氣候變暖，氣溫升高，或許糧食容易增產(chǎn)，但于此同時，農(nóng)產(chǎn)品中有害重金屬增加呢？還是降低呢？這問題不僅有趣，更涉及到人類健康問題。
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)致對來自太陽輻射的可見光具有更強(qiáng)的透過性，而對地球發(fā)射出來的長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，而同時我們國家土壤污染問題比較突出。盡管目前國家十分重視土壤環(huán)境保護(hù)問題，已出臺了土壤污染防治行動計(jì)劃等，正在加強(qiáng)土壤治理，但可以預(yù)見的是，未來相當(dāng)長的時間內(nèi)，我國農(nóng)田土壤污染問題仍然繼續(xù)存在，其中要將農(nóng)田中的重金屬在短時間內(nèi)移除難度太大，目前主要方法還是通過土壤改良來降低重金屬的生物有效性，減少作物對重金屬的吸收。那么未來的氣候變暖到底會不會影響到作物對重金屬的吸收呢？這是一個非常重要且急需回答的問題。
在過去幾年里，中國科學(xué)院南京土壤研究所周東美研究員的課題組在國家自然科學(xué)基金的支持下，開展了相關(guān)研究工作。通過模擬增溫試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)開放式增溫條件下，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0.40mg/kg（粳稻）【圖1】。
圖1：增溫條件下兩個品種水稻籽粒對Cd的吸收情況
隨著增溫幅度增大，稻米Cd的吸收不斷增加，相對于對照水稻籽粒中的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，增溫條件下農(nóng)田Cd污染帶來的糧食安全問題更加嚴(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生長期的單獨(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題是個新興的、有趣而又嚴(yán)肅的課題，如何應(yīng)對以確保糧食的重金屬安全？我們發(fā)現(xiàn)了一個辦法。就是通過改變收獲時間來人為改變水稻生長期積溫大小。
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污染對人體健康帶來的風(fēng)險(xiǎn)【圖2】。
圖2：提前收獲可減少水稻對鎘的吸收
中國鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自：土壤觀察 微信公眾號（原創(chuàng)）
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