林紅梅 林瑞余

摘?要：重金屬是影響土壤環(huán)境質(zhì)量的主要污染物。鎘由于移動(dòng)性強(qiáng)、生物毒性高等特點(diǎn)，容易被作物吸收、遷移，從而通過食物鏈傳遞影響人體健康。在系統(tǒng)查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從鎘低積累作物品種的選育、鎘污染土壤修復(fù)及農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)等方面綜述農(nóng)作物調(diào)控鎘污染的關(guān)鍵技術(shù)，并探討未來農(nóng)作物鎘污染調(diào)控的研究重點(diǎn)及應(yīng)對(duì)策略，為鎘污染耕地作物的安全生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物;鎘污染;調(diào)控技術(shù)

中圖分類號(hào)：X 53?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號(hào)：0253-2301（2021）09-0069-07

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.09.012

Research Progress on the Key Techniques for Regulating andControlling the Cadmium Pollution in Crops

LIN Hong?mei?1， LIN Rui?yu2*

（1. Institute of Oceanography， College of Geography and Oceanography， Minjiang University，

Fuzhou， Fujian 350108， China; 2. College of Life Sciences， Fujian Agriculture and

Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China）

Abstract： Heavy metals are the main pollutants affecting the soil environmental quality. Cadmium （Cd） is easily to be absorbed and transported by the crops due to its strong transferability and high biological toxicity， thus affecting the human health through the food chain. Based on a systematic review of domestic and foreign literatures， the key technologies for regulating and controlling the cadmium pollution in crops were reviewed from the aspects of the selection of crop varieties with low Cd accumulation， the remediation of Cd contaminated soil and agronomic control techniques. In addition， the research focus and countermeasures for regulating and controlling the cadmium pollution of crops in the future were discussed， so as to provide reference for the safe production of crops in the cadmium?contaminated cultivated land and the sustainable development of agricultre.Key words： Crops; Cadmium pollution; Regulation techniques

隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)，尤其是鋅礦的開發(fā)，地殼中的鎘（Cadmium，Cd）大量被釋放到環(huán)境中，同時(shí)，工業(yè)三廢的不合理排放[1] 以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)含鎘生產(chǎn)資料（如污水、污泥、農(nóng)藥與化肥）的不合理利用，導(dǎo)致環(huán)境中鎘污染日趨嚴(yán)重[2] 。2020年，中國生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)指出，影響土壤環(huán)境質(zhì)量的主要污染物是重金屬，且鎘被列為主要污染物之一。由于移動(dòng)性強(qiáng)、生物毒性高等特點(diǎn)，環(huán)境中的鎘極易被植物吸收、積累[3] 。植物體累積少量的鎘往往無明顯的受害癥狀，但累積到一定限度時(shí)將嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)，并通過食物鏈傳遞影響人體健康[4-5] 。鎘具有致畸、致癌、致突變的“三致”效應(yīng)，長(zhǎng)期過量攝入鎘超標(biāo)的食品，容易引起人體蛋白尿、氨基酸尿、糖尿及軟骨病等相關(guān)疾病，農(nóng)作物鎘污染問題已引起人們的高度重視[6] 。因此，研究農(nóng)作物鎘污染防控技術(shù)，降低農(nóng)產(chǎn)品中的鎘含量，對(duì)保障人們身體健康和農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)至關(guān)重要。本文主要從鎘低積累作物品種的選育、鎘污染土壤的修復(fù)及農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)3個(gè)方面闡述作物鎘污染調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)，為減輕農(nóng)業(yè)污染、保障農(nóng)業(yè)質(zhì)量安全和可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考和借鑒。

1?鎘低積累作物品種的選育

1.1?常規(guī)選育技術(shù)

農(nóng)作物低積累品種的選育是重金屬污染土壤安全利用的最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的方法。鎘低積累糧食作物以及蔬菜、水果等經(jīng)濟(jì)作物的研究已取得大量品種。常規(guī)選育技術(shù)選育出的鎘低積累的糧食作物有水稻[7-8] 、小麥[9] 、大麥[10] 、玉米[11] 、高粱[12] 等，尤其是水稻不育系瀘98A[13] 、W115S[14] 、恢復(fù)系R1195[14] 、R1514[14] 等低鎘親本成功選育，為鎘低積累雜交稻親本改良和組合選育提供優(yōu)良的遺傳基礎(chǔ)。目前，已有部分鎘低積累作物品種通過審定并推廣應(yīng)用，如水稻品種瀘優(yōu)9803等[15] ，命名為“Strongfield”，鎘低積累的硬質(zhì)小麥也于2004年在加拿大被授權(quán)商品化使用[16] 。經(jīng)濟(jì)作物上，大白菜[17] 、番茄[18] 、甜瓜[19] 、蘿卜[20] 、菜心[21] 等一系列的低鎘品種已被成功選育。

1.2?現(xiàn)代育種技術(shù)

現(xiàn)代育種技術(shù)也是獲得低鎘新種質(zhì)的有效途徑。研究顯示，通過離子束輻射的誘變育種技術(shù)已獲得3個(gè)鎘低積累的水稻OsNRAMP5突變體[22] ，通過甲基磺酸乙酯（EMS）誘變育種技術(shù)也已獲得lcd1突變體植株[23] 。在分子育種方面，Zhang等[24] 將水稻OsHMA3基因過表達(dá)到小麥中，獲得的過表達(dá)OsHMA3轉(zhuǎn)基因小麥鎘從根向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)降低近10倍，籽粒鎘累積減少96%。ZAID等[25] 通過全基因組關(guān)聯(lián)分析等方法獲得5個(gè)具有鎘低轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的小麥，平均轉(zhuǎn)移系數(shù)為0.03，結(jié)合田間試驗(yàn)進(jìn)一步確定Yannong0428品種可作為鎘低育種的候選材料。類似的，Yan等[26] 利用全基因組關(guān)聯(lián)分析等技術(shù)獲得一個(gè)攜帶粳型等位基因OsCd1?V449?秈稻品系，該品系可降低籽粒鎘的積累。此外，基于基因敲除技術(shù)獲得lcd鎘低積累的水稻突變體，連續(xù)2年大田收獲的突變體籽粒鎘降低55%和43%[27] 。影響作物鎘積累性狀的因子除基因主效應(yīng)外，基因型與環(huán)境互作效應(yīng)也是重要的影響因子[28] 。因此，在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，必須科學(xué)合理地評(píng)價(jià)和利用低積累作物品種。

2?鎘污染土壤的修復(fù)調(diào)控技術(shù)

土壤修復(fù)調(diào)控技術(shù)主要是基于去除、穩(wěn)定和固定等策略，利用物理、化學(xué)及生物的方法將土壤鎘污染物轉(zhuǎn)移或降低，其最終目的是降低土壤鎘污染對(duì)土壤環(huán)境和植物的影響。

2.1?鎘污染土壤的物理修復(fù)

常用的物理修復(fù)技術(shù)有客土法、換土法、電動(dòng)力修復(fù)法等?？屯练āQ土法是指用健康無污染的凈土覆蓋、替換污染地的舊土，達(dá)到降低土壤污染物濃度的目的?？屯练āQ土法等早期在日本應(yīng)用較為廣泛，該法操作簡(jiǎn)單，效果顯著，但是工程量大、成本高。2008年日本農(nóng)林水產(chǎn)?。∕AFF）報(bào)告顯示，采用客土法修復(fù)的27.3 hm?2水田耗資最少達(dá)5200?萬日元，約合人民幣300萬·hm-2?[29] 。此外，受污染土壤在換土轉(zhuǎn)移的過程中還可能產(chǎn)生二次污染。目前，客土法、換土法等在我國大范圍應(yīng)用較少，僅見用于小面積的重度重金屬污染地的修復(fù)。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)主要是污染土壤中重金屬離子在外源電極的作用下，通過電泳、電遷移及電滲透等方式向電極移動(dòng)并富集。由于受污染的土壤成分比較復(fù)雜，單純的電動(dòng)修復(fù)往往修復(fù)效率低，應(yīng)用效果不理想。此外，土壤物理修復(fù)技術(shù)普遍影響土壤結(jié)構(gòu)，而且高能耗、高工程量等因素限制其無法大規(guī)模的應(yīng)用。

2.2?鎘污染土壤的化學(xué)修復(fù)

土壤化學(xué)修復(fù)法主要包括淋洗法與鈍化法。淋洗法主要是通過化學(xué)淋洗劑與土壤結(jié)合，通過解析、螯合、溶解及固定等過程，將土壤中重金屬離子分離、處理。常見的淋洗劑有無機(jī)溶劑、螯合劑、表面活化劑等。Juwarkar等[30] 將鎘污染土壤經(jīng)鼠李糖脂淋洗36 h后，鎘去除率達(dá)92%。實(shí)際應(yīng)用中，淋洗法對(duì)滲透性要求較高，土壤粘土含量達(dá)25%～30%時(shí)，淋洗法一般不適用，而且，淋洗后的廢液容易引起土壤二次污染，限制了該技術(shù)的應(yīng)用推廣。原位鈍化技術(shù)是指在污染土壤中外源添加鈍化劑，通過沉淀、離子交換與吸附、有機(jī)絡(luò)合及氧化還原等作用，改變土壤中重金屬的賦存形態(tài)、高移動(dòng)性及生物有效性，從而減少植物對(duì)重金屬的富集。目前，市面上的土壤鈍化劑包括無機(jī)鈍化劑、有機(jī)鈍化劑和新型鈍化劑等類型。鎘污染農(nóng)田種植小白菜的研究表明，無機(jī)鈍化劑鈣鎂磷肥降低土壤有效態(tài)鎘達(dá)82.94%[31] ;鎘污染農(nóng)田的水稻研究表明，施用石灰等12種土壤鈍化劑后，糙米鎘降幅為7.82%～69.44%[32] ，不同鈍化劑施用方式對(duì)鈍化效果也存在一定的影響，水稻直播前施石灰和孕穗拔節(jié)期噴施硫酸鋅相結(jié)合以及不同鈍化劑混施均能顯著降低土壤有效態(tài)鎘，進(jìn)而降低稻米鎘含量[33-34] 。近些年，生物質(zhì)炭等新型鈍化劑，由于價(jià)格低廉、來源廣泛以及修復(fù)潛力大等優(yōu)點(diǎn)，普遍受到青睞。研究顯示，施用1000kg·hm-2生物質(zhì)炭可降低糙米鎘含量達(dá)39.76%[35] ;施用4.5%桑樹枝稈生物炭對(duì)稻米鎘的降幅達(dá)74.70%[36] 。無論采用無機(jī)、有機(jī)還是新型鈍化劑，其修復(fù)鎘污染土壤的持續(xù)效益及可能導(dǎo)致的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)均需要加以綜合評(píng)價(jià)。

2.3?鎘污染土壤的生物修復(fù)

土壤的生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)與微生物修復(fù)。植物修復(fù)由于操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)備受人們關(guān)注，技術(shù)的關(guān)鍵是高效富集植物的篩選。迄今，國內(nèi)外已報(bào)道的超富集植物有721種[37] ，其中鎘超富集植物有東南景天、龍葵、印度芥菜、鬼針草及青葙等。研究顯示，鎘污染土壤濃度為400 mg·kg-1時(shí)，超富集植物東南景天地上部可富集鎘達(dá)3000mg·kg-1[38] ;超富集植物龍葵對(duì)低中度重金屬污染的蔬菜地鎘積累量為9.39 mg·kg-1[39] ;印度芥菜對(duì)復(fù)合污染地鎘去除率為0.35%～9.22%[40] ;藿香薊和鬼針草具有穩(wěn)定的鎘累積特性，種植藿香薊三茬后土壤鎘的去除率為13.2%～15.6%;種植一茬鬼針草的鎘去除率為4.3%～6.2%[41-42] 。超富集植物青葙能富集水溶性鎘和難溶性鎘兩種形態(tài)，說明青葙可改善不同形態(tài)鎘污染的土壤[43] 。盡管東南景天等少數(shù)幾種超富集植物已實(shí)際運(yùn)用于土壤修復(fù)，但是超富集植物普遍都存在生物量小或地域性強(qiáng)等問題，尋找生物量大、富集能力強(qiáng)、修復(fù)效率高的高生物量富集經(jīng)濟(jì)植物是土壤植物修復(fù)走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵。郭艷麗等[44] 指出楊樹和柳樹具有比其他幾種木本植物高的地上部富集系數(shù);污染大田栽培煙草第80 d時(shí)，煙草去鎘率高達(dá)17.6%[45] ;甘藍(lán)型油菜修復(fù)鎘污染地最短周期最短為3個(gè)月[46] 。無論是超富集植物或高生物量富集植物，兩者同樣面臨修復(fù)效率的問題，因此，因地制宜地選擇合適的修復(fù)植物，實(shí)現(xiàn)修復(fù)效率最大化。

土壤微生物修復(fù)指利用土壤微生物的活性，通過胞內(nèi)積累、胞外絡(luò)合和沉淀等方式改變土壤重金屬的遷移和轉(zhuǎn)化，從而降低土壤重金屬對(duì)植物的毒性。其技術(shù)地關(guān)鍵在于高效菌株的篩選。目前已篩選到的鎘富集土壤微生物主要包括假單胞菌和芽孢桿菌等細(xì)菌以及叢枝菌根真菌等。研究顯示，從水稻根際土分離的3株假單胞菌屬耐鎘細(xì)菌在100 mg·L-1鎘培養(yǎng)條件下的富集系數(shù)分別為90.4、49.6和285.8[47] ;從玉米根際土篩選到的鎘耐性假單胞菌在50 mg·L-1?鎘培養(yǎng)基中鎘的去除率為58.9%，該假單胞菌顯著降低盆栽小麥地上部鎘含量、富集系數(shù)及籽粒鎘的轉(zhuǎn)移系數(shù)[48] 。從礦區(qū)土壤篩選獲得的芽孢桿菌耐鎘細(xì)菌鎘最大吸附量達(dá)3900mg·L-1[49] 。另有研究顯示，叢枝菌根真菌可降低植物對(duì)鎘的富集作用，將摩西斗管囊霉和根內(nèi)根孢囊霉接種到鎘污染的水稻土中，鎘轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均顯著降低80%[50] ;將叢枝菌根真菌接種到鎘污染的小麥土中，則減少鎘向地上部遷移[51] 。土壤微生物修復(fù)由于成本低、效率高，且不存在二次污染的問題，目前應(yīng)用前景廣闊。

3?農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)

3.1?優(yōu)化農(nóng)田水肥管理

水分管理措施降低植物對(duì)鎘的吸收主要是通過改變土壤pH以及氧化還原電位、陽離子交換量等土壤理化性質(zhì)，進(jìn)而改變土壤中有效態(tài)鎘的形成，減少重金屬從土壤向作物。研究表明，水田落干可引起糙米鎘含量增加，抽穗后落干增加12倍[52] ，開花后落干則增加8倍[53] ;全生育期淹水栽培下糙米鎘的降幅高于孕穗后淹水及常規(guī)栽培[54] ，由此可見，全生育期淹水栽培是水稻植株鎘調(diào)控的最佳的灌溉方式。

生產(chǎn)上，科學(xué)合理施肥有益于降低植物對(duì)重金屬鎘的吸收。常用的肥料包括N肥、P肥、K肥、復(fù)合肥、微量元素肥料以及各種有機(jī)肥等。研究顯示，水稻移栽14～21 d施N肥可通過根系鐵錳氧化物膜量的提高來降低糙米鎘含量[55] ;始穗期、齊穗期及灌漿期施用N肥，齊穗期和灌漿期分別是降低早、晚稻籽粒鎘的最佳施肥時(shí)間[56] 。董克虞等[53] 研究顯示，磷鉀肥和硫銨肥的施用可降低蘿卜氨塊根、葉對(duì)鎘的吸收。此外，增施Si肥、Se肥及有機(jī)肥也可減少作物鎘含量[57-58] 。另有研究顯示，有機(jī)肥可降低土壤pH，增加有機(jī)質(zhì)含量，而且生物有機(jī)肥和腐植酸有機(jī)肥可抑制小麥根系對(duì)鎘富集以及鎘向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)[59] 。由于不同類型的肥料組成不同，導(dǎo)致其與土壤作用的機(jī)制不同，對(duì)植物鎘污染的調(diào)控效果也存在差異。綜合考慮植物特性以及土壤類型，部分肥料將可能被優(yōu)化改良成為植物防控鎘污染的改良劑。

3.2?噴施葉面阻控劑

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可根據(jù)植物的特點(diǎn)，應(yīng)用不同類型的葉面阻控劑阻控植物對(duì)鎘的富集，降低鎘從地下部向地上部的遷移，減少植物可食部分鎘的累積。葉面肥即是一種被公認(rèn)的葉面阻控劑，常見的葉面肥有Si肥、Zn肥、Fe肥等。葉面噴施Si肥可促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高植物鎘抗逆性;油菜噴施Zn肥最高可降低植株41.38%的鎘含量[60] ;葉面噴施Fe肥可降低水稻糙米鎘含量達(dá)32.66%，盆栽及大田研究進(jìn)一步顯示，以Fe葉面肥作為鎘阻控劑時(shí)應(yīng)根據(jù)土壤污染程度以及植物栽培方式選擇合適的類型[61] 。除葉面肥外，其他葉面阻控劑也是植物鎘污染調(diào)控的有力措施。研究顯示，亞麻葉面噴施1.2、2.4 mmol·L-1?檸檬酸和0.6、1.2 mmol·L-1蘋果酸均可減少其植株地上部鎘含量[62] ;葉面噴施MnSO4和ZnSO4可引起小麥籽粒鎘含量顯著降低，降幅最大可達(dá)47.45%[63] ;水稻葉面噴施二巰基丁二酸（DMSA），可阻斷鎘離子向地上部及籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)[64] 。值得注意的是，葉面阻控劑阻隔鎘對(duì)栽種的植物毒害時(shí)，應(yīng)根據(jù)阻控劑的有效成分選擇適宜的高效阻控劑，而且要綜合考慮噴施濃度、噴施時(shí)間及優(yōu)化噴施方法。

3.3?合理選擇間套作及輪作

高富集鎘植物與經(jīng)濟(jì)作物間套作在實(shí)際運(yùn)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其原理主要是利用不同生態(tài)位下兩者對(duì)鎘的富集差異以及時(shí)空資源互補(bǔ)特性，有效的間套作可防止作物從污染土壤中吸收過多的鎘。研究顯示，黑麥草和酸模分別與油菜的間作處理可通過降低土壤pH，提高有機(jī)質(zhì)及全N等方式減少油菜莖、籽粒鎘的富集，適合輕度污染的土壤生產(chǎn)及修復(fù)[65] 。玉米與超富集植物龍葵、富集植物黑麥草及莧菜的間作種植能夠抑制主栽玉米對(duì)鎘的吸收及向地上部遷移，其中，龍葵與玉米的間作效果優(yōu)于黑麥草、莧菜與玉米的間作，表現(xiàn)為玉米各器官鎘含量、富集系數(shù)及轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均顯著下降[66] 。由于競(jìng)爭(zhēng)性吸收的原因，超富集植物東南景天和作物玉米半透膜分隔的套種模式顯著促進(jìn)東南景天富集更多鎘，但降低玉米莖葉鎘[67] 。雖然超富集植物與經(jīng)濟(jì)作物的間作模式可兼顧作物的安全生產(chǎn)和修復(fù)效率，但是部分間作模式仍存在作物果實(shí)或地上部鎘含量比單作高，因此，生產(chǎn)上間作的兩種植物要合理選擇，保證作物安全生產(chǎn)的同時(shí)，提高超富集植物的修復(fù)效率。

輪作是指在同一塊田地上有順序輪換種植不同作物或不同復(fù)種方式的種植方法。生產(chǎn)上有利用常規(guī)作物進(jìn)行輪作種植，也有利用高富集植物進(jìn)行輪作種植。連續(xù)2年幾種常規(guī)糧油作物輪作顯示，油菜-水稻輪作模式中前茬油菜可降低后茬水稻70.2%鎘含量，而且油菜-水稻輪作模式經(jīng)濟(jì)效益最高，適合輕、中度鎘污染田種植模式[68] 。連續(xù)2年的雙季稻區(qū)晚稻選種玉米的種植模式是保障我國糧食安全的最佳輪作制度[69] 。將傳統(tǒng)的山野菜掃帚菜與大白菜、小白菜輪作，結(jié)果表明，經(jīng)掃帚菜種植后的土壤總鎘降低6.02%～13.60%，盆栽輪作進(jìn)一步顯示，掃帚菜與白菜輪作中的白菜鎘含量比單作的白菜低17.21%，符合邊生產(chǎn)邊治理的綠色發(fā)展理念[70] 。生產(chǎn)上，在鎘污染土壤修復(fù)過程中引入輪作模式，不僅可以改善土壤的生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)植物修復(fù)效率，還能實(shí)現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4?改變耕作措施

我國常規(guī)的翻耕、深松和旋耕耕作方式主要是將重金屬含量高的表層土與重金屬含量低的下層土充分混合，從而稀釋耕作層土壤重金屬濃度，達(dá)到降低作物對(duì)重金屬的吸收的目的。適用于旱地表層土污染修復(fù)[71] 。與翻耕、深松和旋耕相比，在重金屬防控上，免耕的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益更為突出。連續(xù)2年以上雙季免耕糙米鎘含量低于翻耕及旋耕[72-73] 。2016年農(nóng)業(yè)部等印發(fā)《探索實(shí)行耕地輪作休耕制度試點(diǎn)方案》表明休耕是重度鎘污染區(qū)修復(fù)的有力措施，值得注意的是，連續(xù)多年休耕模式下，需要優(yōu)先考慮種植生物量高、富集能力強(qiáng)的植物，達(dá)到“藏糧于地”目的。

4?展望

農(nóng)作物鎘污染防控在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，需要從多方面采取措施。首先是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入品管控，加強(qiáng)農(nóng)藥、化肥等農(nóng)資產(chǎn)品重金屬的監(jiān)測(cè)工作，減少鎘污染物向農(nóng)田輸入，從源頭上減少含鎘產(chǎn)品對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)的污染。其次，對(duì)輕中度污染的農(nóng)田，應(yīng)樹立生態(tài)修復(fù)理念，建立綠色的環(huán)境友好型的修復(fù)手段，在綜合考慮修復(fù)效率、修復(fù)周期及修復(fù)成本的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選用鎘低積累品種，結(jié)合良好的農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)，做到邊生產(chǎn)邊修復(fù)。對(duì)于鎘重度污染區(qū)，可借鑒湖南試點(diǎn)休耕區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，階段性推進(jìn)耕地土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。再次，科研工作者應(yīng)積極利用分子生物學(xué)手段篩選、改良超富集植物及土壤鎘微生物，開發(fā)高生物量的超富集植物及高效的鎘富集微生物菌種，構(gòu)建相應(yīng)的土壤鎘修復(fù)的生物資源庫。同時(shí)，應(yīng)加快低鎘農(nóng)作物品種的種質(zhì)資源庫的建立，創(chuàng)制豐富的低鎘作物品種滿足不同地域作物生產(chǎn)的需求。此外，隨著人們對(duì)調(diào)控技術(shù)的不斷探索，發(fā)現(xiàn)單一的調(diào)控技術(shù)普遍效果不佳，而多種調(diào)控措施結(jié)合，從時(shí)空尺度上充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，可最大限度地降低植物對(duì)土壤鎘的吸收、積累?？傊?，農(nóng)作物安全生產(chǎn)是一項(xiàng)關(guān)系到人口和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的保障工程，筑牢農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)防線，實(shí)現(xiàn)鎘污染耕地經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玉晶，田祎，周荃，等.我國鎘供需現(xiàn)狀分析及管控對(duì)策[J].現(xiàn)代化工，2019，39（12）：16-20.

[2]王凱榮.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)鎘污染研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[3]LIN H M， FANG C X， LI Y Z， et al.Cadmium?stress mitigation through gene expression of rice and silicon addition[J].?Plant Growth Regulation，2017，81（1）：91-101.

[4]LIN H M， FANG C X， LI Y Z， et al.Effect of silicon on grain yield of rice under cadmium?stress[J].Acta Physiologiae Plantarum，2016，38（7）：186.

[5]鐘格梅，唐振柱.環(huán)境鎘污染及其對(duì)人群健康影響研究進(jìn)展[J].應(yīng)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2012，18（5）：317-320.

[6]黃秋嬋，韋友歡，黎曉峰.鎘對(duì)人體健康的危害效應(yīng)及其機(jī)理研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（9）：2528-2531.

[7]江川，朱業(yè)寶，陳立喆，等.不同基因型水稻糙米對(duì)鎘、鉛的吸收特性[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，34（5）：509-515.

[8]董欣欣，孫保亞，楊雙，等.鎘低積累玉米水稻品種的篩選[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2021，41（8）：839-842.

[9]李樂樂，劉源，李寶貴，等.鎘低積累小麥品種的篩選研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2019，38（8）：53-58，72.

[10]WU F B， ZHANG G P， DOMINY P， et al.Differences in yield components and kernel Cd accumulation in response to Cd toxicity in four barley genotypes[J].Chemosphere，2007， 70（1）：83-92.

[11]趙麗芳，黃鵬武，宗玉統(tǒng)，等.適宜浙南地區(qū)種植的重金屬低積累玉米品種篩選[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，60（8）：1370-1372.

[12]尹文雅，彭選明，鄒朝暉，等.高粱新組合都糯201對(duì)土壤重金屬吸收的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，4（9）：31-33.

[13]李堃.鎘低積累水稻遺傳分析及鎘積累相關(guān)性狀QTL定位[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[14]劉三雄，劉利成，閔軍，等.水稻鎘低積累新品系的篩選[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（4）：5-7，11.

[15]鄭文凱，鄧正春，王朝暉，等.低吸鎘雜交水稻瀘優(yōu)9803的特征特性及其高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].雜交水稻，2019，34（02）：38-40.

[16]CLARKE JM， MCCAIG TN， DEPAUW RM， et al.Registration of ′Strongfield′ durum wheat[J].Crop Science， 2006， 46（5）： 2306-2307.

[17]劉維濤，周啟星，孫約兵，等.大白菜（Brassica pekinensis L.）對(duì)鎘富集基因型差異的研究[J].應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，18（2）：226-235.

[18]安玲媱.作物間作對(duì)重金屬吸收的影響及其機(jī)制的研究[D]. 杭州：浙江大學(xué)，2012.

[19]王志偉，楚簫，梁少華，等.鎘在厚皮甜瓜植株中的分布及低積累品種篩選[J].中國瓜菜，2021，34（1）：15-18.

[20]陳雪，沈方科，張?jiān)鲈?，?鎘砷低積累蘿卜品種的篩選[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（19）： 152-155.

[21]呂夢(mèng)婷，陳雪，易忠惠，等.鎘砷低積累菜心品種的篩選[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，31（1）：141-148.

[22]ISHIKAWA S， ISHIMARU Y， IGURA M， et al.Ion?beam irradiation， gene identification， and marker?assisted breeding in the development of low?cadmium rice[J].?Proceedings of the National Academy of Sciences， 2012，109（47）：19166-19171.

[23]CAO Z Z， LIN X Y， YANG Y J， et al.Gene identification and transcriptome analysis of low cadmium accumulation rice mutant （lcd1） in response to cadmium stress using MutMap and RNA?seq[J].BMC Plant Biol，2019， 19（1）： 250.

[24]ZHANG L， GAO C， CHEN C， et al.Overexpression of rice OsHMA3 in wheat greatly decreases cadmium accumulation in wheat grains[J].Environmental Science & Technology，2020，54（16）：10100-10108.

[25]ZAID IU， MUHAMMAD SH， ZHANG N， et al.Phenotypic variations of wheat cultivars from the North China plain in response to cadmium stress and associated single nucleotide polymorphisms identified by genome?wide association study[J]. Pedosphere，2021：doi：0.1016/S1002-0160（21）60044-9.

[26]YAN H， XU W， XIE J.et al.Variation of a major facilitator superfamily gene contributes to differential cadmium accumulation between rice subspecies[J].Nature Communications，2019， 10（1）：2562.

[27]SHIMO H， ISHIMARU Y， AN G， et al.Low cadmium （LCD）， a novel gene related to cadmium tolerance and accumulation in rice[J].Journal of Experimental Botany，2011，62（15）：5727-5734.

[28]柯慶明，林文雄，梁康逕，等.水稻稻米鎘累積的遺傳生態(tài)特性研究[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2008（3）：376-378，384.

[29]王靜.典型農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用[J].中阿科技論壇（中英文），2021，（4）：30-32.

[30]JUWARKAR AA， NAIR A， DUBEY KV， et al.Biosurfactant technology for remediation of cadmium and lead contaminated soils[J].Chemosphere，2007，68（10）：1996-2002.

[31]胡潔，周海燕，劉成，等.無機(jī)有機(jī)鈍化劑對(duì)土壤鎘有效態(tài)及小白菜吸收鎘的影響[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2018，44（11）：91-95.

[32]張秋梅，王惠明，林小兵，等.不同土壤鈍化劑對(duì)農(nóng)田土壤中鎘的鈍化效果研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021：1-9.

[33]鐘國民，余玉東，龔文亮，等.不同農(nóng)藝措施對(duì)稻谷鎘含量的影響[J].中國農(nóng)技推廣，2020，36（6）：56-57.

[34]李陽，尹英杰，朱司航，等.不同混施鈍化劑對(duì)水稻吸收累積Cd的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（2）：247-255.

[35]祝志娟，傅志強(qiáng).不同農(nóng)藝措施對(duì)雙季稻植株地上部鎘積累的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，49（1）：31-43.

[36]黃雁飛，陳桂芬，熊柳梅，等.不同作物秸稈生物炭對(duì)水稻鎘吸收的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，33（10）：2364-2369.

[37]楊佳節(jié)，游少鴻，吳佳玲，等.間套輪作超積累植物技術(shù)模式修復(fù)Cd污染土壤的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（10）：2122-2133.

[38]胡楊勇，馬嘉偉，葉正錢，等.東南景天Sedum alfredii修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，31（1）：136-144.

[39]崔夏倩，張宗迪，奧巖松.不同超富集植物對(duì)菜田土壤重金屬提取效應(yīng)研究[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，32（6）：59-63.

[40]郭艷杰，李博文，楊華.印度芥菜對(duì)土壤Cd，Pb的吸收富集效應(yīng)及修復(fù)潛力研究[J].水土保持學(xué)報(bào)，2009，23（4）：130-135.

[41]張?jiān)葡?，宋波，賓娟，等.超富集植物藿香薊（Ageratum conyzoides L.）對(duì)鎘污染農(nóng)田的修復(fù)潛力[J].環(huán)境科學(xué)，2019，40（5）：2453-2459.

[42]張?jiān)葡?，周浪，肖乃川，?鬼針草（Bidens pilosa L.）對(duì)鎘污染農(nóng)田的修復(fù)潛力.生態(tài)學(xué)報(bào)，2020，40（16）：5805-5813.

[43]姚詩音，劉杰，王怡璇，等.青葙對(duì)鎘的超富集特征及累積動(dòng)態(tài)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2017，36（8）：1470-1476.

[44]郭艷麗，臺(tái)培東，馮倩，等.沈陽張士灌區(qū)常見木本植物鎘積累特征[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（7）：3205-3207，3316.

[45]李一倫.煙草對(duì)鎘污染農(nóng)田的修復(fù)潛力及其富集機(jī)制研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

[46]王聰，王筱雯，王文琦.不同甘藍(lán)型油菜對(duì)鎘污染菜地的修復(fù)效果評(píng)價(jià)及影響因素[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2020，20（13）：5416-5421.

[47]周麗英，葉仁杰，林淑婷，等.水稻根際耐鎘細(xì)菌的篩選與鑒定[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，20（5）：597-603.

[48]孫樂妮，郭迎雪，侯雪婷，等.鎘耐性固定細(xì)菌的篩選及其對(duì)不同品種小麥鎘吸收的阻控效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（9）：1878-1887.

[49]余雪梅，彭書明，王洪婷，等.耐鎘芽孢桿菌對(duì)Cd2+?的吸附機(jī)制[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（20）：293-297.

[50]許雋，胡浩，曾艷，等.叢枝菌根真菌對(duì)鎘脅迫水稻秧苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021（10）：1-7.

[51]王紅霞，韓蕾蕾，李陽，等.叢枝菌根真菌對(duì)鎘脅迫小麥幼苗解毒效應(yīng)的研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，55（1）：29-34.

[52]陳濤.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)鎘污染與防治[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1981（4）：345-350.

[53]董克虞，陳家梅.農(nóng)田水肥管理對(duì)作物吸收鎘影響的研究[J].北京農(nóng)業(yè)科技，1982（5）：25-30.

[54]顏惠君，王伯勛，唐仲，等.田間水肥管理措施及石灰施用對(duì)水稻Cd As積累的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2018，37（7）：1448-1455.

[55]吳勇俊，張玉盛，楊小粉，等.蘗肥運(yùn)籌對(duì)水稻鎘吸收的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，48（4）：21-27.

[56]張玉盛，肖歡，吳勇俊，等.粒肥施用時(shí)期對(duì)水稻鎘積累的影響初探[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2020，35（2）：144-151.

[57]楊梢娜.水肥管理對(duì)重金屬鎘在稻米中積累的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，62（4）：661-663.

[58]萬亞男，余垚，齊田田，等.硒對(duì)植物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)鎘影響機(jī)制的研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)進(jìn)展，2017，7（5）：473-479.

[59]曹丹，白耀博，李文紅.不同施肥處理對(duì)土壤質(zhì)量及小麥吸收鎘的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2020（9）：1-2.

[60]吳華，李娜，肖柯，等.噴施鋅肥對(duì)油菜吸收鎘的影響[J]. 山西化工，2020，40（5）：26-28.

[61]鄧思涵.不同類型葉面鐵肥阻控水稻富集鎘的研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

[62]趙信林，韋秀葉，郭媛，等.葉面噴施有機(jī)酸對(duì)亞麻生長(zhǎng)發(fā)育及鎘修復(fù)能力的影響[J].中國麻業(yè)科學(xué)，2020，42（6）：257-262.

[63]陶雪瑩，徐應(yīng)明，王林，等.噴施硫酸錳和硫酸鋅對(duì)小麥籽粒鎘錳鋅生物可給性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（10）：2181-2189.

[64]楊曉榮.葉面噴施巰基化合物DMSA對(duì)水稻鎘轉(zhuǎn)運(yùn)特性的影響[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2020.

[65]徐年，詹林川，劉娜，等.間作黑麥草-酸模對(duì)油菜生長(zhǎng)及鎘富集的影響[J].惠州學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，39（3）：44-48.

[66]霍文敏，趙中秋，王麗，等.不同超富集、富集植物-玉米間作模式對(duì)玉米中鎘吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的影響研究[J].地學(xué)前緣，2019，26（6）：118-127.

[67]黑亮，吳啟堂，龍新憲，等.東南景天和玉米套種對(duì)Zn污染污泥的處理效應(yīng)[J].環(huán)境科學(xué)，2007（4）：4852-4858.

[68]劉海濤，陳一兵，田靜，等.成都平原不同種植模式下重金屬鎘污染風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，36（2）：184-191.

[69]吳家梅，謝運(yùn)河，田發(fā)祥，等.雙季稻區(qū)鎘污染稻田水稻改制玉米輪作對(duì)鎘吸收的影響[J].?農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2019，38（3）：502-509.

[70]賀希格都楞，萬家悅，楊佳敏，等.掃帚菜-白菜輪作對(duì)白菜鎘吸收的影響[J].生物工程學(xué)報(bào)，2020，36（3）：508-517.

[71]張耿苗，張麗君，章明奎，等.適度深耕配施有機(jī)肥減少蔬菜對(duì)土壤重金屬的吸收[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，32（1）：102-106.

[72]王利納.雙季翻耕與免耕條件下水稻產(chǎn)量與鎘累積特性比較[J].湖南生態(tài)科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，7（2）：1-6.

[73]帥澤宇，谷子寒，王元元，等.土壤耕作方式對(duì)雙季稻產(chǎn)量構(gòu)成與穗鎘積累的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2019，33（3）：348-357.

（責(zé)任編輯：柯文輝）