李伯平

（冷水江市土壤肥料工作站，湖南 冷水江 417500）

叶面阻控剂与土壤调理剂对稻米降镉效果研究

李伯平

（冷水江市土壤肥料工作站，湖南 冷水江 417500）

以石灰、土壤调理剂、水溶硅肥为材料，在镉污染耕地上进行水稻种植试验。结果表明：通过提高土壤中pH值，可以有效地改变土壤中镉的存在形态，不易被植物吸收，施用石灰后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了73.4%和66%；通过喷施叶面阻控剂，可以使镉停留在植物根、茎基部，阻止其向稻米中传送，喷施后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了41.5%和25.3%；施用土壤调理剂后稻米和稻草中重金属镉含量分别比对照降低了71.3%和69.3%。

叶面阻控剂；石灰；土壤调理剂；镉污染；水稻

冷水江市俗有“世界锑都”、“ 江南煤海”之美誉，由于长期大量开采矿产资源，其土壤重金属尤其是镉的含量严重超标，据冷水江市土壤肥料工作站监测显示，全市土壤和稻谷镉含量都超标，而酸性土壤（pH值4.5～6.5）的全镉含量在0.3 mg/kg以上，中碱性土壤（pH值＞6.5）全镉含量达0.6 mg/kg以上，稻谷中镉含量高于0.2 mg/kg。

2015年，湖南省重金属污染耕地应急性修复项目在冷水江市实施。具体措施如下：一是施用生石灰，施用量为100～150 kg/667m2，具体用量多少视土壤酸度和质地而定，一年施用1次；二是优化水分管理，在水稻分蘖盛期前实行浅湿灌溉，分蘖盛期以后进行淹水灌溉，保持田面水深2～4 cm，收获前一周排干田面积水；三是增施商品有机肥，施用量为100～150 kg/667m2，在晚稻种植翻耕前与其他化肥作基肥一次性施用，随后耙匀移栽水稻；四是种植绿肥，以紫云英为主，同时选择肥田萝卜、油菜，在晚稻收割前后至10月下旬及时播种、开沟；五是叶面喷施阻控剂，选择在水稻分蘖期至灌浆期，结合水稻病虫害专业化统防统治，每季水稻叶面喷施1～2次。

这一系列措施操作简单，容易被广大农民接受和掌握，同时又能显著降低稻米中重金属镉的含量，可大面积推广应用。为了明确石灰、土壤调理剂、叶面阻控剂对镉污染耕地上水稻种植的影响，于2015年5～10月在冷水江市中连乡金瓶村5组进行田间试验。现将试验情况介绍如下。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验于2015年5～10月在冷水江市中连乡金瓶村5组进行，试验点位置（GPS）：27.71865，111.43009。该试验点主要污染为废气污染，污染源距离试验点较远，周围没有养殖业污染，试验点从未采取任何降镉措施，稻谷镉含量高于0.2 mg/kg，有清洁水源，为山塘水，可以保证水稻全生育期淹水需求，并且集中连片，成土母质、肥力水平、污染程度一致。

供试土壤为第四纪红色粘土发育的红黄泥田，其基本理化性状：pH值（水）6.69，有机质和全氮含量分别为38.5和2.88 g/kg，碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为244.0、13.40和66.0 mg/kg，阳离子交换量（以H 计）为14.8 cmol/kg。土壤中重金属镉和铅的总量分别为0.459和35.3 mg/kg，有效镉和有效铅含量分别为0.206和5.30 mg/kg。

1.2 试验材料

供试叶面阻控剂为“众望所归”牌纳米水溶硅肥［登记证号为农肥（2015）准字4705号，徐州绿油油生物肥料有限公司］；供试土壤调理剂为石灰和“中硅”牌土壤调理剂［登记证号为农肥（2015）准字4524号，山东全都有硅钾肥科技有限公司］。供试作物为中稻品种皖稻153。

1.3 试验设计

试验设4个处理：处理1（CK），常规施肥（40%复合肥30 kg/667m2+尿素7.5 kg/667m2+氯化钾7.5 kg/667m2）；处理2，常规施肥+石灰（100 kg/667m2）；处理3，常规施肥+“中硅”牌土壤调理剂（75 kg/667m2）；处理4，常规施肥+喷施“众望所归”牌纳米水溶硅肥（250 g/667m2对水500倍喷施）。每个设3次重复，共12个小区，小区面积30 m2，随机区组排列，小区间设隔离行，各小区之间田埂用塑料薄膜铺盖至田面30 cm以下，防止小区间串水串肥。试验小区均采用移栽方式栽培，移栽密度为16.5 cm×19.5 cm。

石灰和土壤调理剂的施用方法：试验田先翻耕、耙碎、整平后，把试验小区的田埂做好，盖好塑料薄膜，然后按处理把土壤调理剂均匀撒施在对应的小区内，随即耙匀。隔1～2 d再施肥、移栽水稻。水溶硅肥于水稻孕穗期喷施。

1.4 田间管理

（1）育秧与种植方法：依据当地的种植习惯，采取水育秧，手工移栽，比大田的基本秧苗多20%～30%。（2）施肥与日常管理：不施用过磷酸钙等酸性肥料，在病虫害防治上，不打高浓度药剂。（3）水分管理：全生育期保持田间有水层，直到收割前7 d左右自然落干，尤其是抽穗前后20 d，必须保持田间有水层。

1.5 样品采集与检测

样品采集：按照“梅花五点法”采集土壤和稻谷样品，填写2份标签。土壤样品取2次，第一次在整地前，第二次在收割时；稻谷样品取1次，在稻谷收获时。

样品要求：土壤样品自然风干（不能在太阳下面直接晒），每个样品500 g；稻谷样品（实粒，不带稻穗）晒干，每个样品500 g。

样品检测：按统一要求，土壤样品送广电计量检测（湖南）有限公司检测，稻谷样品送湖南省分析测试中心检测。

1.6 数据分析

试验数据采用Excel软件进行分析整理。

2 结果与分析

2.1 各处理对土壤理化性状的影响

由表1可知，施用石灰（处理2）能明显提高土壤的pH值，试验后施石灰处理的pH值达到了6.97，比处理1（CK）提高了0.35，差异显著；而施土壤调理剂和水溶硅肥的处理，其土壤pH值及理化性状都没有显著变化。

表1 各处理对土壤理化性状的影响

2.2 各处理对土壤及水稻重金属含量的影响

由表2可知，各处理土壤重金属含量的差异均不显著，这说明施用石灰、土壤调理剂和水溶硅肥对土壤中重金属含量没有明显的改善作用。

表2 各处理对土壤重金属含量的影响 （mg/kg）

从表3可以看出，施用石灰、土壤调理剂和水溶硅肥均能显著降低稻米和稻草中重金属镉的含量；其中，处理2稻米和稻草中的重金属镉含量分别比对照低0.235和0.626 mg/kg，分别降低了73.4%和66.0%；处理3稻米和稻草中的重金属镉含量分别比对照低0.228和0.657 mg/kg，分别降低了71.3%和69.3%；处理4稻米和稻草中的重金属镉含量分别比对照低0.133和0.240 mg/kg，分别降低了41.6%和25.3%；故3种物质对水稻植株降镉效果依次为土壤调理剂＞石灰＞水溶硅肥。

而对于水稻植株中的重金属铅，施用土壤调理剂和水溶硅肥均降低了稻米中的铅含量，却提高了稻草中的铅含量；但除了处理3稻米中的铅含量与对照差异显著外，其他处理的差异均不显著。而施用石灰提高了稻米和稻草中的铅含量。

表3 各处理对水稻植株重金属含量的影响 （mg/kg）

2.3 各处理对水稻产量及产值的影响

由表4可知，各处理的产量和产值由高到低排列均为处理4＞处理3＞处理1（CK）＞处理2，但在试验条件下，各处理对水稻的产量和产值都没有显著的影响。

2.4 各处理投入产出效益分析

从表4中还可以看出，由于施用石灰和土壤调理剂对水稻的产量和产值都没有显著的影响，故施用石灰和土壤调理剂的产投比很低，而喷施水溶硅肥的产投比也仅为0.66。

表4 各处理对水稻产量及产值的影响

3 结论与讨论

施用石灰能显著提高土壤的pH值，比对照提高了0.35。这样就可以有效地改变土壤中镉的存在形态，使土壤中镉由对水稻有效性较大的酸可提取态向有效性较小的铁锰氧化态和有机结合态转化，从而降低作物对镉的吸收，也就降低了稻米中的镉含量。崔斌等［1］和朱维等［2］的试验研究中也充分证明了这一点。

施用石灰和土壤调理剂以及在水稻孕穗期喷施水溶硅肥对土壤总镉、有效镉、总铅、有效铅含量影响不显著。

施用土壤调理剂除了能显著降低稻米和稻草中的重金属镉含量以外，还能显著降低稻米中的铅含量。熊思健等［3］和罗义红等［4］的研究中也充分证明了这一点。

水溶硅肥可以使镉停留在植物根、茎基部，阻止其向稻米中传送，其施用时期为水稻孕穗期，降镉效果显著。这在顾红等［5］和徐龙君等［6］的研究中也得到证实。

在试验条件下，施用石灰、土壤调理剂对水稻产量和产值都没有显著的影响，产投比都很低；在水稻孕穗期叶面喷施水溶硅肥对水稻产量及产值影响也不明显，产投比为0.66，虽然产投比也较低；但从降低土壤和水稻中镉含量方面来看，还是效果显著的。

［1］ 崔 斌，王 凌，张国印，等. 土壤重金属污染现状与危害及修复技术研究进展［J］. 安徽农业科学，2012，40（1）：373-375.

［2］ 朱 维，周 航，吴玉俊，等. 组配改良剂对稻田土壤中镉铅形态及糙米中镉铅累积的影响［J］. 环境科学学报，2015，35（11）：3688-3694.

［3］ 熊思健，邵建华，陈绍荣. 稻田镉污染及其治理修复［J］. 磷肥与复肥，2014，（1）：72-74.

［4］ 罗义红，李柏生，陈绪维，等. 湖南省衡东县稻田土壤稻米镉污染及治理修复技术［J］. 农业工程，2016，（1）：46-48.

［5］ 顾 红 李建东 赵煊赫. 土壤重金属污染防治技术研究进展［J］. 中国农学通报，2005， 21（8）：397-398.

［6］ 徐龙君，袁 智. 土壤重金属污染及修复技术［J］. 环境科学与管理，2006，31（8）：67-69.

（责任编辑：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

湘财农指［2015］167号

李伯平（1978-），男，湖南冷水江市人，农艺师，主要从事农业技术推广工作。