土壤類型O.M(g/kg)T.N(g/kg)T.P(mg/kg)T.K（g/kg)A.N(mg/kg)A.P（mg/kg)CEC(cmol/kg)pH河南21.270.991345.516.3678.2260.0016.018.39山西20.950.903351.518.5568.7624.4916.808.57吉林34.621.655217.020.61139.2482.88

31.11

7.12甘肅17.270.926207.518.1675.6426.3011.237.65河北5.410.403194.519.6640.4011.308.12

8.55天津26.221.448404.021.52

82.5159.9124.678.54內(nèi)蒙13.991.003143.522.7169.6213.8911.618.94山東12.410.645410.514.7548.9934.0513.098.78陜西21.431.146187.017.2885.0944.8822.378.09安徽20.381.02781.012.66120.3332.7819.086.56云南38.041.678137.54.21

200.2754.5311.105.63江西10.960.650190.58.0565.3230.348.705.69湖南18.510.979155.512.0897.139.71

10.854.78重慶19.420.940219.016.63102.2846.6021.345.74江蘇59.49

3.101274.018.02201.99

64.0926.206.66黑龍江35.031.539166.020.33143.5415.7528.596.63新疆20.091.139312.019.4173.0647.1525.258.29遼寧23.760.957319.016.67106.5843.6812.195.93圖7、布置不同土壤小麥重金屬富集試驗圖8、不同土壤重金屬富集試驗小麥生長狀況CKCdAsHgPbCr圖8、不同土壤重金屬富集試驗小麥生長狀況圖9小麥收獲的情景圖9小麥收獲的情景圖9小麥收獲的情景目前小麥收獲后的重金屬含量測定工作正在緊張進行之中；結(jié)果估計將于9月底或10月初可以獲得。表7小麥籽粒產(chǎn)量土壤ckCd1Cd2湖南5.532.642.91云南12.3110.7712.94江西7.4910.099.88重慶15.7210.547.12遼寧12.1012.8011.85安徽14.6813.1112.50吉林11.0114.2113.98黑龍江12.3412.5613.29江蘇16.509.699.00新疆12.8310.7911.27山東16.0713.9413.80山西12.4512.4913.68內(nèi)蒙14.8415.1810.51河南14.6213.0411.09甘肅9.1612.6311.93陜西10.5413.3113.79天津11.0115.3811.81河北8.4013.7811.92土樣ckPb1Pb2湖南5.534.035.30云南12.318.877.26江西7.499.129.86重慶15.7214.3415.01遼寧12.1014.2416.07安徽14.6815.428.16吉林11.0113.7817.83黑龍江12.3414.6717.45江蘇16.5015.3012.36新疆12.8311.4314.99山東16.0716.0118.54山西12.4517.2915.92內(nèi)蒙14.8415.2219.07河南14.6217.4715.14甘肅9.1614.2313.77陜西10.5414.4012.01天津11.0113.4816.93河北8.4012.659.55表7小麥籽粒產(chǎn)量對收獲后小麥的農(nóng)藝性狀測定的數(shù)據(jù)正在整理之中，總體看來，對穗數(shù)、千粒重、生物產(chǎn)量等的減產(chǎn)幅度很小，大多數(shù)土壤表現(xiàn)出增加趨勢，但統(tǒng)計分析后其間的差異不顯著；（三）田間驗證試驗3.1陜西楊凌試驗地概況：試驗設(shè)在陜西省楊凌示范區(qū)五泉鎮(zhèn)；供試作物：小麥品種分別為小偃22和鄭麥9023；重金屬處理：本試驗共設(shè)11個處理，具體見表8；施肥情況：小麥底肥，N-165kg/ha（尿素），P-75kg/ha（普鈣），K-75kg/ha（K2SO4）。重金屬二級標準(mg/kg)處理濃度（mg/kg）劑量1劑量2鎘0.60.601.20汞1.01.002.00砷25.018.7537.50鉛350.0175.00350.00鉻250.0187.50250.00表8、重金屬濃度圖10、陜西楊凌田間試驗的小麥生長狀況處理鄭麥90235%差異顯著水平小偃225%差異顯著水平籽粒產(chǎn)量（kg/mu)籽粒產(chǎn)量（kg/mu)CK408.61a318.01aCd1415.44a410.32aCd2463.31a442.80aHg1465.02a439.38aHg2439.38a447.93aAs1475.28a430.83aAs2441.09a401.77aPb1465.02a441.09aPb2444.51a425.71aCr1400.07a425.71aCr2410.32a401.77a表9、小麥籽粒產(chǎn)量（2011）圖11、陜西楊凌田間試驗的小麥產(chǎn)量與經(jīng)濟系數(shù)的變化規(guī)律（2012）圖11、陜西楊凌田間試驗的小麥產(chǎn)量與經(jīng)濟系數(shù)的變化規(guī)律（2012）圖11、陜西楊凌田間試驗的小麥產(chǎn)量與經(jīng)濟系數(shù)的變化規(guī)律（2012）圖11、陜西楊凌田間試驗的小麥產(chǎn)量與經(jīng)濟系數(shù)的變化規(guī)律（2012）圖11、陜西楊凌田間試驗的小麥產(chǎn)量與經(jīng)濟系數(shù)的變化規(guī)律（2012）處理

千粒重（g）

穗粒數(shù)（粒/穗）CK39.22a43aCd138.47a41aCd238.83a41aHg139.15a41aHg238.87a39aAs138.81a41aAs239.60a42aPb138.69a42aPb238.64a41aCr139.13a40aCr238.90a42a表10、田間試驗小麥千粒重和穗粒數(shù)（2012）3.2江西鷹潭試驗地點：江西省鷹潭市余江縣劉家站，江西鷹潭中科院紅壤生態(tài)試驗站內(nèi)；供試土壤為紅壤；供試作物：徐麥30，皖麥52；施肥情況：本試驗共設(shè)11個處理，重金屬用量及施肥情況見表11、12。表11、重金屬用量重金屬種類二級標準（mg/kg）各處理濃度（mg/kg）CK處理1處理2鎘0.30.000.300.60汞0.30.000.300.60砷400.0030.0060.00鉛2500.00125.00250.00鉻1500.00112.50150.00表12、江西田間試驗肥料用量肥料養(yǎng)分用量（kg/ha）肥料用量總量（g）