作者:成舸 曹雨骋 来源:中国科学报 发布时间:2013-8-20 8:25:39
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以麻治镉 开辟土壤修复新途径
 
■本报记者 成舸 通讯员 曹雨骋
 
被誉为“鱼米之乡”的湖南,近来饱受“镉大米”风波的困扰。中国农业科学院麻类研究所专家近期提出的“以麻治镉”方法,则有望为当地的重金属污染治理开辟新思路。
 
相关专家日前在接受《中国科学报》记者采访时表示,湖南省已就重金属污染特别严重的耕地上究竟适合种植何种作物广泛征求意见,而麻——这种在南方常见的经济作物有望被列为首选,以替代部分吸镉型水稻,“边利用,边修复”。
 
吸镉潜力极强
 
苎麻是一种多年生宿根性草本植物,过去一直是纺织纤维的重要来源。
 
国家麻类产业技术体系的最新研究显示,苎麻对镉有很强的耐受性,某些品种甚至可在镉浓度高达100毫克/公斤的土地上生长。麻类家族的另一成员——亚麻,其耐镉能力虽不及苎麻,但某些品种的耐镉能力也达到了20毫克/公斤。
 
中国农科院麻类研究所所长熊和平告诉记者,苎麻之所以耐镉,“秘诀”之一是其存在一种抗氧化机制,可防止植物被镉“胁迫”时“氧化”。同时,当镉进入根部时,主要停留累积在植株表皮细胞内,仅有少量转移到地上部。
 
中科院亚热带农业生态所研究员黄道友的研究也表明,苎麻各部位的含镉量,以根部最高,其次是叶子和茎——根的经济价值本就不大,正好可用来将镉“封存”;叶子和茎部镉含量较低,经济价值却很高,适合多用途开发利用。
 
“纺织需要的原麻主要来自于茎部。”熊和平介绍说。
 
尽管苎麻并不属于特别能吸镉的超富集植物,但科学家在对“中苎1号”等品种的试验中发现,在土壤中添加一种化学螯合剂,苎麻地上部的镉富集能力显著提高,对根部的吸附却不造成影响。添加柠檬酸、泥炭后同样如此,显示出苎麻极强的吸镉潜力。
 
“通过强化和积累,苎麻有可能成为镉富集植物。”黄道友表示。
 
技术体系初见成效
 
近年来,新的镉富集植物陆续被发现。然而,由于种植基础缺乏,无论是适应性、经济性,还是生态风险均有待检验。加之栽培和加工等技术不成熟,要大面积推广这些植物,绝非朝夕之功。
 
苎麻、亚麻、黄麻……这些在南方已得到广泛种植的麻类作物,优势立现。研究人员告诉记者,经技术处理后的原麻纤维制成的衣物,已通过欧盟最高标准的检测。
 
在重金属污染重灾区湖南株洲新马村,镉镍复合污染严重。2009年,中央环保专项基金项目“株洲新马村土壤重金属污染防治与示范”通过验收。该项目将农田分为轻度污染、重度污染两类,在轻度污染区种植改进的水稻和蔬菜品种,在重度污染区则种植苎麻。多年筛选结果表明,至少有3至4个苎麻品种在“高镉”土地治理中表现不俗。
 
在国家麻类产业技术体系的指导下,研究人员围绕重金属严重污染环境下的麻作品种筛选、高产栽培技术、土壤综合处理、下游产品加工等,构建出了一整套麻作技术体系,连续3年在株洲新马村、安化715矿区、嘉禾陶家河流域等重金属严重污染地区推广,均取得明显成效。
 
可穿还可做饲料
 
经济和环境的矛盾是土壤修复面临的一道难题:既要高的经济价值,又要能修复土地,这样两全其美的事情可能吗?
 
中国农科院麻类所的专家们作了测算,理论上将重度污染土地中的镉全部“吸净”,约需百年左右。如此漫长的修复周期,如果经济价值不突出,很难说服农民来种。
 
事实上,我国麻类市场近几年并不算景气,苎麻纤维收购价格不高,很多农民不愿种植。亚麻虽然比苎麻贵,但纤维产出量少,不到苎麻的一半。
 
为让农民受益,麻类所的研究人员根据不同作物的生长特性,提出了冬种亚麻、夏种黄麻的“黄—亚麻”复种模式。经过双季复种示范,每亩可产出3000元,超过了单种苎麻的产值。
 
在针对苎麻综合利用的长期研究中,研究人员还发现,苎麻叶中含有大量的植物蛋白,有做高蛋白牧草的潜质;麻骨也可当做食用菌的培养基质。
 
上述结论改变了过去麻只能用来“穿”的传统认识,显示出广阔的开发前景,并得到国家肉牛、水禽、牧草、兔、食用菌、奶牛6个产业技术体系专家的初步认可。
 
中国工程院院士刘旭认为,种植麻类经济作物“边利用边修复”受污染土壤是一个有建设性的思路,希望继续试验,完善方案。
 
《中国科学报》 (2013-08-20 第4版 综合)
 
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