河南永城采煤塌陷復墾區不同復墾年限土壤理化性質的研究

趙富強 侯穎 楊雪等

摘要以優質稻桂小占為材料，通過田間小區試驗的方法，研究了化肥、德隆有機肥、長效控釋肥、不施肥空白處理對水稻產量、稻米品質和食用安全性（稻米Hg、As、Cd含量）的影響。結果表明，得隆有機肥和化肥處理的每穗實粒數、結實率顯著高于長效控釋肥處理，導致其產量顯著高于長效控釋肥處理。不同肥料種類對稻米品質性狀的影響存在顯著性差異，其中對稻米食用蒸煮品質影響不大，對加工和外觀品質的影響則較明顯。在加工品質方面，化肥處理可顯著提高精米率，德隆有機肥和化肥處理的整精米率要顯著高于長效控釋肥。在外觀品質方面，3種肥料種類處理均可顯著降低稻米的堊白粒率和堊白度。其中，化肥對稻米外觀品質的影響最大。施肥會導致稻米中Hg、As、Cd含量的提高，降低衛生品質。其中，3種肥料種類處理稻米Hg含量均顯著高于不施肥處理。化肥和長效控釋肥處理的As含量以及長效控釋肥處理的Cd含量顯著高于不施肥處理。在此試驗條件下，施用化肥和德隆有機肥有利于優質稻獲得高產，并將稻米品質提升到較高水平；施用德隆有機肥最有利于稻米獲得較高的食用安全性。

關鍵詞水稻；肥料種類；產量；稻米品質；重金屬

中圖分類號S511文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）23-07860-03

基金項目安徽省農業科學院院長青年創新基金（14B0101，13B0115）；安徽省科技攻關項目（12010302055）；安徽省重點實驗室績效項目（1406c085024）。

作者簡介桂云波（ 1964- ） ，男，安徽南陵人，高級農藝師，從事農業技術推廣工作。*通訊作者，研究員，從事水稻遺傳育種方面的研究。

收稿日期20140716水稻是中國重要的糧食作物之一。隨著水稻生產的發展和人們對稻米品質要求的提高，優質稻在中國種植結構中所占比重呈現出不斷增加的趨勢。稻米的產量、品質除受品種自身遺傳因素控制外，環境因素、肥料施用等栽培措施均對其有較大的影響。隨著中國工業化進程的加速和社會經濟的迅猛發展，重金屬污染問題日趨嚴重。水稻生產受重金屬污染程度也日益加劇，稻米中重金屬含量高甚至超標，已成為日益突出的食品安全問題[1-2]。關于肥料種類對水稻產量、品質的影響，前人進行了大量研究，但結果并不完全一致[3-19]。當前，有關有機復混肥、長效控釋肥對優質稻產量、品質尤其是衛生品質（重金屬含量等）影響的研究報道尚不多。開展這方面研究可為今后優質稻高產、優質和安全生產的栽培調控提供理論依據。該研究目的在于探索不同肥料種類對優質稻產量、品質和稻米Hg、As、Cd含量的影響，以期找到安全、高效的施肥模式，為提高優質稻稻米品質及食用安全性提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗設計選用優質稻品種桂小占為試驗材料。試驗于2003年4～7月早季在華南農業大學農學分場進行。試驗田土壤主要理化性質為：pH 6.3，有機質21.1 g/kg，全氮1.27 g/kg，全磷44.2 mg/kg，速效鉀75.1 mg/kg，速效磷15.8 mg/kg，堿解氮184.40 mg/kg，全Hg 0.014 4 mg/kg，全Cd 0.362 mg/kg，全As 61.1 mg/kg。

大田試驗設4種肥料種類處理，分別為德隆活性有機復混肥（簡稱德隆有機肥）、化肥、長效控釋肥、不施肥對照（CK）。采用完全隨機區組設計，3次重復。在磷、鉀肥施用量相同的基礎上，施氮水平設為150 kg/hm2，氮肥運籌比例（基肥∶蘗肥∶穗肥）為5∶3∶2。小區面積為20 m2（5.65 m×3.55 m），區間均筑田埂隔離，田埂上覆塑料膜（膜深埋至土0 cm以下），單獨排灌，以防肥料相互流通。磷鉀肥同常規栽培，施P2O5 100 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2，全部用作基肥。采用旱育秧育苗，2月28日播種，4月5日移栽，種植規格為23.3 cm×13.3 cm，每穴插2～3棵基本苗。在栽培過程中，水分管理、病蟲草害防除與常規栽培措施相同。

1.2測定項目及方法成熟期于每個小區先調查30兜稻株的有效穗數，再根據其平均值采集5兜，調查產量構成，各小區收獲后脫谷，測實產。將稻谷存放在陰涼處通風3個月后，參照中華人民共和國國家標準《GB/T178911999優質稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率、堊白率、堊白度、直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度等品質性狀。稻米Hg、As、Cd含量的測定參照現代實用儀器分析方法（1993）。稻米Hg樣品經HNO3H2SO4消化，采用冷原子吸收光譜法測定；稻米As、Cd樣品經HNO3HClO4消化，采用原子吸收分光光度法測定。

2結果與分析

2.1不同肥料種類對水稻產量及其構成因素的影響從可以看出，德隆有機肥和化肥處理的產量基本一致且均在0.05水平顯著高于長效控釋肥處理，表明施用德隆有機肥和化肥有利于獲得較高的產量。從產量構成因素上分析，可以看出德隆有機肥和化肥的每穗實粒數、結實率在0.05水平顯著高于長效控釋肥處理。可見，由不同肥料種類處理引起的每穗實粒數、結實率的差異是造成產量差異的主要原因。

2.2不同肥料種類對稻米品質的影響

2.2.1加工品質。從可以看出，3種肥料種類處理間的糙米率無顯著性差異，并均在0.05水平顯著高于空白處理。與其他肥料處理相比，化肥處理可在0.05水平顯著提高精米率。德隆有機肥和化肥處理對整精米率的影響大小大體一致，并均在0.05水平顯著優于長效控釋肥和空白處理。由此可知，各肥料種類處理對加工品質的影響總體表現為化肥處理>德隆有機肥處理>長效控釋肥處理。

2.2.2外觀品質。從可以看出，與空白處理相比，3種肥料種類處理均可在0.05水平顯著降低稻米的堊白粒率和堊白度，但不同肥料種類處理對外觀品質的影響并不一致。其中，對稻米堊白粒率影響的大小表現為化肥處理>德隆有機肥處理>長效控釋肥處理，處理間差異達到0.05顯著水平。在堊白度方面，化肥的效應最大，德隆有機肥和長效控釋肥處理的效應次之。以上結果說明，施用化肥有利于獲得較好的稻米外觀品質。

2.2.3食用蒸煮品質。從可以看出，直鏈淀粉含量、膠稠度和堿消值在各肥料種類處理下均無顯著性差異，表明食用蒸煮品質受到肥料種類的影響不大。

2.3不同肥料種類對稻米Hg、As、Cd含量的影響從可以看出，3種肥料處理之間無顯著性差異，但均在0.05水平顯著高于空白不施肥處理。在As含量方面，除德隆有機肥處理與空白處理無顯著性差異外，化肥和長效控釋肥處理均在0.05水平顯著高于空白對照。各肥料種類處理對糙米中的Cd含量影響大小均表現為長效控釋肥處理在0.05水平顯著高于其他肥料種類及空白處理。由此可知，施肥會引起籽粒對Hg、As、Cd的吸收量增加，降低衛生品質。綜合分析來看，3種肥料種類處理對衛生品質的影響表現為長效控釋肥處理>化肥處理>德隆有機肥處理，施用德隆有機肥有利于稻米獲得較高的食用安全性。

3結論與討論

不同肥料種類可對水稻產量產生顯著的影響。研究表明，與長效控釋肥相比，施用德隆有機肥和化肥可在0.05水平顯著提高水稻的產量、有效穗數和結實率。由于水稻產量與氮素水平密切相關，導致長效控釋肥產量偏低的原因可能與控釋肥的控制釋放速率和模式沒有與水稻的吸收養分速率和模式同步有關。

不同肥料種類對稻米品質有顯著影響。前人研究過包括氮肥[3-5]、有機肥[6]、復合肥[7]、微肥[8-9]在內的多種肥料對稻米品質的影響，而關于有機復混肥、長效控釋肥對米質影響的報道尚不多見。前人認為施有機肥、有機無機肥配施可以提高稻米的營養品質[10-11]，但對加工品質、外觀品質、蒸煮食用品質的影響提及不多。該研究結果表明，德隆有機肥與化肥對加工品質、外觀品質、蒸煮食用品質的影響大體相同，且均大于長效控釋肥；化肥、德隆有機肥在改善加工品質、外觀品質方面是優于長效控釋肥的。長效控釋肥處理的加工品質、外觀品質之所以劣于化肥處理、德隆有機肥處理，可能與其氮素釋放速率和模式有一定的關系，但由于影響米質的因素較多[12]，只有對影響米質的各種因素進行全面、具體的考察，才可能找出真正的原因。

不同肥料種類對稻米重金屬含量有顯著影響。前人的研究多集中在有機肥、微肥對稻米重金屬含量的影響。另外，前人研究肥料對稻米中Cd含量的影響較多[13-15]。而關于有機復混肥、長效控釋肥對稻米重金屬含量（尤其是Hg、As）影響的報道尚不多見。以往研究認為，施用有機肥[13，16]、硅肥[15]、硒肥[17]、土壤改良物質[18]、工業廢渣等[19]可抑制水稻植株對Cd的吸收。而該研究發現，施長效控釋肥會導致糙米中Cd含量顯著升高，長效控釋肥究竟以何種成分去影響土壤生態環境、水稻植株，以致使Cd的吸收量增加，其作用機理有待闡明。該研究還表明，不論施何種肥料均會導致糙米中Hg含量的顯著升高，表明稻株對Hg的吸收受肥料的影響很大，因此有必要深入研究肥料影響稻株對Hg吸收的機理。德隆有機肥處理糙米中As的吸收量顯著低于長效控釋肥和化肥處理，并與不施肥處理無顯著性差異，表明德隆有機肥可以有效抑制水稻對As的吸收。目前，有關肥料種類對糙米Hg、As含量影響的報道不多見，今后在這方面的研究應得到加強。

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