TGXAS-低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程编制说明

团体标准《低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程》（征求意见稿）编制说明一、项目来源根据《广西标准化协会关于下达2023年第四十六批团体标准制修订项目计划的通知》（桂标协〔2023〕162号）文件精神，由广西壮族自治区农业科学院提出，广西壮族自治区农业科学院、广西颗润农业发展有限公司、广西金针香大米有限公司等单位共同起草的团体标准《低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程》（项目编号：2023-4601）获批立项。二、项目背景及目的意义镉（Cd）具有毒性强、迁移性大、易被作物吸收富集的特点。我国镉污染农田面积超28万公顷，年产镉超标农产品数量超过150万吨。环保部文件显示，在对我国30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测时发现，有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。国土资源部统计表明，目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。土壤重金属镉（Cd）污染已是制约我国农业可持续发展与食品健康安全的重要因素。据统计，我国受Cd污染耕地范围较广，其中以轻中度污染为主，主要集中于湖南、江西和广西等南方金属矿产资源丰富地区，我国每年粮食减产超过1200万吨，直接经济损失超过200亿元。广西耕地土壤环境质量类别Ⅱ稻田面积大，有60%面积属镉元素污染类型。广西当前推广的水稻品种在镉Ⅱ类稻田种植时，生产出的大米产品大部分表现为镉超标，导致每年稻米损失巨大。广西又是我国主要的水稻种植区，稻田耕作面积达1500万亩。经调查显示，当地土壤的镉含量背景值偏高，加之人为因素，相当面积的稻田土壤一种或几种重金属含量超过了农用地土壤污染风险筛选值，而且属于酸性土壤，生产的稻米重金属含量超标风险较大，导致大部分耕地不能生产出安全稻米，因此受重金属污染的耕地急需修复治理利用。植物对镉的吸收性比其他重金属元素强，镉的活性、镉在植物体内的迁移能力与土壤环境及其存在形态密切相关。相关文献研究显示，不同的水稻品种对重金属的吸收富集存在明显的基因型差异,不仅不同种和属间存在这种差异，而且同种作物的不同变种或品种也有这种差异。水稻的可食部分是其籽粒，即通常所说的稻米，因而，重金属在其籽粒部分的积累差异更受到关注。水稻的不同部位对重金属的分配也存在一定的规律。一般来说重金属在植物体内新陈代谢旺盛的器官积累量较大，而在果实、种子、茎叶等营养储存器官中的积累则较少。莫争、关共凑等人的研究表明，水稻吸收重金属以后，大部分的重金属滞留在根部，地上部分积累的占的比例相对较小。针对土壤镉污染问题，土壤科学家和环境科学家们开展了大量研究，尝试了很多方法，包括物理、化学和物理化学方法，生物修复方法等，取得了较好的成效。但大多数方法成本高、施用繁琐，难以大面积应用推广。近年来，广西壮族自治区农业科学院对土壤和稻米镉污染防治问题开展了大量研究，取得了可喜的进展，形成了一些实用技术，可有效降低水稻对镉的吸收。这些技术包括抗镉污染水稻品种的应用，控制镉污染的肥料技术、水分优化管理技术，喷施叶面阻控剂等。通过这些技术的应用，可以在镉污染土壤上生产出无公害大米。通过制定团体标准《低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程》，以标准化的方式为镉品种水稻镉污染防控配套技术的应用提供科学、规范的标准指导，统一规范低镉品种水稻镉污染防控的程序，规定了产地环境选择、品种选择、施肥管理、水分管理、叶面阻控、收获、运输及贮存的的要求。对推动镉污染土壤的安全利用和生产功能恢复，为低镉品种水稻的筛选和镉污染稻田的治理提供高质量的标准化指导，对区域粮食安全的发展具有重要意义。三、项目编制过程（一）成立标准编制工作组团体标准《低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程》项目任务下达后，广西壮族自治区农业科学院成立了标准编制工作组，起草单位制定了起草编写方案和进度安排，明确任务职责，确定工作技术路线，开展标准研制工作，具体标准编制工作由广西壮族自治区农业科学院、广西颗润农业发展有限公司、广西金针香大米有限公司组成标准编制工作组完成。编制工作组下设二个组，分别是资料收集组、草案编写组。资料收集组负责国内有关低镉品种水稻镉污染防控配套技术的文献资料的查询、收集和整理工作。草案编写组负责起草标准草案、征求意见稿和标准编制说明、送审稿及编制说明的编写工作，包括后期召开征求意见会、网上征求意见，以及标准的不断修改和完善。（二）收集整理文献资料标准编制工作组收集了国内有关“镉污染稻田”、“镉污染水稻”相关文献资料。主要有：[1]黄宇.镉低积累型水稻品种联合调控技术保障污染农田生产安全的研究[D].浙江大学.[2]涂仕华,冯文强,秦鱼生.四川水稻镉污染的防控技术[J].四川农业科技,2009(04):51-52.[3]张楠.低积累型水稻品种的筛选及其配套阻控技术初探[D].浙江大学,2015.[4]唐贞.镉污染土壤中低积累型水稻及其改良效果研究[D].湖南农业大学,2012.[5]胡培松.土壤有毒重金属镉毒害及镉低积累型水稻筛选与改良[J].中国稻米,2004(02):10-12.（三）研讨确定标准主体内容标准编制工作组在对收集的资料进行整理研究后，标准编制工作组召开了标准编制会议，对标准的整体框架进行了研究，并对标准的关键性问题进行了初步探讨。经过研究，标准的主体内容包括低镉品种水稻镉污染防控配套技术涉及的术语和定义、低镉品种水稻镉污染防控的程序、稻田选择、品种选择、栽培管理、病虫害防治、收获的要求，生产过程信息的追溯方法。（四）调研及形成草案、征求意见稿2023年8月，标准起草工作小组进行了广泛实地调研工作，查阅了大量的文献资料，对低镉品种水稻镉污染防控配套技术内容进行系统总结。形成了标准的基本构架，对主要内容进行了讨论并对项目的工作进行了部署和安排。2023年9月，在前期工作的基础之上，通过理清逻辑脉络，整合已有的参考资料中有关低镉品种水稻镉污染防控的配套技术，并结合起草单位对低镉品种水稻选育和栽培措施研究的基础上，按照简化、统一等原则编制完成团体标准《低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程》（草案）。2022年10月，标准起草工作组对起草单位镉污染区水稻安全生产技术的研究内容进行了整理，并结合前期技术咨询会、征求意见会等内容针对低镉品种水稻镉污染防控配套技术进行多次讨论、研究，最终形成团体标准《低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程》（征求意见稿）和编制说明。四、标准制定原则（一）实用性原则本文件是在充分收集相关资料和文献，分析低镉品种水稻镉污染防控配套技术当前现状，在现有国家、行业标准相关稻田、耕地镉污染防控技术要求的基础上，结合低镉品种水稻特点和起草单位多年的研究探索经验而总结起草的，符合当前低镉品种水稻镉污染防控配套技术发展方向，保证了镉品种水稻镉污染防控配套技术要求的准确性，具有较强的实用性和可操作性。（二）协调性原则本文件编写过程中注意了重金属防控要求与相关法律法规的协调问题，在内容上与现行法律法规、标准协调一致。（三）规范性原则本文件严格按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》编写本标准的内容，保证标准的编写质量。（四）前瞻性原则本文件在兼顾当前区内低镉品种水稻镉污染防控配套技术现实情况的同时，还考虑到了低镉品种水稻镉污染防控配套技术快速发展的趋势和需要，在标准中体现了个别特色性、前瞻性和先进性条款，作为对低镉品种水稻镉污染防控配套技术发展的指导。五、主要关键指标及确定依据团体标准《低镉品种水稻镉污染防控配套技术规程》主要内容包括稻田选择、品种选择、栽培管理、病虫害防治、收获的要求，生产过程信息的追溯方法。镉污染稻田选择主要依据《GB15618-2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》进行确定。该国标给出了农用地土壤污染风险筛选值和污染风险管制值。本标准涉及的重金属元素防控主要为镉，因此其他重金属污染物范围应按其要求限制在合理范围之内。GB15618-2018给出了农用地土壤污染风险筛选值和管制值的使用方法（见图1），镉污染稻田的的Cd元素含量在高于风险筛选值，而低于风险管制值时，应采取农艺调控措施对镉污染耕地进行防控。图1GB15618-2018对土壤污染风险筛选值和管制值的要求（二）品种选择选取已经过多年多点检测，表现稳定的镉低积累水稻品种为对照。比如桂育12、桂育15、桂育17，证明可以在中低度镉污染稻田应用，籽粒镉含量不超标。对比实验结果见表1。表2空白处理条件下不同水稻品种重金属含量情况品种名称铬砷镉汞铅平均值标准差平均值标准差平均值标准差平均值标准差平均值标准差丰田优5530.03360.02340.12570.02640.12610.03050.00340.00040.01140.0046桂育120.01280.00340.18390.01120.09030.03390.00300.00090.01020.0015Y两优19280.01170.00490.12380.01450.15520.04300.00290.00030.00960.0006桂香180.02950.00460.16710.02880.20590.05900.00280.00020.01120.0017又香优龙丝苗0.01700.00520.15890.01380.13480.05800.00350.00010.00970.0020广8优香丝苗0.01690.00690.17840.01130.15270.06990.00540.00460.00900.0011中浙优8号0.02670.00830.11910.01590.13230.06670.00310.00020.00740.0014桂育150.03250.01050.16860.01140.08300.02540.00290.00030.00750.0005桂育170.02550.00470.15870.02140.11960.03490.00290.00050.01320.0062桂育180.01870.00210.16390.01670.12080.02360.00300.00040.01080.0079广粮香2号0.02440.00110.12640.02270.13110.04030.00280.00030.01080.0069（三）土壤调酸稻田土壤pH值过低，会增强土壤中镉的有效性，增加水稻吸收镉的风险。同时，水稻籽粒吸收镉存在基因型差异，在不同土壤种植差异表现不同，通常在高pH情况下，基因型差异表现不显著，但是在高镉低pH时差异显著。在pH过高的情况下，即使土壤镉含量超过相关标准限值，水稻种植后仍然表现为不超标的“假象”。广西农用地安全利用类稻田大多为属于酸性土壤，田块翻耙前施用碱性土壤调节剂可使土壤表面负电荷增加，对Cd的吸附位点增加，对Cd的专性吸附增强，土壤有机质与金属络合物稳定性增强；当土壤pH超过一定限度时，土壤中的Cd主要发生沉淀反应，从而使水稻根系对重金属的吸收量降低。稻田土壤酸碱度应保持在6.5～7.5（中性），本标准按照GB15618的风险筛选值和风险管制值的要求，将土壤pH按梯度区分采取相应的措施进行调酸：——pH＜5.5，每667m2施用生石灰粉30kg～50kg，连续施用不应超过2年（施用数据见表2）；——5.5＜pH＜6.5，宜施用其他土壤调理剂进行土壤调酸，如选用生理碱性肥料、增施有机肥或生物有机肥料等。表22020年晚稻数据品种施用生石灰量kg/亩地点土壤镉含量mg/kg土壤pH籽粒镉含量mg/kgCK镉含量mg/kg产量kgCK产量kgpH值提升V1(桂育12、桂育1550扶绥0.614.960.0980.124460.22450.180.0330扶绥0.685.710.01810.0708446.15435.600.08（四）施肥管理每亩移栽前耙田时每亩施用碱性肥料，以中和土壤酸性。减少酸性肥料的施用，适当增施有机肥料，提升土壤有机质含量。减施酸性肥料可改善土壤pH；土壤有机质含量增加能吸附更多的重金属，降低其可移动性，从而使水稻根系对重金属的吸收量降低。根据桂育12栽培技术特点确定：基肥：每亩15-15-15含量的复合肥30kg+每亩钙镁磷肥40kg；返青肥：深水活苗后，即移栽7天左右追施尿素7.5kg/亩；③分蘖肥：移栽后12-15天追施尿素与钾肥：尿素10kg/亩、钾肥10kg/亩。④穗肥：幼穗分化2-3期追施15-15-15含量复合肥15公斤。（五）水分管理分蘖末期排水，晒田3d～5d复水，品种分蘖力一般及以下，在不影响通风和水稻正常生长的情况下，适当缩短晒田时间；收割前3d～5d排干水。其他时期保持田间3cm左右浅水层。长期淹水可以增强水稻根表对还原态Fe2+、Mn2+的吸附，使Fe2+、Mn2+等离子与重金属形成竞争吸附，以及S2-和重金属产生共沉，从而降低土壤中重金属的生物有效性，减少根部对其的吸收。相关试验探究过程如下：参试品种为前期筛选的籽粒表现为镉低积累的水稻材料V1（为桂育12，桂育15与桂育12同源）和V2（桂育17），试验田土壤pH6.24、总镉1.26mg/kg。设A0空白、A1淹水2组栽培措施，试验材料为V1和V2，共4个处理，重复4次，16个小区。随机区组排列，每小区面积8.33m2（3.47m×2.40m），保护行5行。小区四周以塑钢瓦隔挡并覆盖塑料薄膜以防肥水渗漏，小区单排单灌，重复间留30cm沟。A0为常规栽培（对照）：氮肥施用量165.0kg/ha，按基肥∶分蘖肥∶穗肥（5∶3∶2）比例施用；钾肥施用量300.0kg/ha，按基肥∶分蘖肥∶穗肥（5∶2∶3）比例施用，采用秧畦育秧，移栽按照预设密度（13.32cm×20.00cm）采用人工插秧，病虫防治等田间管理按常规进行。A1栽培措施：在A0的基础上采用全生育期淹水，即从插秧到收割保持田间3cm左右水层。由图3可知，V1早稻各降镉处理籽粒镉含量均极显著低于对照A0，V2早稻各处理籽粒镉含量极显著低于对照。从降镉效果来看，V1、V2早稻淹水处理均能达到籽粒镉含量不超标效果。【不同小、大写字母表示处理间差异显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）】图3不同栽培条件精米镉含量（六）叶面阻控抽穗前喷施硅类叶面阻控剂（铁人公司降镉灵）：在拔节期、抽穗期，喷施含硅或硒类的叶面肥，每亩喷施量为1升，稀释100倍后叶面喷雾（时间宜在上午10：00前、下午4：00后避免在高温下进行。一般情况下保持叶片湿润时间在30-60min为宜。雨天或雨前不能进行叶面喷肥，喷后24小时下雨，需补喷）。采用无人机进行统一喷施。技术优势在于：水稻为喜硅作物，硅类叶面肥除可补充水稻硅元素外还可降低水稻对重金属元素的吸收，提高产量，增强水稻抗逆性(增强根部，抗寒，抗风，抗旱，抗盐，抗病虫害等)、降低农残。孕穗期喷施硒类叶面阻控剂（铁人公司喷喷富）：在灌浆期喷硒类叶面阻控剂溶液，每亩喷施量为1升，稀释100倍叶面喷雾。（时间宜在上午10：00前、下午4：00后避免在高温下进行。一般情况下保持叶片湿润时间在30-60min为宜。雨天或雨前不能进行叶面喷肥，喷后24小时下雨，需补喷）。采用无人机进行统一喷施。技术优势在于：硒类叶面阻控剂中除含有硅溶胶外，还含有硒素，即可以起到降低重金属吸收，增产，增强抗逆性作用，还可以提升稻米硒含量，用于生产富硒大米产品。以桂育12品种水稻为例，喷施硅类叶面阻控剂和硒类叶面阻控剂前后效果见表2。表2桂育12喷施叶面阻控剂效果品种施用前喷施硅类叶面阻控剂喷施硒类叶面阻控剂桂育120.09030.04620.0247六、国内外同类标准制修订情况及与法律法规、强制性标准关系经查阅，与“镉污染稻田”、“镉污染水稻”相关的标准主要有《DB3308/T089-2021镉、铅复合污染稻田水稻安全生产技术规程》《DB35/T