葉面阻控劑與土壤調(diào)理劑對(duì)稻米降鎘效果研究

李伯平

（冷水江市土壤肥料工作站，湖南 冷水江 417500）

葉面阻控劑與土壤調(diào)理劑對(duì)稻米降鎘效果研究

李伯平

（冷水江市土壤肥料工作站，湖南 冷水江 417500）

以石灰、土壤調(diào)理劑、水溶硅肥為材料，在鎘污染耕地上進(jìn)行水稻種植試驗(yàn)。結(jié)果表明：通過提高土壤中pH值，可以有效地改變土壤中鎘的存在形態(tài)，不易被植物吸收，施用石灰后稻米和稻草中重金屬鎘含量分別比對(duì)照降低了73.4%和66%；通過噴施葉面阻控劑，可以使鎘停留在植物根、莖基部，阻止其向稻米中傳送，噴施后稻米和稻草中重金屬鎘含量分別比對(duì)照降低了41.5%和25.3%；施用土壤調(diào)理劑后稻米和稻草中重金屬鎘含量分別比對(duì)照降低了71.3%和69.3%。

葉面阻控劑；石灰；土壤調(diào)理劑；鎘污染；水稻

冷水江市俗有“世界銻都”、“ 江南煤海”之美譽(yù)，由于長期大量開采礦產(chǎn)資源，其土壤重金屬尤其是鎘的含量嚴(yán)重超標(biāo)，據(jù)冷水江市土壤肥料工作站監(jiān)測(cè)顯示，全市土壤和稻谷鎘含量都超標(biāo)，而酸性土壤（pH值4.5～6.5）的全鎘含量在0.3 mg/kg以上，中堿性土壤（pH值＞6.5）全鎘含量達(dá)0.6 mg/kg以上，稻谷中鎘含量高于0.2 mg/kg。

2015年，湖南省重金屬污染耕地應(yīng)急性修復(fù)項(xiàng)目在冷水江市實(shí)施。具體措施如下：一是施用生石灰，施用量為100～150 kg/667m2，具體用量多少視土壤酸度和質(zhì)地而定，一年施用1次；二是優(yōu)化水分管理，在水稻分蘗盛期前實(shí)行淺濕灌溉，分蘗盛期以后進(jìn)行淹水灌溉，保持田面水深2～4 cm，收獲前一周排干田面積水；三是增施商品有機(jī)肥，施用量為100～150 kg/667m2，在晚稻種植翻耕前與其他化肥作基肥一次性施用，隨后耙勻移栽水稻；四是種植綠肥，以紫云英為主，同時(shí)選擇肥田蘿卜、油菜，在晚稻收割前后至10月下旬及時(shí)播種、開溝；五是葉面噴施阻控劑，選擇在水稻分蘗期至灌漿期，結(jié)合水稻病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治，每季水稻葉面噴施1～2次。

這一系列措施操作簡(jiǎn)單，容易被廣大農(nóng)民接受和掌握，同時(shí)又能顯著降低稻米中重金屬鎘的含量，可大面積推廣應(yīng)用。為了明確石灰、土壤調(diào)理劑、葉面阻控劑對(duì)鎘污染耕地上水稻種植的影響，于2015年5～10月在冷水江市中連鄉(xiāng)金瓶村5組進(jìn)行田間試驗(yàn)?，F(xiàn)將試驗(yàn)情況介紹如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)于2015年5～10月在冷水江市中連鄉(xiāng)金瓶村5組進(jìn)行，試驗(yàn)點(diǎn)位置（GPS）：27.71865，111.43009。該試驗(yàn)點(diǎn)主要污染為廢氣污染，污染源距離試驗(yàn)點(diǎn)較遠(yuǎn)，周圍沒有養(yǎng)殖業(yè)污染，試驗(yàn)點(diǎn)從未采取任何降鎘措施，稻谷鎘含量高于0.2 mg/kg，有清潔水源，為山塘水，可以保證水稻全生育期淹水需求，并且集中連片，成土母質(zhì)、肥力水平、污染程度一致。

供試土壤為第四紀(jì)紅色粘土發(fā)育的紅黃泥田，其基本理化性狀：pH值（水）6.69，有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別為38.5和2.88 g/kg，堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為244.0、13.40和66.0 mg/kg，陽離子交換量（以H 計(jì)）為14.8 cmol/kg。土壤中重金屬鎘和鉛的總量分別為0.459和35.3 mg/kg，有效鎘和有效鉛含量分別為0.206和5.30 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試葉面阻控劑為“眾望所歸”牌納米水溶硅肥［登記證號(hào)為農(nóng)肥（2015）準(zhǔn)字4705號(hào)，徐州綠油油生物肥料有限公司］；供試土壤調(diào)理劑為石灰和“中硅”牌土壤調(diào)理劑［登記證號(hào)為農(nóng)肥（2015）準(zhǔn)字4524號(hào)，山東全都有硅鉀肥科技有限公司］。供試作物為中稻品種皖稻153。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理：處理1（CK），常規(guī)施肥（40%復(fù)合肥30 kg/667m2+尿素7.5 kg/667m2+氯化鉀7.5 kg/667m2）；處理2，常規(guī)施肥+石灰（100 kg/667m2）；處理3，常規(guī)施肥+“中硅”牌土壤調(diào)理劑（75 kg/667m2）；處理4，常規(guī)施肥+噴施“眾望所歸”牌納米水溶硅肥（250 g/667m2對(duì)水500倍噴施）。每個(gè)設(shè)3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積30 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)間設(shè)隔離行，各小區(qū)之間田埂用塑料薄膜鋪蓋至田面30 cm以下，防止小區(qū)間串水串肥。試驗(yàn)小區(qū)均采用移栽方式栽培，移栽密度為16.5 cm×19.5 cm。

石灰和土壤調(diào)理劑的施用方法：試驗(yàn)田先翻耕、耙碎、整平后，把試驗(yàn)小區(qū)的田埂做好，蓋好塑料薄膜，然后按處理把土壤調(diào)理劑均勻撒施在對(duì)應(yīng)的小區(qū)內(nèi)，隨即耙勻。隔1～2 d再施肥、移栽水稻。水溶硅肥于水稻孕穗期噴施。

1.4 田間管理

（1）育秧與種植方法：依據(jù)當(dāng)?shù)氐姆N植習(xí)慣，采取水育秧，手工移栽，比大田的基本秧苗多20%～30%。（2）施肥與日常管理：不施用過磷酸鈣等酸性肥料，在病蟲害防治上，不打高濃度藥劑。（3）水分管理：全生育期保持田間有水層，直到收割前7 d左右自然落干，尤其是抽穗前后20 d，必須保持田間有水層。

1.5 樣品采集與檢測(cè)

樣品采集：按照“梅花五點(diǎn)法”采集土壤和稻谷樣品，填寫2份標(biāo)簽。土壤樣品取2次，第一次在整地前，第二次在收割時(shí)；稻谷樣品取1次，在稻谷收獲時(shí)。

樣品要求：土壤樣品自然風(fēng)干（不能在太陽下面直接曬），每個(gè)樣品500 g；稻谷樣品（實(shí)粒，不帶稻穗）曬干，每個(gè)樣品500 g。

樣品檢測(cè)：按統(tǒng)一要求，土壤樣品送廣電計(jì)量檢測(cè)（湖南）有限公司檢測(cè)，稻谷樣品送湖南省分析測(cè)試中心檢測(cè)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行分析整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對(duì)土壤理化性狀的影響

由表1可知，施用石灰（處理2）能明顯提高土壤的pH值，試驗(yàn)后施石灰處理的pH值達(dá)到了6.97，比處理1（CK）提高了0.35，差異顯著；而施土壤調(diào)理劑和水溶硅肥的處理，其土壤pH值及理化性狀都沒有顯著變化。

表1 各處理對(duì)土壤理化性狀的影響

2.2 各處理對(duì)土壤及水稻重金屬含量的影響

由表2可知，各處理土壤重金屬含量的差異均不顯著，這說明施用石灰、土壤調(diào)理劑和水溶硅肥對(duì)土壤中重金屬含量沒有明顯的改善作用。

表2 各處理對(duì)土壤重金屬含量的影響 （mg/kg）

從表3可以看出，施用石灰、土壤調(diào)理劑和水溶硅肥均能顯著降低稻米和稻草中重金屬鎘的含量；其中，處理2稻米和稻草中的重金屬鎘含量分別比對(duì)照低0.235和0.626 mg/kg，分別降低了73.4%和66.0%；處理3稻米和稻草中的重金屬鎘含量分別比對(duì)照低0.228和0.657 mg/kg，分別降低了71.3%和69.3%；處理4稻米和稻草中的重金屬鎘含量分別比對(duì)照低0.133和0.240 mg/kg，分別降低了41.6%和25.3%；故3種物質(zhì)對(duì)水稻植株降鎘效果依次為土壤調(diào)理劑＞石灰＞水溶硅肥。

而對(duì)于水稻植株中的重金屬鉛，施用土壤調(diào)理劑和水溶硅肥均降低了稻米中的鉛含量，卻提高了稻草中的鉛含量；但除了處理3稻米中的鉛含量與對(duì)照差異顯著外，其他處理的差異均不顯著。而施用石灰提高了稻米和稻草中的鉛含量。

表3 各處理對(duì)水稻植株重金屬含量的影響 （mg/kg）

2.3 各處理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

由表4可知，各處理的產(chǎn)量和產(chǎn)值由高到低排列均為處理4＞處理3＞處理1（CK）＞處理2，但在試驗(yàn)條件下，各處理對(duì)水稻的產(chǎn)量和產(chǎn)值都沒有顯著的影響。

2.4 各處理投入產(chǎn)出效益分析

從表4中還可以看出，由于施用石灰和土壤調(diào)理劑對(duì)水稻的產(chǎn)量和產(chǎn)值都沒有顯著的影響，故施用石灰和土壤調(diào)理劑的產(chǎn)投比很低，而噴施水溶硅肥的產(chǎn)投比也僅為0.66。

表4 各處理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

3 結(jié)論與討論

施用石灰能顯著提高土壤的pH值，比對(duì)照提高了0.35。這樣就可以有效地改變土壤中鎘的存在形態(tài)，使土壤中鎘由對(duì)水稻有效性較大的酸可提取態(tài)向有效性較小的鐵錳氧化態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化，從而降低作物對(duì)鎘的吸收，也就降低了稻米中的鎘含量。崔斌等［1］和朱維等［2］的試驗(yàn)研究中也充分證明了這一點(diǎn)。

施用石灰和土壤調(diào)理劑以及在水稻孕穗期噴施水溶硅肥對(duì)土壤總鎘、有效鎘、總鉛、有效鉛含量影響不顯著。

施用土壤調(diào)理劑除了能顯著降低稻米和稻草中的重金屬鎘含量以外，還能顯著降低稻米中的鉛含量。熊思健等［3］和羅義紅等［4］的研究中也充分證明了這一點(diǎn)。

水溶硅肥可以使鎘停留在植物根、莖基部，阻止其向稻米中傳送，其施用時(shí)期為水稻孕穗期，降鎘效果顯著。這在顧紅等［5］和徐龍君等［6］的研究中也得到證實(shí)。

在試驗(yàn)條件下，施用石灰、土壤調(diào)理劑對(duì)水稻產(chǎn)量和產(chǎn)值都沒有顯著的影響，產(chǎn)投比都很低；在水稻孕穗期葉面噴施水溶硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)值影響也不明顯，產(chǎn)投比為0.66，雖然產(chǎn)投比也較低；但從降低土壤和水稻中鎘含量方面來看，還是效果顯著的。

［1］ 崔 斌，王 凌，張國印，等. 土壤重金屬污染現(xiàn)狀與危害及修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（1）：373-375.

［2］ 朱 維，周 航，吳玉俊，等. 組配改良劑對(duì)稻田土壤中鎘鉛形態(tài)及糙米中鎘鉛累積的影響［J］. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，35（11）：3688-3694.

［3］ 熊思健，邵建華，陳紹榮. 稻田鎘污染及其治理修復(fù)［J］. 磷肥與復(fù)肥，2014，（1）：72-74.

［4］ 羅義紅，李柏生，陳緒維，等. 湖南省衡東縣稻田土壤稻米鎘污染及治理修復(fù)技術(shù)［J］. 農(nóng)業(yè)工程，2016，（1）：46-48.

［5］ 顧 紅 李建東 趙煊赫. 土壤重金屬污染防治技術(shù)研究進(jìn)展［J］. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005， 21（8）：397-398.

［6］ 徐龍君，袁 智. 土壤重金屬污染及修復(fù)技術(shù)［J］. 環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31（8）：67-69.

（責(zé)任編輯：成 平）

Research of Foliar Resistance Control Agent and Soil Conditioner on Reducing Effect of Cadm ium in Rice

LI Bo-ping
（Lengshuijiang Soil and Fertilizer Station， Lengshuijiang 417500， PRC）

Using lime and soil conditioner， w ater soluble silicon as the material， rice cultivation experiment on cadm ium （Cd）contaminated farm land was carried out. The results showed that the increase in soil pH value， can effectively change the existing forms of cadm ium in soil and let it not easily absorb by plants， after applied lime， heavy metal cadmium content in rice and rice straw were decreased by 73.4% and 66%； the Cd could stay in the plant root， stem base by spraying the foliar resistance control agent， to prevent it from transferring to rice， the content of heavy metal cadm ium in rice and rice straw was decreased by 41.5% and 25.3% respectively； after applied soil conditioner， the cadmium content in rice and rice straw was decreased by 71.3% and 69.3%.

foliar resistance control agent； lime； soil conditioner； cadm ium pollution； rice

S156.2

A

1006-060X（2016）09-0030-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.09.010

2016-06-06

湘財(cái)農(nóng)指［2015］167號(hào)

李伯平（1978-），男，湖南冷水江市人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。