以麻治鎘開辟土壤修復新途徑
被譽為“魚米之鄉(xiāng)”的湖南,近來飽受“鎘大米”風波的困擾。中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所專家近期提出的“以麻治鎘”方法,則有望為當?shù)氐闹亟饘傥廴局卫黹_辟新思路。
相關專家日前在接受《中國科學報》記者采訪時表示,湖南省已就重金屬污染特別嚴重的耕地上究竟適合種植何種作物廣泛征求意見,而麻——這種在南方常見的經(jīng)濟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”。
吸鎘潛力極強
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。
國家麻類產(chǎn)業(yè)技術體系的最新研究顯示,苧麻對鎘有很強的耐受性,某些品種甚至可在鎘濃度高達100毫克/公斤的土地上生長。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到了20毫克/公斤。
中國農(nóng)科院麻類研究所所長熊和平告訴記者,苧麻之所以耐鎘,“秘訣”之一是其存在一種抗氧化機制,可防止植物被鎘“脅迫”時“氧化”。同時,當鎘進入根部時,主要停留累積在植株表皮細胞內(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)濟價值本就不大,正好可用來將鎘“封存”;葉子和莖部鎘含量較低,經(jīng)濟價值卻很高,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,但科學家在對“中苧1號”等品種的試驗中發(fā)現(xiàn),在土壤中添加一種化學螯合劑,苧麻地上部的鎘富集能力顯著提高,對根部的吸附卻不造成影響。添加檸檬酸、泥炭后同樣如此,顯示出苧麻極強的吸鎘潛力。
“通過強化和積累,苧麻有可能成為鎘富集植物。”黃道友表示。
技術體系初見成效
近年來,新的鎘富集植物陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。然而,由于種植基礎缺乏,無論是適應性、經(jīng)濟性,還是生態(tài)風險均有待檢驗。加之栽培和加工等技術不成熟,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)勢立現(xiàn)。研究人員告訴記者,經(jīng)技術處理后的原麻纖維制成的衣物,已通過歐盟最高標準的檢測。
在重金屬污染重災區(qū)湖南株洲新馬村,鎘鎳復合污染嚴重。2009年,中央環(huán)保專項基金項目“株洲新馬村土壤重金屬污染防治與示范”通過驗收。該項目將農(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個苧麻品種在“高鎘”土地治理中表現(xiàn)不俗。
在國家麻類產(chǎn)業(yè)技術體系的指導下,研究人員圍繞重金屬嚴重污染環(huán)境下的麻作品種篩選、高產(chǎn)栽培技術、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)濟和環(huán)境的矛盾是土壤修復面臨的一道難題:既要高的經(jīng)濟價值,又要能修復土地,這樣兩全其美的事情可能嗎?
中國農(nóng)科院麻類所的專家們作了測算,理論上將重度污染土地中的鎘全部“吸凈”,約需百年左右。如此漫長的修復周期,如果經(jīng)濟價值不突出,很難說服農(nóng)民來種。
事實上,我國麻類市場近幾年并不算景氣,苧麻纖維收購價格不高,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)不同作物的生長特性,提出了冬種亞麻、夏種黃麻的“黃—亞麻”復種模式。經(jīng)過雙季復種示范,每畝可產(chǎn)出3000元,超過了單種苧麻的產(chǎn)值。
在針對苧麻綜合利用的長期研究中,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)認識,顯示出廣闊的開發(fā)前景,并得到國家肉牛、水禽、牧草、兔、食用菌、奶牛6個產(chǎn)業(yè)技術體系專家的初步認可。
中國工程院院士劉旭認為,種植麻類經(jīng)濟作物“邊利用邊修復”受污染土壤是一個有建設性的思路,希望繼續(xù)試驗,完善方案。
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