氣候變暖，氣溫升高，或許糧食容易增產(chǎn)，但于此同時(shí)，農(nóng)產(chǎn)品中有害重金屬增加呢？還是降低呢？這問(wèn)題不僅有趣，更涉及到人類(lèi)健康問(wèn)題。

一．全球氣候正在變暖

由于人們大量焚燒石油、煤炭等化石燃料，顯著增加了大氣中的二氧化碳，導(dǎo)致對(duì)來(lái)自太陽(yáng)輻射的可見(jiàn)光具有更強(qiáng)的透過(guò)性，而對(duì)地球發(fā)射出來(lái)的長(zhǎng)波輻射具有高度吸收性，導(dǎo)致地球溫度上升，氣候變暖。全球變暖會(huì)使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，不僅危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，還威脅人類(lèi)的生存。

二．溫度升高，稻米鎘含量增加！

全球變暖已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)，據(jù)估計(jì)20 世紀(jì)全世界平均溫度約攀升0.6 攝氏度，而同時(shí)我們國(guó)家土壤污染問(wèn)題比較突出。盡管目前國(guó)家十分重視土壤環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，已出臺(tái)了土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃等，正在加強(qiáng)土壤治理，但可以預(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，我國(guó)農(nóng)田土壤污染問(wèn)題仍然繼續(xù)存在，其中要將農(nóng)田中的重金屬在短時(shí)間內(nèi)移除難度太大，目前主要方法還是通過(guò)土壤改良來(lái)降低重金屬的生物有效性，減少作物對(duì)重金屬的吸收。那么未來(lái)的氣候變暖到底會(huì)不會(huì)影響到作物對(duì)重金屬的吸收呢？這是一個(gè)非常重要且急需回答的問(wèn)題。

在過(guò)去幾年里，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所周東美研究員的課題組在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，開(kāi)展了相關(guān)研究工作。通過(guò)模擬增溫試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)開(kāi)放式增溫條件下，平均氣溫上升1 攝氏度能顯著增加水稻各部分Cd 的濃度，籽粒中Cd 濃度分別從增溫前的0.27 增至0.65 mg/kg（秈稻）和0.14 增至0.40 mg/kg（粳稻）【圖1】。

圖1：增溫條件下兩個(gè)品種水稻籽粒對(duì)Cd的吸收情況

隨著增溫幅度增大，稻米Cd 的吸收不斷增加，相對(duì)于對(duì)照水稻籽粒中的Cd 濃度0.10 mg/kg，平均增溫幅度0.5 和0.8 攝氏度處理下水稻籽粒中Cd 濃度分別增加到0.24 和0.32 mg/kg；可見(jiàn)，增溫條件下農(nóng)田Cd 污染帶來(lái)的糧食安全問(wèn)題更加嚴(yán)重。

三．為什么？

氣候?qū)Z食的安全性具有很大的影響，就溫度而言，存在以下的機(jī)理：

1. 增加土壤鎘有效性。 增溫能顯著降低土壤溶液pH 而增加水溶性Cd 濃度；

2. 抑制水稻根表鐵膜形成并促進(jìn)Cd 由根部向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)；

3. 改變根系分布。增溫顯著增加了水稻根系在上層土壤中的質(zhì)量分布、根表面積；

4. 增加水稻蒸騰作用，進(jìn)而加速了根系對(duì)Cd 的吸收以及Cd 隨木質(zhì)部液質(zhì)流向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)；從苗期到乳熟期之間各個(gè)生長(zhǎng)期的單獨(dú)增溫都有助于增加水稻籽粒中Cd 的積累，灌漿期后的生殖生長(zhǎng)階段增溫進(jìn)一步增加水稻Cd 的吸收和向籽粒中再分配。

四．有何良策？

全球變暖下的糧食安全問(wèn)題是個(gè)新興的、有趣而又嚴(yán)肅的課題，如何應(yīng)對(duì)以確保糧食的重金屬安全？我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)辦法。就是通過(guò)改變收獲時(shí)間來(lái)人為改變水稻生長(zhǎng)期積溫大小。

我們發(fā)現(xiàn)提前收獲可有效降低水稻籽粒中Cd 的濃度，將有助于緩解水稻Cd 污染對(duì)人體健康帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)【圖2】。

圖2：提前收獲可減少水稻對(duì)鎘的吸收

中國(guó)鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自:土壤觀察

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