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農(nóng)科院“以麻治鎘”技術(shù)開辟土壤修復(fù)新途徑

放大字體  縮小字體發(fā)布時(shí)間:2013-08-21  來源:中國(guó)科學(xué)報(bào)   瀏覽次數(shù):421
導(dǎo)讀:被譽(yù)為魚米之鄉(xiāng)的湖南,近來飽受鎘大米風(fēng)波的困擾。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所專家近期提出的以麻治鎘方法,則有望為當(dāng)?shù)氐闹亟饘?..

被譽(yù)為“魚米之鄉(xiāng)”的湖南,近來飽受“鎘大米”風(fēng)波的困擾。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所專家近期提出的“以麻治鎘”方法,則有望為當(dāng)?shù)氐闹亟饘傥廴局卫黹_辟新思路。

相關(guān)專家日前在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示,湖南省已就重金屬污染特別嚴(yán)重的耕地上究竟適合種植何種作物廣泛征求意見,而苧麻——這種在南方常見的經(jīng)濟(jì)作物有望被列為首選,以替代部分吸鎘型水稻,“邊利用,邊修復(fù)”。

吸鎘潛力極強(qiáng)

苧麻是一種多年生宿根性草本植物,過去一直是紡織纖維的重要來源。

國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的最新研究顯示,苧麻對(duì)鎘有很強(qiáng)的耐受性,某些品種甚至可在鎘濃度高達(dá)100毫克/公斤的土地上生長(zhǎng)。麻類家族的另一成員——亞麻,其耐鎘能力雖不及苧麻,但某些品種的耐鎘能力也達(dá)到了20毫克/公斤。

中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所所長(zhǎng)熊和平告訴記者,苧麻之所以耐鎘,“秘訣”之一是其存在一種抗氧化機(jī)制,可防止植物被鎘“脅迫”時(shí)“氧化”。同時(shí),當(dāng)鎘進(jìn)入根部時(shí),主要停留累積在植株表皮細(xì)胞內(nèi),僅有少量轉(zhuǎn)移到地上部。

中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)所研究員黃道友的研究也表明,苧麻各部位的含鎘量,以根部最高,其次是葉子和莖——根的經(jīng)濟(jì)價(jià)值本就不大,正好可用來將鎘“封存”;葉子和莖部鎘含量較低,經(jīng)濟(jì)價(jià)值卻很高,適合多用途開發(fā)利用。

“紡織需要的原麻主要來自于莖部。”熊和平介紹說。

盡管苧麻并不屬于特別能吸鎘的超富集植物,但科學(xué)家在對(duì)“中苧1號(hào)”等品種的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在土壤中添加一種化學(xué)螯合劑,苧麻地上部的鎘富集能力顯著提高,對(duì)根部的吸附卻不造成影響。添加檸檬酸、泥炭后同樣如此,顯示出苧麻極強(qiáng)的吸鎘潛力。

“通過強(qiáng)化和積累,苧麻有可能成為鎘富集植物。”黃道友表示。

技術(shù)體系初見成效

近年來,新的鎘富集植物陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。然而,由于種植基礎(chǔ)缺乏,無論是適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性,還是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)均有待檢驗(yàn)。加之栽培和加工等技術(shù)不成熟,要大面積推廣這些植物,絕非朝夕之功。

苧麻、亞麻、黃麻……這些在南方已得到廣泛種植的麻類作物,優(yōu)勢(shì)立現(xiàn)。研究人員告訴記者,經(jīng)技術(shù)處理后的原麻纖維制成的衣物,已通過歐盟最高標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)。

在重金屬污染重災(zāi)區(qū)湖南株洲新馬村,鎘鎳復(fù)合污染嚴(yán)重。2009年,中央環(huán)保專項(xiàng)基金項(xiàng)目“株洲新馬村土壤重金屬污染防治與示范”通過驗(yàn)收。該項(xiàng)目將農(nóng)田分為輕度污染、重度污染兩類,在輕度污染區(qū)種植改進(jìn)的水稻和蔬菜品種,在重度污染區(qū)則種植苧麻。多年篩選結(jié)果表明,至少有3至4個(gè)苧麻品種在“高鎘”土地治理中表現(xiàn)不俗。

在國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的指導(dǎo)下,研究人員圍繞重金屬嚴(yán)重污染環(huán)境下的麻作品種篩選、高產(chǎn)栽培技術(shù)、土壤綜合處理、下游產(chǎn)品加工等,構(gòu)建出了一整套麻作技術(shù)體系,連續(xù)3年在株洲新馬村、安化715礦區(qū)、嘉禾陶家河流域等重金屬嚴(yán)重污染地區(qū)推廣,均取得明顯成效。

可穿還可做飼料

經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的矛盾是土壤修復(fù)面臨的一道難題:既要高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,又要能修復(fù)土地,這樣兩全其美的事情可能嗎?

中國(guó)農(nóng)科院麻類所的專家們作了測(cè)算,理論上將重度污染土地中的鎘全部“吸凈”,約需百年左右。如此漫長(zhǎng)的修復(fù)周期,如果經(jīng)濟(jì)價(jià)值不突出,很難說服農(nóng)民來種。

事實(shí)上,我國(guó)麻類市場(chǎng)近幾年并不算景氣,苧麻纖維收購(gòu)價(jià)格不高,很多農(nóng)民不愿種植。亞麻雖然比苧麻貴,但纖維產(chǎn)出量少,不到苧麻的一半。

為讓農(nóng)民受益,麻類所的研究人員根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)特性,提出了冬種亞麻、夏種黃麻的“黃—亞麻”復(fù)種模式。經(jīng)過雙季復(fù)種示范,每畝可產(chǎn)出3000元,超過了單種苧麻的產(chǎn)值。

在針對(duì)苧麻綜合利用的長(zhǎng)期研究中,研究人員還發(fā)現(xiàn),苧麻葉中含有大量的植物蛋白,有做高蛋白牧草的潛質(zhì);麻骨也可當(dāng)做食用菌的培養(yǎng)基質(zhì)。

上述結(jié)論改變了過去麻只能用來“穿”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),顯示出廣闊的開發(fā)前景,并得到國(guó)家肉牛、水禽、牧草、兔、食用菌、奶牛6個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專家的初步認(rèn)可。

中國(guó)工程院院士劉旭認(rèn)為,種植麻類經(jīng)濟(jì)作物“邊利用邊修復(fù)”受污染土壤是一個(gè)有建設(shè)性的思路,希望繼續(xù)試驗(yàn),完善方案。

 
 
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