施用電解水對蔬菜吸收土壤中重金屬的影響

肖偉 帕拉沙提·斯然 李紅君 李信

李信 1961年2月生，高級工程師，電解水農(nóng)業(yè)的開拓者，申請發(fā)明專利30余項(xiàng)；四川建元天地環(huán)保科技有限公司董事長，江油微生物技術(shù)應(yīng)用研究院院長；長期從事綠色高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)研究，創(chuàng)新地研發(fā)了具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的電解水設(shè)備，并完善了電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)。近年來分別獲第六屆赤峰市優(yōu)秀青年企業(yè)，第八屆內(nèi)蒙古自治區(qū)優(yōu)秀青年企業(yè)家，愛心中國——首屆中華慈善人物，第二屆國際慈善論壇國際民間慈善獎(jiǎng)，第三屆、第五屆國際民間慈善人物獎(jiǎng)，第四屆最具社會(huì)責(zé)任感企業(yè)家獎(jiǎng)，慈善中華行——慈善中華行杰出貢獻(xiàn)人士獎(jiǎng)以及2010年環(huán)珠慈善人物獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

農(nóng)產(chǎn)品的安全問題是一個(gè)民生問題，其關(guān)系到廣大人民的健康，也關(guān)系到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)殘和重金屬含量超標(biāo)是農(nóng)產(chǎn)品安全的主要問題，也是高品質(zhì)蔬菜生產(chǎn)需重點(diǎn)關(guān)注的問題[1～3]。相對于農(nóng)殘等有毒有害化學(xué)物質(zhì)帶來的食品安全問題，有毒重金屬對人體的傷害更加隱蔽，且進(jìn)入人體后無法代謝或代謝困難。重金屬對人體造成的影響是緩慢和長期的[4，5]。電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)旨在利用噴施電解水的方法來對植物的病害和蟲害進(jìn)行有效防治，從而減少農(nóng)藥的施用量，達(dá)到部分或者完全取代化學(xué)農(nóng)藥的目的[6～10]。

關(guān)于使用電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)對植物病害以及蟲害的防治，已經(jīng)做了大量的研究，但前期還沒有開展過關(guān)于施用電解水對蔬菜吸收重金屬影響的研究。電解水本身分為酸性電解水和堿性電解水[10～13]，而土壤中重金屬的活性與土壤pH值直接相關(guān)[14]。施用電解水對蔬菜病害和蟲害的防治是否會(huì)對土壤pH值產(chǎn)生影響，從而影響到蔬菜中重金屬的含量，也是科研工作者需要關(guān)心的問題。試驗(yàn)旨在深入研究施用電解水對植物吸收重金屬的影響，為電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)在全國的推廣打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

酸性電解水A劑，堿性電解水B劑，供試蔬菜為茄子、番茄、辣椒。

酸性電解水A劑：pH值1.5，ORP： 900～1 200 mV，鈉離子：0.01%；堿性電解水B劑：pH值 13.5，ORP：-1 200～-900 mV，鉀離子：180 mg/L[15，16]。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置噴施電解水處理和噴施清水處理（CK）2個(gè)處理。試驗(yàn)開展時(shí)間為 2018年 2～8月，通過露天盆栽的方式進(jìn)行，每個(gè)處理9個(gè)花盆，茄子、番茄和辣椒各3盆，品種為綿陽市常規(guī)種植品種。2018年2月大棚播種育苗，3月21日定植到花盆中，花盆長48 cm，寬32 cm，26 cm，每個(gè)花盆中種植2株。將酸性電解水A劑進(jìn)行5倍稀釋備用，將堿性電解水B劑進(jìn)行20倍稀釋備用[17]。

電解水處理：蔬菜定植后7 d噴施一次稀釋后的堿性電解水，然后每14 d噴施一次稀釋后的堿性電解水，噴施2次堿性電解水后過14 d噴施一次酸性電解水，然后按照2次堿性電解水1次酸性電解水的噴施方式處理。CK處理：直接噴施清水，噴施方法和時(shí)間同電解水處理。

待蔬菜成熟后，分別收獲不同處理組中的蔬菜樣本，送樣到青島科標(biāo)檢測公司進(jìn)行植物樣本中重金屬鎘鉛鉻含量的檢測。

表1 電解水對作物吸收重金屬的影響

2 結(jié)果與分析

不同處理組茄子、番茄、辣椒中鎘、鉛、鉻含量如表1所示。由表1可知，處理1番茄中的鉻含量比CK降低了21.7%，茄子中的鉻含量比CK降低了22.0%，辣椒中的鉻含量比CK提高了12.7%。重金屬鎘在不同處理組中的番茄、茄子和辣椒中均未檢出；重金屬鉛在處理1中的所有參試蔬菜中均未檢出，但在CK中的辣椒中的含量為0.068 mg/kg。從檢測的結(jié)果看，在蔬菜生產(chǎn)過程中，總體上施用電解水不會(huì)促進(jìn)蔬菜對土壤中重金屬的吸收。本研究進(jìn)一步對不同處理組栽培土壤的pH值進(jìn)行了測定，結(jié)果表明，施用電解水對栽培土壤的pH值無明顯影響 （施用電解水處理組和對照組的土壤pH值均在7.5左右）。

在施用電解水的過程中，一般酸性電解水稀釋5～10倍后進(jìn)行噴施，堿性電解水稀釋20～30倍噴施，由于電解水的使用量本身并不大，加之兩者是交替施用，故對栽培土壤的pH值無明顯影響，本研究也表明施用電解水不會(huì)增強(qiáng)蔬菜對土壤中重金屬的吸收。

本研究對蔬菜中重金屬鎘、鉛和鉻含量進(jìn)行了測定，試驗(yàn)結(jié)果均表明蔬菜中鉻含量水平較高。鉻廣泛存在于自然環(huán)境中，是人體必需的微量元素，但也是常見的土壤污染重金屬，Cr6+的毒性較大，是已知的致癌物，因此預(yù)防和控制蔬菜的鉻污染，也是高品質(zhì)蔬菜生產(chǎn)的重要研究內(nèi)容。鑒于農(nóng)用耕地的重金屬污染問題，在大田生產(chǎn)過程中施用一定的土壤調(diào)理劑（土壤重金屬鈍化劑）也是一種重要的農(nóng)事操作措施。

不合理地施用化學(xué)農(nóng)藥和化肥，以及施用不合格的化學(xué)農(nóng)藥和化肥是一些地區(qū)農(nóng)用耕地污染的主要原因。電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)的宗旨在全部或者部分取代化學(xué)農(nóng)藥，減少化肥的施用量，因此電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣有利于從源頭上對農(nóng)用耕地的污染進(jìn)行防控與修復(fù)。

3 小結(jié)

為了豐富電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)，為實(shí)際應(yīng)用打好理論基礎(chǔ)，本試驗(yàn)研究了施用電解水對蔬菜吸收土壤中重金屬的影響，結(jié)果表明：①在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，常規(guī)使用電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)不會(huì)增加蔬菜的重金屬吸收量；②常規(guī)使用電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)不會(huì)明顯地影響栽培土壤的pH值。

本研究從農(nóng)產(chǎn)品的重金屬含量和栽培土壤的pH值2個(gè)方面證明了電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)的安全性。以李信先生為代表的一大批電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)人，期望通過不懈的努力，大量推進(jìn)電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，為健康綠色的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)貢獻(xiàn)自己的力量。