7月上旬，中國科學(xué)院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所研究員黃道友帶著(zhù)團隊的研究成果飛赴云南，在一個(gè)學(xué)術(shù)交流會(huì )議上講解如何利用“VIP＋N技術(shù)模式”，實(shí)現在重金屬超標農田里安全生產(chǎn)大米的愿景。

　　這個(gè)自上世紀90年代就開(kāi)始執著(zhù)于農田污染與糧食安全的團隊，在湖南等地，以10多年的技術(shù)集成，慢慢地讓上百萬(wàn)畝的污染農田生產(chǎn)出放心的糧食。

　　2014年4月，當時(shí)的環(huán)境保護部和國土資源部聯(lián)合發(fā)布了《全國土壤污染狀況調查公報》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《公報》)。

　　這份歷經(jīng)8年調查才公之于眾的《公報》說(shuō)，實(shí)地調查的630萬(wàn)平方公里土壤顯示，全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè )觀(guān)，部分地區土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂(yōu)，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出。全國土壤總的點(diǎn)位超標率為16.1%，耕地、林地土壤點(diǎn)位超標率都上了兩位數。

　　湖南多位高校和企業(yè)界環(huán)保專(zhuān)家指出，鎘、汞、砷三類(lèi)重金屬的污染，在長(cháng)江以南地帶較為嚴重，湖南概莫能外。廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所研究員陳能場(chǎng)認為，我國土壤鎘含量從1990年算術(shù)平均值0.097mg/kg，上升到2014年的0.3mg/kg，這表明有大量的污染物鎘進(jìn)入土壤。

　　那土壤鎘污染來(lái)源于哪里？陳能場(chǎng)撰文指出，多年來(lái)我國作為“世界工”，金屬冶煉地區廣泛、數量龐大，煤為主要能源，加之污染防控的法律和措施執行不力，導致鎘在整個(gè)土壤污染的超標率變得突出。從空間角度來(lái)看，我國年排放到大氣中的鎘高達2186噸，估算每年進(jìn)入農田的鎘高達1417噸，其中，每年通過(guò)各種途徑帶走的鎘為178噸，而剩余的87%都滯留在農田土壤中。

　　據了解，當環(huán)境受到鎘污染后，鎘可在生物體內富集，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體引起慢性中毒。鎘損傷后患者易出現糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。而鎘的吸收，會(huì )使骨骼的代謝受阻，造成骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等一系列癥狀，進(jìn)而導致骨軟化癥，周身疼痛，稱(chēng)為“痛痛病”。此外，慢性鎘中毒對人體生育能力也有所影響。它會(huì )嚴重損傷Y因子，使出生的嬰兒多為女性。

　　國家科技支撐計劃“重金屬超標農田安全利用”項目首席專(zhuān)家黃道友告訴中國青年報·中青在線(xiàn)年代，農田重金屬污染已有征兆。但因為問(wèn)題不是很突出，而且國內當時(shí)關(guān)注的是糧食是否夠吃，污染的問(wèn)題沒(méi)有提上議事日程。

　　進(jìn)入新世紀，株洲馬家河鎘污染事件，鳳凰鉛鋅礦區鎘鉛污染事件，郴州陶家河流域鎘鉛砷污染事件，瀏陽(yáng)鎮頭鎘污染事件……湖南境內系列環(huán)保事件的發(fā)生，讓耕地重金屬污染引發(fā)的一系列農產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題，成為公眾和政府關(guān)注的焦點(diǎn)。而在全國范圍內，每年僅因重金屬污染的糧食就達1200萬(wàn)噸，造成的直接經(jīng)濟損失超過(guò)200億元。

　　湖南省微生物研究院研究員郭照輝介紹說(shuō)，湖南省重金屬中鎘、砷較多，國家對此十分重視，連續3年在長(cháng)株潭地區投入40多億元進(jìn)行研究，希望能找出治理之道，并在全國范圍推廣。

　　他指出，在農業(yè)領(lǐng)域對于重金屬污染的治理，由于土地耕種頻率高，糧食生產(chǎn)壓力大，土壤無(wú)法長(cháng)時(shí)間空閑以供治理，因此，重點(diǎn)是在一定的可控程度下，減少對金屬的吸附。國內現有耕地中，分為重點(diǎn)保護區、安全利用區和嚴格管控區。前者是安全可靠的糧食主產(chǎn)區，嚴格管控區只能采取調整種植物品種來(lái)治理。而安全利用區，則是國家期望突破的方向。

　　據悉，這一計劃的要求，是必須在“保持當前農作物種植制度不發(fā)生改變、保證農民種植習慣不發(fā)生改變、保障耕地用途不發(fā)生改變”的“三不變”條件下，通過(guò)優(yōu)先采取農藝調控、鈍化治理等技術(shù)措施，降低土壤重金屬的有效性和削減食用農產(chǎn)品中的重金屬含量，保障食用農產(chǎn)品的達標生產(chǎn)。

　　為此，湖南省農業(yè)部門(mén)組織國內外企業(yè)和科研院所，建立了數十個(gè)試驗區。“大家都各顯其能，關(guān)鍵是把稻米中鎘含量降下來(lái)。”郭照輝說(shuō)，終的結果是，VIP＋N的綜合技術(shù)模式，從中脫穎而出。

　　這一技術(shù)的首席專(zhuān)家黃道友介紹，所謂VIP＋N技術(shù)就是：由中國科學(xué)院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所、湖南農業(yè)大學(xué)、湖南省農業(yè)科學(xué)院、湖南省農業(yè)資源與環(huán)境保護管理站等單位，聯(lián)合研究了污染稻田鎘形態(tài)變化的特點(diǎn)，構建了“低鎘品種(Variety)＋全生育期淹水灌溉(Irrigation)＋施加生石灰調節土壤酸堿度(pH)＋輔助措施(N)”的稻米鎘污染控制技術(shù)體系。重金屬捕捉劑

　　開(kāi)始，研究者的注意力放在確定生物控制方法上——即利用農作物吸收和積累重金屬的種類(lèi)或品種間的差異，采用對重金屬具有低量積累的農作物，在重金屬輕中度污染的土壤進(jìn)行農業(yè)生產(chǎn)。

　　有了低鎘積累的水稻品種，但面對受鎘污染的土壤，研究者們進(jìn)一步考慮在灌溉和土壤的酸堿度上試驗，重金屬捕捉劑期望探索出有效的經(jīng)驗參數。

　　“要盡可能少吸附，一個(gè)是鈍化重金屬的活性。就像給耕牛牽繩子一樣，讓它跑不動(dòng)或者慢行，喪失活力。另一個(gè)是做好農藝調控，在灌溉、調控PH等方面入手，讓鎘的運動(dòng)環(huán)境變差。”黃道友說(shuō)，水稻全生育期淹水灌溉，可以使得鎘反應成硫化鎘的沉淀物。他們選擇了早稻嘉育948號品種和晚稻中優(yōu)218號品種，分別以常規處理、全生育期淹水、曬田后孕穗中期再淹水的組合試驗，發(fā)現不同田地的水分管理措施對水稻米鎘積累影響很大。

　　研究人員也發(fā)現，土壤PH6.5時(shí)，每提高1個(gè)土壤PH單位，土壤有效態(tài)鎘含量可以降低0.1mg/kg。土壤PH也與稻米鎘積累呈顯著(zhù)負相關(guān)，即每提高1個(gè)土壤PH單位，稻米鎘含量可降低0.12mg/kg。

　　而通過(guò)葉面噴施某種物質(zhì)(鐵、鋅、硅等)，來(lái)提高作物對重金屬的抗性，減少甚至阻斷重金屬向食物鏈轉移的葉面控制技術(shù)，也在實(shí)踐中被證明，可減少鎘向稻米的籽粒部分轉移。

　　據介紹，VIP＋N技術(shù)可使稻米鎘含量降低到國家標準規定0.2mg/kg以下。

　　黃道友說(shuō)，以前研究者多在低積累農作物品種選育技術(shù)、農藝調控、原位鈍化等方面奔跑，但這套技術(shù)模式并沒(méi)有系統提煉出來(lái)。

　　2013年的一次研究會(huì )上，湖南農業(yè)大學(xué)一名專(zhuān)家截取各項技術(shù)的頭個(gè)英文字母，濃縮成“VIP＋N” ，這一技術(shù)就此定名。

　　記者了解到，由農業(yè)部、財政部啟動(dòng)的“長(cháng)株潭重金屬污染耕地修復與產(chǎn)業(yè)結構調整試點(diǎn)”項目，從2014年開(kāi)始正式實(shí)施。當年湖南省內各地都建立VIP+N試驗區。

　　“開(kāi)始是小區試驗，我們這些專(zhuān)家自己下田去做，管控效果。”黃道友說(shuō)，2015年，這一項目開(kāi)始推廣到長(cháng)株潭的19個(gè)縣區，建立50個(gè)百畝示范田；總面積超過(guò)60萬(wàn)畝。2016年，湖南省農業(yè)委員會(huì )、湖南省財政廳發(fā)文全省推廣該類(lèi)標準化示范片，26個(gè)縣市區共安排180萬(wàn)畝，其中26個(gè)千畝示范片+1個(gè)萬(wàn)畝示范片。

　　他表示，多年實(shí)踐效果表明：使用該技術(shù)可以使得米鎘含量平均降低60%以上，尤其在酸性輕度鎘污染稻田上的應用效果較為理想，稻米達標率到90%以上。

　　承擔了長(cháng)株潭地區19個(gè)項目縣及湘江上中下游7個(gè)項目縣區重金屬污染耕地修復治理項目的泰谷集團總裁郭帥告訴中國青年報·中青在線(xiàn)月國務(wù)院正式發(fā)布的《土壤污染防治行動(dòng)計劃》中，提出了污染耕地的安全利用，要求在2017年年底前，出臺受污染耕地安全利用技術(shù)指南；到2020年完成0萬(wàn)畝輕度和中度污染耕地的安全利用。從他們多年的經(jīng)驗來(lái)看，這套技術(shù)模式在準確明晰土壤污染狀況和農產(chǎn)品超標情況的基礎上施用，實(shí)戰成績(jì)上佳。如輔以土壤調理劑和有機肥，則能進(jìn)一步提升效果。但運行中，也受到低鎘積累品種數量少、農田降水時(shí)間不均、季節性干旱嚴重等因素的影響。

　　郭照輝研究員指出，國家標準中稻米含鎘小于0.2mg/kg，重金屬捕捉劑其要求遠高于歐盟標準0.4mg/kg，也強于鄰國日本。

　　據悉，在2015年的長(cháng)株潭地區推廣中，百畝示范田采取了政府購買(mǎi)服務(wù)的方式——即由企業(yè)運用技術(shù)來(lái)組織農業(yè)生產(chǎn)，政府檢測效果后支付費用。

　　郭照輝則提出，VIP+N的技術(shù)模式，對于水稻鎘污染治理，相對成熟有效。但在農田廣泛實(shí)施，大的實(shí)驗樣本顯示，效果如何還要取決于“責任主體”農民的能力和積極性。（中國青年報·中青在線(xiàn)記者 洪克非）
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