劉璇　張淑霞　吳曼　吳正鋒　戴華偉　沈浦　王才斌　

摘要：重金屬污染在土壤中具有長(zhǎng)期、隱蔽和不可逆三性特點(diǎn)，花生是地下結(jié)實(shí)作物，對(duì)重金屬的富集更為明顯，明確花生重金屬富集特征，探討適宜的防控對(duì)策，對(duì)于生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)花生，從而保障我國(guó)食用油安全以及增加出口創(chuàng)匯具有十分重要的意義。本文旨在探究花生重金屬富集特征，對(duì)重金屬防控機(jī)制及花生重金屬防控措施進(jìn)行了綜述，提出物理、化學(xué)、生物等多種方法綜合利用進(jìn)行土壤重金屬修復(fù)是花生重金屬防控的有效途徑，并對(duì)后續(xù)花生重金屬的防控研究與應(yīng)用進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：花生;重金屬;富集;植物修復(fù);土壤鈍化

中圖分類號(hào)：S565.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2020）03-0144-07

AbstractThree characteristics of long term， concealment and irreversibility displayed on heavy metal pollution. As an underground crop， the enrichment ability of heavy metal was higher for peanut （Arachis hypogaea L.）. Hence clarifying the enrichment characteristics and proper prevention and control measurements were very important for ensuring the food quality and safety and increasing the export earnings. In the paper， the peanut heavy metal enrichment characteristics were investigated， and the prevention and control mechanisms and measurements were comprehensively reviewed. Then the comprehensive utilization of physical， chemical and biological methods was put forward as a feasible way to prevent and control heavy metals in peanut. The future research and measurements for heavy metal prevention and control were prospected at last.

KeywordsPeanut; Heavy metals; Enrichment; Plant phytoremediation; Soil passivation

花生是我國(guó)重要的油料作物、經(jīng)濟(jì)作物之一，在保障食用油脂安全方面發(fā)揮重要作用。在過(guò)去40余年中，中國(guó)花生種植面積和總產(chǎn)量呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，種植面積從1978年的176.8萬(wàn)公頃增至2017年的460.8萬(wàn)公頃，總產(chǎn)從237.7萬(wàn)噸增至1 709.2萬(wàn)噸，面積與產(chǎn)量均增加了數(shù)倍[1]。由于土壤背景值及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過(guò)于追求產(chǎn)量和效益，我國(guó)花生產(chǎn)區(qū)土壤和花生容易遭受重金屬污染，致使花生品質(zhì)下降，花生重金屬超標(biāo)情況時(shí)有發(fā)生，在一定程度上影響到花生及其制品的出口貿(mào)易[2]。花生是地下結(jié)實(shí)作物，除了根系具有吸收能力外，莢果也能吸收元素，花生對(duì)重金屬的富集更為明顯[3，4]。

目前我國(guó)農(nóng)田最常見(jiàn)的重金屬污染為鎘（Cd）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）、鋅（Zn），其中以Cd污染較為嚴(yán)重。我國(guó)大多花生產(chǎn)區(qū)土壤Cd、Cr、Pb等重金屬含量符合農(nóng)業(yè)部綠色食品產(chǎn)地土壤環(huán)境的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而花生樣品超標(biāo)情況卻時(shí)有發(fā)生[5，6]。有研究表明，一些地區(qū)土壤重金屬含量達(dá)到中等污染水平以上[7，8]。一般來(lái)說(shuō)，花生重金屬污染現(xiàn)象與土壤重金屬及田間管理密切相關(guān)，由于生產(chǎn)過(guò)程管控不當(dāng)，如農(nóng)田污水灌溉，重金屬農(nóng)藥、肥料的不合理使用，容易對(duì)花生生產(chǎn)及食品安全造成不利影響[9]。

隨著農(nóng)產(chǎn)品安全性日益受到廣泛關(guān)注，弄清花生重金屬富集特征，探討適宜的防控對(duì)策，對(duì)于生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)花生，保障我國(guó)食用油安全以及增加出口創(chuàng)匯，具有十分重要的意義。本文旨在探究花生重金屬富集特征，并對(duì)其防控機(jī)制進(jìn)行綜合論述，為建立最有效的花生重金屬防控措施提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1花生重金屬的富集特征

1.1花生對(duì)土壤重金屬的吸收特征

花生對(duì)土壤重金屬的吸收能力常常高于一般大田作物。與其它作物的不同，除了具有較為發(fā)達(dá)的主根系能夠吸收耕層以下的土壤養(yǎng)分以外，花生莢果位于地下，可通過(guò)莢果吸收土壤重金屬，從而在一定程度上增強(qiáng)了花生吸收重金屬的能力，使得花生籽仁內(nèi)的重金屬含量極易超標(biāo)[4]，即使在土壤環(huán)境重金屬未超出農(nóng)業(yè)部綠色食品產(chǎn)地土壤環(huán)境的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的情況下，其籽仁中的重金屬含量也可能超標(biāo)[10]。有研究表明，當(dāng)土壤中鎘含量高于1.0 mg/kg時(shí)，花生籽仁中鎘含量就會(huì)超過(guò)國(guó)家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[3]。

花生對(duì)土壤重金屬的主要吸收時(shí)期與其它作物不同。對(duì)水稻來(lái)說(shuō)，鎘脅迫主要在前期和中期造成影響，在生育中后期（抽穗以后），其對(duì)水稻生長(zhǎng)基本不產(chǎn)生影響。但對(duì)于花生，鎘的富集及毒害作用不僅發(fā)生在前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期，還對(duì)花生的生殖生長(zhǎng)造成嚴(yán)重不良影響，易引起有效針果數(shù)量減少、果針發(fā)育受抑制、花生籽仁不飽滿等。此外，花生對(duì)土壤重金屬的吸收還受土壤類型及性質(zhì)的影響，如棕壤條件下籽實(shí)Cd含量和生物富集量高于潮土，棕壤的pH值更低，土壤中H+也更多。H+可將固定在土壤中的Cd2+交換出來(lái)，土壤中有效態(tài)Cd也更多，因而花生籽仁中Cd含量也更高[11]。

1.2花生對(duì)重金屬的積累與分配規(guī)律

重金屬積累在籽仁中的方式主要有兩種，一種是通過(guò)根系吸收再分配，花生植株通過(guò)根系吸收重金屬，轉(zhuǎn)運(yùn)到莖葉，再由莖葉運(yùn)輸?shù)阶蚜Ｖ?，進(jìn)入籽粒后，重金屬被固定，不再向其它器官轉(zhuǎn)移，這是花生重金屬的主要積累方式。此方式的重金屬吸收途徑主要是質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑。其中質(zhì)外體途徑的重金屬離子通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入細(xì)胞，其動(dòng)力來(lái)源于細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，屬于不消耗能量的被動(dòng)運(yùn)輸;共質(zhì)體途徑重金屬離子則通過(guò)其它離子的載體蛋白進(jìn)入細(xì)胞，屬于需要消耗能量的主動(dòng)運(yùn)輸。另一種途徑是莢果直接吸收，這也是花生籽仁中鈣和鋅的主要吸收方式，但對(duì)于重金屬的運(yùn)輸，此途徑貢獻(xiàn)相對(duì)較小，最多占重金屬總來(lái)源的11%左右[12]。

花生植株各器官對(duì)于同一重金屬的富集能力有所差異，通常情況下吸收器官>同化器官和輸導(dǎo)器官>繁殖器官，其中花生根的吸收能力最強(qiáng)，體內(nèi)積累的Cd2+有50%以上是通過(guò)根系吸收，其次為葉、莖、殼、籽實(shí)[13]。此外，花生同一器官對(duì)于不同重金屬的富集量也有所差異。根系和果殼對(duì)不同重金屬的富集能力均為：Zn>Cu>Cr>Pb>Cd，莖葉和籽仁則為：Zn>Cu>Pb>Cr>Cd。從重金屬富集量的角度來(lái)看，花生植株對(duì)Cu和Zn的平均生物富集量最大，其次為Pb和Cr，Cd最少[14]。但由于花生產(chǎn)地環(huán)境中重金屬的含量不同以及食品安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于花生各種重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)不同，Cd是花生籽仁中最容易超標(biāo)也是最需要關(guān)注的重金屬。

對(duì)于花生籽仁的不同成分及部位來(lái)說(shuō)，其重金屬分配也有所差異。現(xiàn)有的研究結(jié)果已證實(shí)，花生蛋白質(zhì)中的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于脂肪。對(duì)于重金屬鎘，花生籽實(shí)脂肪中鎘占全鎘不足1%，而蛋白質(zhì)鎘占全鎘的50%以上，這是因?yàn)殒k主要與蛋白質(zhì)發(fā)生絡(luò)合[10]。鎘對(duì)巰基有很強(qiáng)的親合力，而蛋白質(zhì)中含有大量硫基，另外蛋白質(zhì)部分側(cè)鏈也對(duì)鎘親合，鎘主要絡(luò)合于蛋白質(zhì)。有研究表明在一定鎘濃度范圍內(nèi)，花生籽實(shí)蛋白質(zhì)含量與土壤鎘含量間達(dá)極顯著正相關(guān)，這是鎘誘導(dǎo)生物體內(nèi)產(chǎn)生了誘導(dǎo)蛋白質(zhì)所造成的[15]。這一特性不利于花生的食品用途，但是對(duì)于油用影響較小。紅衣是花生籽實(shí)中最容易富集鎘的部位，但由于紅衣的相對(duì)質(zhì)量小因此紅衣中鎘的濃度較高，而子葉中鎘總量較高[16]，而這兩者均為蛋白質(zhì)含量較高的部位，這也說(shuō)明鎘易與花生籽實(shí)中的蛋白質(zhì)相結(jié)合?；ㄉ墟k主要分布于籽仁細(xì)胞壁，細(xì)胞器和可溶部分相對(duì)較少，這是因?yàn)榧?xì)胞壁含有豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，還含有吸收固定重金屬的陽(yáng)離子交換位點(diǎn)，這對(duì)重金屬有著極強(qiáng)的親和力而被固定于細(xì)胞壁中[17]。

1.3不同品種花生的重金屬積累差異

花生對(duì)重金屬的富集量和轉(zhuǎn)運(yùn)能力差異是造成花生籽仁含量高低的主要原因[18]?；ㄉ贩N不同，其對(duì)重金屬的富集與轉(zhuǎn)運(yùn)能力也就不同。不同花生品種植株根系中Cu、Zn、Pb、Cd和Cr的富集量均存在顯著性差異（P<0.05）[14]，這可能是受到基因型控制的結(jié)果[19]，部分基因型可使花生籽仁重金屬富集能力下降，而且重金屬對(duì)花生脂肪和蛋白質(zhì)含量的影響也因品種不同而各異。相同鎘處理下，不同品種花生脂肪和蛋白質(zhì)受土壤中鎘含量的影響程度不同[10]，因?yàn)樯矬w在受到鎘污染時(shí)，自身產(chǎn)生特異蛋白質(zhì)來(lái)減輕鎘的危害，但當(dāng)鎘濃度過(guò)高時(shí)，生物體內(nèi)的自身防御系統(tǒng)受到嚴(yán)重迫害，體內(nèi)的蛋白質(zhì)含量反而降低[20]，這對(duì)篩選重金屬脅迫能力強(qiáng)的花生品種有重要意義。

2花生中重金屬的防控機(jī)制

2.1土壤重金屬的鈍化機(jī)制

重金屬鈍化就是指通過(guò)對(duì)土壤施入某些改良劑，使土壤中的重金屬由有效態(tài)轉(zhuǎn)化為難以被植物吸收的沉淀態(tài)、結(jié)合態(tài)等。常見(jiàn)的土壤重金屬鈍化方式包括施入堿性物質(zhì)、鐵鹽類鈍化劑或有機(jī)改良劑，此外也有部分植物根際分泌物也有固定重金屬的作用。堿性物質(zhì)的施入能夠提高土壤pH值，一方面增加了土壤中的OH-，使重金屬形成氫氧化物沉淀從而降低其有效性，以減少植株吸收[4];另一方面，溶液中H+濃度降低導(dǎo)致其競(jìng)爭(zhēng)作用減弱，有機(jī)質(zhì)、錳氧化物等與重金屬結(jié)合能力增強(qiáng)，降低了重金屬的有效性，加強(qiáng)了土壤中重金屬的沉淀與吸附作用，從而能顯著降低土壤中重金屬的生物活性[21]。如常用的堿性物質(zhì)石灰能夠?qū)⑼寥纏H值從4.54提高到5.74，并改變污染土壤中各形態(tài)重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，使水溶態(tài)和交換吸附態(tài)重金屬別降低59.83%和32.13%，效果較為顯著[22]。

有機(jī)改良劑中的多種官能團(tuán)能夠吸附重金屬，形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而降低重金屬的活性，減輕植物的毒性作用[23]。土壤中鎘的有效態(tài)絕大部分來(lái)源于水溶態(tài)，而有機(jī)硫化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)相對(duì)較為穩(wěn)定。相同外源鎘施用條件下，隨著有機(jī)改良劑如生物炭施入量的增加，土壤中水溶態(tài)鎘含量呈降低趨勢(shì)，而碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)硫化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)鎘的含量卻表現(xiàn)為上升趨勢(shì)，這降低了植株根系對(duì)鎘的吸收，減輕了鎘的毒害作用[24]。

2.2作物重金屬的阻隔機(jī)制

重金屬阻隔機(jī)制主要是通過(guò)施加一些外源物質(zhì)如刺激素、阻隔劑等，使植物吸收重金屬能力下降，或者植物自身的基因型導(dǎo)致植物對(duì)于重金屬的吸收能力較低，從而減少植株體內(nèi)重金屬富集。目前已發(fā)現(xiàn)硅、硒和鋅可有效降低鎘、砷的積累，鐵、錳、硫和植物調(diào)節(jié)劑也具有類似的調(diào)節(jié)功能。其主要阻隔機(jī)理為：對(duì)于鎘吸收基因OsNramp5、鎘轉(zhuǎn)運(yùn)基因OsLCT1以及鎘解毒基因OsHMA3，硅的施入可抑制鎘吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)基因的表達(dá)，促進(jìn)解毒基因的表達(dá)。大量鎘因此滯留在細(xì)胞液泡，并通過(guò)共沉淀作用固定在細(xì)胞壁，從而阻隔植株對(duì)于鎘的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)。硅也可以抑制硅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白OsLsi1、OsLsi2和OsLsi6的表達(dá)，從而降低對(duì)砷的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)[25]。也有研究表明，噴施硅質(zhì)葉面阻隔劑能夠使Cd由活性態(tài)向惰性態(tài)轉(zhuǎn)化，抑制豆芽對(duì)培養(yǎng)液中Cd的吸收，且對(duì)豆芽根部與莖部Cd積累的抑制效果最為顯著[26]。另外，作物吸收硅后，形成硅化細(xì)胞，可提高植物細(xì)胞壁強(qiáng)度，降低細(xì)胞膜透性，從而降低作物Cd吸收量。對(duì)于花生來(lái)說(shuō)，其食用部位主要位于地下，通過(guò)阻隔作用將重金屬固定于地上部，是降低籽仁重金屬含量的有效途徑。

在一定的施用水平下，某些酸性物質(zhì)也能抑制植物對(duì)重金屬Cd的吸收。低分子有機(jī)酸（檸檬酸、蘋果酸）能夠抑制Cd由根向小麥幼苗地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，降低小麥Cd含量，并且抑制作用隨有機(jī)酸施入量增加而增強(qiáng)。ABA也可使水稻幼苗根與地上部、不結(jié)球白菜地上部Cd積累量降低[27]。此外，某些特定植物分泌物也可使重金屬處于螯合態(tài)從而減少吸收，如在缺鐵條件下花生與小麥間作時(shí)，小麥分泌的麥根酸類物質(zhì)可螯合土壤中的Cd，以減少花生對(duì)重金屬的吸收。Kudo等[28]也曾得出推論，植物根系釋放的PS能夠使根系周圍的非可溶態(tài)Cd的移動(dòng)性增加，卻不能將Cd以PS-Cd絡(luò)合物的形式轉(zhuǎn)移到植物根系細(xì)胞中。

2.3外源物質(zhì)的競(jìng)吸機(jī)制

外源物質(zhì)的競(jìng)吸機(jī)制是通過(guò)施加與重金屬離子化學(xué)性質(zhì)相似的競(jìng)吸物質(zhì)，使其與重金屬離子發(fā)生拮抗，導(dǎo)致根系更多吸收競(jìng)吸物質(zhì)，以減少重金屬離子的吸入量。在控制花生籽仁重金屬富集中，常用的競(jìng)吸物質(zhì)包括鈣、硅、硒、硫等。施用Ca2+的作用機(jī)理為Ca2+通過(guò)植物細(xì)胞表面受體蛋白CaM上的鈣結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)入細(xì)胞，而Cd2+的離子半徑與Ca2+的離子半徑接近且電荷相同，因此可通過(guò)與Ca2+競(jìng)爭(zhēng)CaM上的結(jié)合位點(diǎn)取代Ca2+，并影響鈣泵的正常運(yùn)作，通過(guò)鈣泵而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部[29]。相反地，增加土壤中Ca2+的濃度，其與Cd2+的拮抗作用就會(huì)加強(qiáng)，Ca2+就更容易競(jìng)爭(zhēng)到CaM上的結(jié)合位點(diǎn)，導(dǎo)致植株對(duì)Ca2+的吸收量增加，Cd2+的吸收量減少，最終降低Cd在花生籽仁的富集量。此外，重金屬離子也可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)通道蛋白進(jìn)入植株體內(nèi)。如鎘、砷分別可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)鈣、硅通道進(jìn)入細(xì)胞[25，30]。因此，提高土壤中鈣、硅的濃度是減少植株重金屬富集的有效手段。在高濃度鈣、硅環(huán)境下，植株對(duì)Cd2+、As（Ⅲ）吸收因拮抗作用受到抑制，最終導(dǎo)致植株體內(nèi)重金屬富集量減少。此外，硒和硫也已證明對(duì)重金屬的競(jìng)爭(zhēng)吸附有顯著效果[27，31]。

2.4生物修復(fù)機(jī)制

常用的生物修復(fù)主要是植物修復(fù)和微生物修復(fù)。其中植物修復(fù)是利用超富集植物（其對(duì)重金屬元素的積累達(dá)干重的1%～5%）根系吸收土壤中重金屬并將其轉(zhuǎn)移、貯存到植物莖葉，然后收割莖葉，離地處理的重金屬土壤修復(fù)技術(shù)。超積累植物根系能分泌特殊有機(jī)物，或其根毛直接從土壤顆粒上交換吸附重金屬，促進(jìn)土壤重金屬元素的溶解和吸收。吸附在根表或根毛皮層上的重金屬離子可通過(guò)質(zhì)外體或共質(zhì)體途徑進(jìn)入根細(xì)胞，大部分金屬離子通過(guò)專一或通用的離子載體或通道蛋白進(jìn)入根細(xì)胞，該過(guò)程為一個(gè)消耗能量的主動(dòng)過(guò)程，非必需的重金屬可與必需金屬競(jìng)爭(zhēng)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，以離子形式或金屬螯合態(tài)進(jìn)入根細(xì)胞[32]。一般具有以下特征的植物較為理想：土壤中污染物濃度較低的情況下也可以多量吸收和積累;對(duì)污染物具有較高的耐性、富集能力或促進(jìn)分解的能力;對(duì)多種污染物同時(shí)具有較好的修復(fù)能力;生長(zhǎng)快、生物量大、耐病蟲(chóng)害、容易栽培種植與管理;收獲后通過(guò)有效利用（如制造生物燃料、作為觀賞花卉等）產(chǎn)生高附加值的經(jīng)濟(jì)效益[33]。

微生物修復(fù)是指利用耐重金屬能力強(qiáng)，且能夠大量吸收固定重金屬的微生物進(jìn)行重金屬污染土壤的修復(fù)。目前已發(fā)現(xiàn)的可用于重金屬修復(fù)的菌株有XF菌、菌株1JN2等。XF菌是一株從污染土壤中分離出的能高度抗鎘和吸附鎘的菌株，其原理是被XF菌吸收土壤中Cd并固定于菌體內(nèi)，菌體會(huì)隨著灌溉水或降雨的下滲而向更深層的土壤移動(dòng)，從而使耕層土壤中Cd含量顯著降低。另外，XF菌主要在花生根際大量繁殖，在根部與土壤重金屬間起到一定程度的隔離作用，從而降低了根對(duì)于重金屬的吸收，也減少了花生籽仁重金屬的富集[34]。另外，篩選出的一株植物內(nèi)生菌1JN2也表現(xiàn)出顯著耐鎘能力及鎘吸附能力，且活性顯著高于植物根圍細(xì)菌。該菌株能夠逐漸適應(yīng)鎘脅迫壓力，并具有良好的自我復(fù)原能力。菌株1JN2可能利用胞外多糖固定環(huán)境中的Cd2+，從而減少寄主植物對(duì)于Cd2+的吸收[35]。

3花生重金屬防控措施

3.1加強(qiáng)監(jiān)管

花生中鎘的來(lái)源主要是土壤中的鎘污染，而土壤中鎘污染主要來(lái)自工業(yè)“三廢”[9]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水灌溉成為導(dǎo)致土壤鎘污染的一大原因。相關(guān)研究表明，礦區(qū)附近農(nóng)田土地主要重金屬污染輸入途徑為灌溉水[36]。此外公路旁植株籽粒中Cd可能的輸入途徑還有葉片對(duì)大氣顆粒物中重金屬的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)[37]。因此對(duì)花生重金屬污染防控，要加強(qiáng)工農(nóng)業(yè)污染監(jiān)管，有效控制重金屬污染物排放。對(duì)工業(yè)“三廢”要嚴(yán)格按環(huán)保法的規(guī)定達(dá)標(biāo)排放，對(duì)于工藝落后、污染嚴(yán)重、排放不達(dá)標(biāo)的企業(yè)要強(qiáng)制整改、關(guān)停。同時(shí)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)投入品的管理，嚴(yán)禁使用重金屬超標(biāo)的肥料和農(nóng)藥，避免因施用量過(guò)大引入重金屬污染。有關(guān)環(huán)境及農(nóng)業(yè)部門必須加強(qiáng)管理，對(duì)主要花生種植區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格生態(tài)保護(hù)，杜絕工業(yè)污染，此外應(yīng)大力推進(jìn)實(shí)施清潔能源利用，大力發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)工程，提高污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)，提升再生水生產(chǎn)工藝，加大重金屬清除的工藝指標(biāo)要求等。強(qiáng)化尚未污染的土壤保護(hù)，嚴(yán)格監(jiān)管并謹(jǐn)防重金屬污染發(fā)生。

3.2良種選育

不同品種花生重金屬富集能力不同，故篩選和定向培育低富集重金屬的花生良種，是控制花生籽仁重金屬富集量，提高花生品質(zhì)的重要途徑[18]。在現(xiàn)有的對(duì)于花生重金屬富集能力的試驗(yàn)中，已有部分品種表現(xiàn)出優(yōu)良的低重金屬富集特性，如白沙1016[38]、魯花9號(hào)[14]、D131、E133、KB054、XD011[19]、KA100[39]、大埔種、粵油45、恩平農(nóng)家種[40]及品系冀花、豫花、泉花[41]為低Cd富集品種，花育22號(hào)為低Cu富集品種，豐花3號(hào)為低Zn富集品種[14]，可作為無(wú)公害花生品種進(jìn)行推廣種植，而粵油55、陵水客家扯子[40]及品系農(nóng)大、湛油、合油[41]的鎘富集能力較強(qiáng)，不適宜在重金屬含量較高的土壤上種植。進(jìn)一步研究花生對(duì)重金屬的抗性和富集的遺傳機(jī)制并進(jìn)行遺傳改良，培育低重金屬富集能力的新品種，對(duì)于防治花生重金屬污染具有重要意義。

3.3土壤改良

土壤改良的途徑主要有改變土壤酸堿度、提升土壤有機(jī)質(zhì)等。堿性物質(zhì)的施入，可有效提高土壤pH值，從而鈍化土壤重金屬。常用的改良劑包括石灰、生物質(zhì)炭、鈣鎂磷肥等。在單一鈍化劑中，石灰鈍化能力最強(qiáng)，對(duì)于Pb、Cu、Cd、Zn的鈍化作用均顯著;而磷肥僅對(duì)Pb效果最好。在多種鈍化劑復(fù)合使用的情況下，以腐殖質(zhì)+石灰的效果最好，這是因?yàn)楦迟|(zhì)的施入可以令固定在土壤中的重金屬受到活化，已被活化的重金屬在石灰的鈍化作用下可更大程度地向穩(wěn)定性較高的可氧化態(tài)（有機(jī)結(jié)合態(tài)）和殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化。且腐殖質(zhì)+石灰的復(fù)配處理對(duì)Pb、Cu、Cd、Zn的鈍化效果均優(yōu)于單一石灰處理[42]。另外熟石灰+鈣鎂磷肥（1∶1）的搭配也已被證實(shí)能夠緩解Cd、Cu和Pb污染對(duì)玉米生長(zhǎng)的抑制[23]。生物質(zhì)炭也是一種有效的重金屬改良劑，施入生物質(zhì)炭能夠提高土壤pH值，從而使土壤中重金屬離子得以固定[43]。添加生物炭的土壤中可交換態(tài)Zn、Cd、Pb、Cu分別降低0.15%～24.11%、1.22%～16.09%、0.47%～21.51%、3.05%～77.30%，且表現(xiàn)為隨生物炭施用量的增加其降低程度增大[44]。對(duì)于成熟期的花生重金屬富集也已證實(shí)有顯著的抑制作用[45]。

3.4肥料調(diào)控

施肥是促進(jìn)花生生長(zhǎng)，提高花生產(chǎn)量的一個(gè)重要手段。如果肥料中含有較多的重金屬，其對(duì)于花生籽仁的重金屬含量也會(huì)有一定程度上的影響。在對(duì)全國(guó)各地市售常用肥料樣品重金屬含量調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥重金屬污染最為嚴(yán)重，其次過(guò)磷酸鈣，有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥也存在一定程度的重金屬超標(biāo)。相較于無(wú)機(jī)化肥，有機(jī)肥通常重金屬超標(biāo)更為嚴(yán)重[46-49]。其中有機(jī)肥和生物有機(jī)肥中的Cd、Hg對(duì)土壤污染程度最高，Hg對(duì)土壤污染達(dá)到了輕污染等級(jí)。微生物肥料中的Cd單因子污染指數(shù)為9.0，如施入到土壤中，對(duì)土壤的影響為重污染，達(dá)到嚴(yán)重污染水平。磷肥中的Cr對(duì)土壤污染程度比較高，Pi值為0.25[50]。所以，低重金屬肥料的施用，對(duì)于土壤重金屬含量至關(guān)重要，是花生重金屬防控的有效途徑。另外即使肥料樣品中重金屬元素的含量符合國(guó)家相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn)，但由于花生對(duì)重金屬的富集作用而產(chǎn)生的累積效應(yīng)，也會(huì)造成花生籽仁重金屬超標(biāo)，此特性應(yīng)當(dāng)引起人們的重視[51]。

4研究與防控展望

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外花生重金屬研究現(xiàn)狀及防控措施來(lái)看，未來(lái)花生重金屬污染控制研究的主攻方向是：（1）從源頭控制土壤重金屬污染。對(duì)于未污染的農(nóng)業(yè)用地，應(yīng)嚴(yán)格控制肥料、農(nóng)藥的施用，避免由于過(guò)量施肥或重金屬農(nóng)殘過(guò)高導(dǎo)致土壤污染。此外，應(yīng)嚴(yán)格控制重金屬排放，高污染的工業(yè)項(xiàng)目應(yīng)遠(yuǎn)離居民區(qū)和農(nóng)田，杜絕重金屬污染范圍的擴(kuò)大。（2）重視低重金屬富集能力花生品種的選育。低重金屬富集花生品種的選育是重金屬防控的重要手段之一。未來(lái)花生育種應(yīng)在現(xiàn)有的低重金屬富集花生品種的基礎(chǔ)上進(jìn)行，根據(jù)實(shí)際情況選育適應(yīng)不同環(huán)境的花生品種，且在高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上，具備更低的重金屬富集能力。（3）重金屬土壤污染綜合治理。對(duì)于已經(jīng)受到重金屬污染的土壤，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基礎(chǔ)上，將植物修復(fù)、微生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和物理修復(fù)多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，綜合治理，以達(dá)到成本更低廉，治理更高效的目的;同時(shí)對(duì)于已不適宜種植花生的污染土壤，應(yīng)及時(shí)改變種植及土地利用方式等形式規(guī)避污染。（4）深入探究花生重金屬富集及調(diào)控機(jī)制。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于花生重金屬的運(yùn)輸途徑、富集轉(zhuǎn)運(yùn)及調(diào)控機(jī)制等方面的研究仍處于起步階段，這涉及到土壤化學(xué)、土壤微生物學(xué)、植物生理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)與基因工程等多個(gè)學(xué)科，因此，后續(xù)要統(tǒng)籌多個(gè)學(xué)科開(kāi)展深入研究，在闡明機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出花生重金屬的綜合防控制措施。

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