土壤調(diào)理劑應(yīng)用于鉛-鎘-汞復(fù)合污染土壤治理效果研究

周堅兵?鄒華旭?涂新紅?郭勇軍?藺俊鵬

摘 要：采用田間小區(qū)試驗，在典型的鉛-鎘-汞復(fù)合污染水稻區(qū)韶關(guān)市仁化縣某科研試驗基地開展了重··金屬鈍化劑“土壤調(diào)理劑”的田間應(yīng)用效果試驗。結(jié)果表明，施用土壤調(diào)理劑的處理2比對照處理的處理1水稻增產(chǎn)3.3%，土壤pH提高1.35個單位（P<0.01），土壤有效鎘降低37%（P<0.01），稻谷鎘含量降低55.6%（P<0.01），試驗點稻谷鎘含量達到食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)，并對水稻吸收積累汞、砷、鉻等重金屬也有一定的抑制效果。

關(guān)鍵詞：土壤調(diào)理劑;鉛-鎘-汞復(fù)合污染;土壤有效鎘;稻谷鎘

一、試驗材料與方法

1.試驗地點

試驗地點選擇在韶關(guān)市仁化縣某科研試驗基地。試驗地前茬作物為水稻。

2.供試土壤

試驗前取土樣化驗，土壤基本理化性質(zhì)pH4.9、有機質(zhì)36.4g/kg、堿解氮159mg/kg、有效磷21.6mg/kg、速效鉀35.5mg/kg、鎘5.61mg/kg、鉛398.33mg/kg、鉻86.67mg/kg、砷23.20mg/kg、汞1.77mg/kg，根據(jù)GB15618-2018 土壤環(huán)境質(zhì)量_農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，科研試驗基地田塊重金屬鎘超國家標(biāo)準(zhǔn)18.7倍、鉛超標(biāo)4.98倍、汞超標(biāo)3.54倍。

3.供試作物

水稻;品種為泰豐優(yōu)208。

4.供試土壤調(diào)理劑

本次試驗產(chǎn)品為佛山市植寶生態(tài)科技有限公司研制，由廣東維特農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)提供的土壤調(diào)理劑200kg。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為：CaO≥20.0%，SiO2≥10.0%，有機質(zhì)≥12.0%，pH：10.0-12.0。肥料登記證號：農(nóng)肥（2018）準(zhǔn)字9965號。

5.試驗設(shè)計

試驗共設(shè)2個處理，每個處理設(shè)3次重復(fù)，共6個小區(qū)，隨機排列，每個小區(qū)面積30平方米，試驗田四周設(shè)置2.5m寬保護行，試驗小區(qū)田埂自犁底層以上全部用農(nóng)膜包好，并保持原狀不動，防止水肥串排串灌。土壤調(diào)理劑作為基肥均勻施入相關(guān)試驗小區(qū)，然后再用微耕機耙勻耙平。

（1）基肥。配方肥（24-6-21%）20kg/畝;第一次追肥（7天） 配方肥5kg/畝+尿素4kg/畝;第二次追肥（15-17天） 配方肥15kg/畝;第三次追肥（32-35天） 配方肥5kg/畝。試驗共2個處理，每個處理設(shè)置3個重復(fù)小區(qū)（每個小區(qū)30 平米）。具體施肥情況見下表2：

6.主要栽培管理措施

按照試驗方案，供試土壤調(diào)理劑于整田前均勻撒施至試驗小區(qū)內(nèi)。各處理區(qū)的灌溉、施肥、中耕除草和防治病蟲等栽培管理措施完全相同。供試晚稻于10月27日收獲，收獲時分小區(qū)單收、單曬、單獨稱重計算各小區(qū)產(chǎn)量。

二、試驗結(jié)果與分析

1.不同處理對土壤pH的影響

由表2可以看出，施用土壤調(diào)理劑對改善土壤的pH值有明顯效果，施用土壤調(diào)理劑的處理2的土壤比處理1（對照處理）可明顯增加PH值，平均增加1.35個單位，具有顯著性差異。

2.不同處理對土壤有效鎘的影響

由表3可以看出，施用土壤調(diào)理劑對降低土壤有效鎘有明顯的效果，施用土壤調(diào)理劑的處理2土壤有效鎘含量比處理1（對照處理）平均降低了0.419mg/kg，降低37%。說明施用土壤調(diào)理劑能降低土壤有效鎘的含量，降低其生物活性。

3.不同處理對水稻產(chǎn)量的影響

由表4可以看出，施用土壤調(diào)理劑對水稻的產(chǎn)量有一定的影響，施用土壤調(diào)理劑的處理2水稻產(chǎn)量為681.59kg/667m2，比處理1（對照處理）增加（濕重）22.53kg/667m2，增產(chǎn)3.3%，具有一定的增產(chǎn)效果，但增產(chǎn)幅度不顯著。

4.不同處理對稻谷中鎘含量的影響

由表5可以看出，施用土壤調(diào)理劑對降低稻谷中鎘含量有明顯的作用，施用土壤調(diào)理劑的處理2稻谷中鎘含量比處理1（對照處理）平均降低了0.213mg/kg，降鎘率55.6%。同時處理2三個小區(qū)稻谷中鎘含量均達到食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（0.2mg/kg）。說明施用土壤調(diào)理劑能降低稻谷中鎘含量，使不合格的稻谷經(jīng)過治理后合格，符合GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.不同處理對稻谷中其他重金屬含量的影響

試驗結(jié)果表明，處理2稻谷中汞、砷、鉻含量對比處理1（對照處理）均有所降低，分別降低了11.97%，25%，22.73%，僅鉛含量增加了0.05mg/kg，但并沒有超過稻谷食品安全標(biāo)準(zhǔn)。最終使糙米中的重金屬含量達到了符合GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)要求?？梢?，試驗的土壤調(diào)理劑對降低稻谷吸收積累汞、砷、鉻等重金屬也有一定的作用。

三、試驗結(jié)論

1.施用土壤調(diào)理劑能提高土壤pH，比對照處理平均提高了1.35個單位。并降低土壤有效鎘含量，比對照處理平均降低土壤有效鎘0.419mg/kg，降低幅度為37%，經(jīng)統(tǒng)計分析，處理2和處理1（對照處理）有顯著性差異。

2.施用土壤調(diào)理劑能增加水稻產(chǎn)量，平均畝增產(chǎn)22.53kg，增產(chǎn)率為3.3%，具有一定的增產(chǎn)效果，但差異性未達顯著水平。收獲后取稻谷樣品檢測，處理2比處理1（對照處理）的稻谷有效鎘含量平均降低0.213mg/kg，降鎘率55.6%，其中處理2三個小區(qū)稻谷鎘含量最低0.16mg/kg，最高0.19mg/kg，均符合食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（0.2mg/kg）。汞、砷、鉻含量對比處理1（對照處理）均有所降低，分別降低了11.97%、25%、22.73%，稻米汞、砷、鉻、鉛含量均符合食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，畝用200kg土壤調(diào)理劑，其對土壤pH，土壤有效鎘含量及稻谷中鎘含量的影響與對照處理均有p<0.01的極顯著差異，對糙米的鎘、砷、鉻含量有了明顯降低，具有一定的增效水稻產(chǎn)量的效果，且使糙米中重金屬鎘含量降低至國家食品的安全食用標(biāo)準(zhǔn)。建議進行更大面積的示范試驗，以驗證產(chǎn)品的應(yīng)用效果。

作者簡介：周堅兵，農(nóng)藝師、高級肥料配方師，主要從事土壤肥料產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)試驗推廣工作。