稻虾综合种养模式下稻谷食用安全与品质评价

崔雁娜张海琪徐胜南郝贵杰高晟徐磊吴琦芳林锋

(1．浙江省淡水水产研究所农业部淡水渔业健康养殖重点实验室/浙江省鱼类健康与营养重点实验室， 浙江 湖州 313001；2.安吉县农业农村局渔业站，浙江 湖州 313300)

近年来，各地积极推进稻渔综合种养产业发展。截至2020年5月底，全国稻渔综合种养面积253.33万hm2有余，预计稻米产量将达到1900万t，水产品产量超过300万t，带动农民增收超过650亿元。稻渔综合种养产业发展稳定了粮食生产、改善了稻田土壤质量、促进了水产品稳产保供、提升了农业综合效益[1]。无论是从种养模式面积分布来看，还是从种养模式水产品产量分布来看，稻小龙虾种养模式都稳居第1位[2]。

关于稻渔综合种养模式中稻谷品质的研究。赵敏检测了35份不同形态的稻渔综合种养水稻，包括稻壳、糙米、精米3种形态的差异性及其相关性。总体来看，精米的重金属含量低于稻壳及糙米的重金属含量；检测了2017年和2018 年水稻-水产作物共生的201个水稻样品，并与单一栽培水稻样品进行了比较，得出结论，利用水稻和水产养殖一体化可以减少重金属含量，从而提高水稻生产的食品安全性；研究了稻渔综合种养模式所生产大米(简称渔米)的食味指标，并将其与单作模式生产的普通大米(粳米)的食味品质进行了比较。结果表明，渔米的光泽、硬度和粘度均显著优于普通大米[3]。寇祥明等采用田间试验，比较稻鸭、稻虾及稻鱼3种生态种养模式对稻米品质(加工品质、外观品质、蒸煮品质)、产量和经济效益的影响，结果表明，生态种养模式可在一定程度上改善稻米品质[4]。车阳等以当地代表性优质水稻“南粳 9108 ”为材料，设置稻虾、稻鳖、稻鳅、稻鲶鱼、稻锦鲤和稻鸭等6种主流和当地特色的稻田综合种养模式，与稻麦两熟模式下水稻生产进行对比，发现稻田综合种养模式较对照组显著降低稻米整精米率 2.40%～4.37%，显著降低垩白度 8.14%～11.14%，增加直链淀粉含量9.35%～13.80%，降低蛋白质含量6.29%～10.01%，显著提高食味值评分 3.91%～11.69%，其中，稻鲶鱼、稻虾、稻鳅模式在提升稻米食味品质上的作用更明显[5]。陈灿等通过田间试验探讨了稻田不同生态共作方式，包括稻蛙种养、稻鳅种养、稻鳖种养、稻蟹种养、稻鸭种养等对水稻稻米品质的影响，结果表明，各生态种养模式均能显著降低稻米垩白粒率、垩白度，降低直链淀粉含量和蛋白质含量，同时提高碱消值，但处理间未达到显著水平[6]。陈灿等研究了在湖南浏阳生态条件下稻田养鳅模式对稻米品质的影响，结果表明，该种养模式能显著降低垩白粒率、垩白度，有利于稻米外观品质的改善，提高了蒸煮及营养品质中的碱消值，降低了稻米蛋白含量[7]。

不同于上述研究的是，本文以稻渔综合种养面积和产量最大的稻虾综合种养模式为基础，比较了浙北地区稻虾综合种养模式与单一稻田的稻谷品质和质量安全差异，包括稻谷碾磨品质 (出糙率、精米率和整精米率)、外观品质 (垩白、米粒长度和形状 ) 、稻米蒸煮品质 (糊化温度、胶稠度和直链淀粉 ) 以及营养品质(稻米粗蛋白质)、药物和重金属残留，以期为本地区稻虾综合种养模式稻谷的品质评定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

分别从浙江省湖州市安吉县、湖州市南浔区、湖州市长兴县、湖州市吴兴区、嘉兴市海盐县的10家稻小龙虾综合种养产地和单一稻谷种植模式产地共采集20份带壳干稻谷样品，每份样品采集6个平行样。

1.2 方法

本研究总共检测了90种药物残留，依据的方法分别为GB23200.20-2016、SN/T2320-2009、GB23200.113-2018、GB/T20770-2008、GB/T20769-2008、GB23200.9-2016；共检测了8种重金属，依据的方法为GB5009.268-2016。 药物残留使用气相色谱-串联质谱仪(EQ-120)、液相色谱串联质谱仪(EQ-169)测定；重金属残留使用电感耦合等离子体质谱仪(EQ-167)测定；糙米率使用鼓风净谷机 ABSC-II、实验砻谷机 THU-35C测定;长宽比、粒长、透明度、整精米率、垩白粒率均使用大米外观品质检测仪 SC-E测定；蛋白质使用碳氮元素分析仪 CN802测定；碱消值使用隔水式电热恒温箱 GHP9270测定；胶稠度使用快速稻米水分测定仪 PB-ID、恒温培养箱 DRP9242测定；精米率使用精米机 LTJM-2099测定；直链淀粉使用全自动流动注射分析仪 BDFIA-7000测定。

1.3 数据处理与统计

用Excel 2007建立数据库，并采用SPSS 16.0软件对测定数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 稻虾综合种养与单一稻谷种植的糙米药物残留比较

分别对稻虾综合种养与单一稻谷种植的糙米中的90种药物残留进行了检测，具体见表1。有毒死蜱、丙环唑、戊唑醇、吡唑醚菌酯、稻瘟灵、啶虫脒等6种药物被检出，其它药物均未被检出，被检出的药物都符合食品国家标准[8]，具体结果见表2。单一稻谷种植模式的糙米药物被检出频次为4次，稻虾综合种养模式的糙米药物被检出频次为8次，稻虾综合种养模式的频次远高于单一稻谷种植模式。

表1 2种模式糙米的药物检测种类

表2 2种模式糙米的药物残留情况

从被检出的药物种类来看，毒死蜱和丙环唑各被检出3次，戊唑醇和稻瘟灵各被检出2次，吡唑醚菌酯和啶虫脒各被检出1次。

毒死蜱是一种有机磷杀虫剂，容易对土壤造成污染[9,10]，是一种持久性有机污染物，在水体和土壤中的降价速度都很慢[11]，可能会引起严重的健康问题[12]，美国早在2000年已经发布禁止使用毒死蜱的决定，目前已经有很多毒死蜱的替代药物[13]，因此推断此次检出的毒死蜱很有可能是过去使用过量导致土壤长期残留的原因。

丙环唑是一种杀菌剂，常用于防治水稻稻瘟病，实验证明，其对水稻无不良影响，也没发现对其它生物有伤害性影响[14]，所以本次检出丙环唑很可能是农户为防治水稻稻瘟病人为采取的措施。

戊唑醇是三唑类杀菌剂，主要用于防治禾谷类作物白粉病菌、柄锈菌属、喙孢属、核腔菌属和壳针孢属菌等引起的病害[15]。然而，过于频繁的使用，可能会对土壤生态系统造成危险，导致其生物多样性的变化[16]。戊唑醇在稻壳中的半衰期为7.37～11.0d，距末次施药后21d戊唑醇在糙米中的最高残留量为0.1668 mg·kg-1, 低于我国《食品农药最大残留限量》中规定的糙米中戊唑醇最大残留限量值(0.5 mg·kg-1)，水稻中的戊唑醇含量对一般人群健康不会产生不可接受的风险[17]。

稻瘟灵又叫异丙硫环，是高效内吸杀菌剂，是防治水稻稻瘟病的特效药剂，同时对水稻纹桔病和白叶标桔病有一定的防效，属于高效、低毒、低残留的有机杀菌剂，广泛用于谷物保护剂，杀虫速度快，持效期长。稻瘟灵的大量施用，有可能污染周围环境，包括种植的大米。为了预防可能存在的风险，需要检测大米中稻瘟灵残留量[18]。因此GB2763-2019对稻瘟灵在食品中的最大残留限量作了明确规定，本研究检测结果在国标允许范围之内。

吡唑醚菌酯属于甲氧基丙烯酸酯类新型杀菌剂，其主要通过抑制病菌线粒体的呼吸阻碍病菌的能量循环，最终导致细胞死亡。吡唑醚菌酯对子囊菌类、担子菌类、半知菌类及卵菌类均有很好的活性，具有保护、治疗、渗透、内吸等作用，对农作物生长有一定的调节作用，被广泛用于农作物的霜霉病、白粉病、叶斑病、炭疽病等的防治。尽管吡唑醚菌酯毒性较低，但过量使用可能对消费者构成潜在的健康风险[19]。目前，GB2763-2019已对吡唑醚菌酯在食品中的最大残留限量作了规定，本研究检测结果在国标允许范围之内。

啶虫脒是一种新烟碱类杀虫剂，在世界范围内广泛使用，可有效防治农产物的虫害，并可杀卵，但易造成环境污染和对生态系统的不良影响[20,21]。不过，GB2763-2019已对啶虫脒在食品中的最大残留限量做了规定，本研究检测结果在国标允许范围之内。

2.2 稻虾综合种养与单一稻谷种植的糙米重金属残留比较

对2种种植模式糙米中的铅、铬、镉、汞、砷、铜、镍、硒分别进行了检测。具体测定结果见表3。根据食品安全国家标准，糙米中各污染物的限量分别为镉≤0.2mg·kg-1，铬≤1.0mg·kg-1，汞≤0.02mg·kg-1，铅≤0.2mg·kg-1，无机砷≤0.2mg·kg-1(当总砷水平≤0.2mg·kg-1时，不必测定无机砷；否则需再测定无机砷)[22]。20个采样点中有3个采样点重金属镉超标，分别为单一稻田种植的“中浙优8号”、“籼优25”、稻虾综合种养的“中浙优8号”。有2个采样点临近限量值，分别为单一稻田种植和稻虾综合种养的“中浙优8号”。这5个采样点位置比较接近，通过调查了解，发现是由于土壤长期残留重金属镉导致的糙米中镉超标。

表3 2种种植模式糙米的重金属残留情况

2.3 稻虾综合种养与单一稻谷种植的稻米品质比较

稻谷品质分为几类，有碾磨品质，糙米率、精米率、整精米率等；外观品质，垩白粒率、垩白度、米粒长度、长宽比、透明度等；蒸煮品质，糊化温度(碱消值)、胶稠度、直链淀粉等；营养品质，蛋白质等[6]。本研究选取了“中浙优8号”、“糯香3号”、“甬优1540”、“秀水香1号”4个品种，针对上述12项指标对稻虾综合种养与单一稻谷种植的稻米品质进行了比较。

表4 稻虾综合种养与单一稻谷种植的稻米品质比较

从表4来看，各指标均差异不显著。粒长因子、粒型因子、垩白因子是对稻谷食味影响比较重要的指标[23]，而这些指标均无显著性差异，初步表明，稻虾综合种养下的稻谷质量与单一稻谷种植下的稻米在食味品质方面无显著性差异。

3 讨论

分别从药物残留、重金属含量、稻谷品质3方面比较了稻虾综合种养与单一稻谷种植的稻谷的食用安全与品质差异。结果表明，2种模式的稻谷药物残留均符合食品国家标准，稻虾综合种养模式的药物残留被检出频次远高于单一稻谷模式。这可能是因为在国家大力提倡绿色生态种养的大背景下，2种模式的稻谷用药量都大大减少[24]，但稻虾综合种养模式比单一稻谷模式多了小龙虾，小龙虾在生长的过程当中，除了食用稻田里的天然饵料外，还需要配合人工饲料等，在这个人工喂养的过程当中，不可避免会有符合国家标准的药物残留[25]。

本研究出现了3个采样点(1个稻虾综合种养点，2个单一稻谷种植点)糙米中重金属镉超标，分别为0.812mg·kg-1、0.524 mg·kg-1、0.238mg·kg-1。2个采样点(1个稻虾综合种养点，1个单一稻谷种植点)糙米中重金属镉接近限量值，分别为0.190mg·kg-1、0.200mg·kg-1。其它样品重金属含量均符合食品安全国家标准。重金属镉超标与稻谷种植模式关系不大，主要取决于种植地的土壤质量[26]。田威等[27]检测到江西省稻渔综合种养模式的土壤中 Cu、Pb 和Cd的平均含量分别为13.25±5.96mg·kg-1、68.50±25.41mg·kg-1和0.33±0.18mg·kg-1，Cu平均含量均未超标，Pb和Cd的最大含量的超标倍数为1.37倍和2.57倍，Cd超标最严重。魏林根等[28]对江西省49个县的部分农田及山地土壤重金属含量进行监测，发现江西省土壤重金属污染范围非常广，几乎每个县都存在土壤重金属污染问题，只是程度不同，污染元素不同。糙米中的重金属主要来自于底泥，由于一般种植土壤都比较肥沃，腐殖质等土壤有机质含量均比较高，土壤有机质中大量的官能团能很好的吸附土壤中的重金属，致使土壤中的重金属能长时间保留在土壤中而不发生迁移。因此，土壤中的重金属有很大一部分是历史累积的结果，其含量与种植投入品以及周围甚至是地区环境有关。

2种模式下的稻谷品质无显著性差异。但稻虾综合种养的稻米除了胶稠度、蛋白质含量低于单一模式外，其它指标均高于单一模式。从膳食多样化的角度来看，稻虾综合种养模式的稻米更有利于人体补充更多的矿物质和微量元素，减少相关物质缺乏疾病的发生率[29]。

通过对2种模式的对比研究，可以表明，稻虾综合种养模式不会对稻谷食用安全和品质产生负面影响，鉴于稻虾综合种养模式的经济、生态、社会效益明显高于单一稻谷模式，提倡大力推广。