劉利成,閔 軍,李 靜,劉三雄,蔣承琮,黃 英,黃海明,黎用朝
(1.湖南省水稻研究所,農業部長江中下游優質秈稻遺傳育種重點實驗室,湖南 長沙 410125;2.湖南科錄普作物品質研究中心有限責任公司,湖南 長沙 410100;3. 郴州市農作物種子貯備和技術推廣站,湖南 郴州 423000)
“民以食為天”,稻米自古以來是我國的主要糧食之一。20 世紀中后期,我國水稻產量大幅度提高,基本解決了人們的溫飽問題。而在社會經濟快速發展的今天,人們的生活水平不斷提高,市場對稻米的品質要求越來越高,因此加強對優質稻的研究也愈顯緊迫。對于優質稻的選育和開發,前人已經做大量研究[1-6],而如何從施肥方面改善稻米營養、衛生(降低稻米鎘含量)品質的報道卻較少。本研究基于優質稻綠色有機栽培技術,采用紐翠綠腐植酸有機復合液肥栽培優質稻,通過研究不同類型、不同配比、不同濃度的紐翠綠腐植酸有機復合液肥對優質稻產量及稻米鎘元素、硒元素含量的影響,確定該有機液肥在優質稻栽培上的作用,從而為水稻的優質栽培提供依據。
供試水稻品種有:農香18(湘審稻2010038),湖南省頒一等優質稻品種;湘晚秈17 號(湘審稻2008035),湖南省頒一等優質稻品種;創香5 號(湘審稻2011023),湖南省頒二等優質稻品種,均由湖南省水稻研究所提供。
供試肥料:富硅土、雞糞、紐翠綠腐植酸有機復合液肥高氮型、紐翠綠腐植酸有機復合液肥高鉀型,均由湖南科錄普作物品質研究中心有限責任公司提供。高氮型大量元素含量比例為:N ≥120 g/L、P2O5≥80 g/L、K2O ≥80 g/L、腐殖酸>40 g/L、有機物≥15%;高鉀型大量元素含量比例為:N ≥80 g/L、P2O5≥80 g/L、K2O ≥120 g/L、腐殖酸≥40 g/L、有機物≥15%。
試驗于2014年在湖南省長沙縣春華鎮春華山村大田進行,該地土壤總鎘含量為0.401 mg/kg。小區面積100 m2,每處理設3 次重復,隨機區組試驗設計(表1)。供試品種于6月20 播種,7月14日拋栽,按51盤秧/667m2(每盤353 孔)的密度拋栽。所有品種在常規施肥的基礎上增施紐翠綠腐植酸有機復合液肥,增施的肥料雞糞、富硅土于7月19日(拋秧前1 天)施用,施肥后旋耕整平;增施的紐翠綠腐植酸有機復合液肥高氮型和紐翠綠腐植酸有機復合液肥高鉀型于9月15日(抽穗期)施用,采用400 倍液噴施。其他栽培措施按綠色有機栽培技術進行。

表1 試驗設計
實際產量測定:于成熟期,每小區隨機收割5 m2,脫粒曬干,稱重,計算每小區的實際產量,以3個小區產量的平均值作為該處理的實際產量;稻米鎘含量與硒含量測定:收割脫粒稱重后,測定稻米(精米)的鎘、硒含量。每小區隨機取100 g 干谷,將每處理3個小區的干谷混勻后送樣。稻米(精米)的鎘、硒含量由湖南省農業科學院稻米及制品檢測中心測定。
由表2 可知,相比于常規施肥(CK),農香18在A1、A2處理下的產量和硒元素含量較高,而鎘元素含量較低。A1、A2、A3處理的產量和硒元素含量均呈依次遞減的變化趨勢,而鎘元素含量的變化則相反,呈增加趨勢,這說明增施適量的富硅土、雞糞,有利于農香18 增產,提高稻米硒含量,降低稻米鎘含量。在稻米鎘含量方面,富硅土處理明顯低于常規施肥處理,與之相比稻米鎘含量下降80%,說明增施硅肥有利于降低稻米的鎘含量。

表2 不同肥料類型對農香18 產量和稻米鎘、硒元素含量的影響
從表3 中可以看出,相比常規施肥(CK),農香18 在B1、B2處理下的產量和稻米硒含量較高,鎘含量較低。其中,B1處理稻米的鎘含量大幅降低,說明采用富硅土與氮、鉀液肥結合施用是一項較好的降低農香18 稻米鎘含量的措施。

表3 不同肥料配比對農香18 產量和稻米鎘、硒元素含量的影響
由表4 可知,不同肥料濃度處理對湘晚秈17 號、創香5 號稻米鎘含量的影響較大,硒含量變化幅度則相對較小。對湘晚秈17 號來說,高濃度高氮型液肥處理下的稻米鎘含量低于低濃度處理(C4<C1),硒含量較穩定;高濃度高鉀型液肥處理下的稻米鎘、硒含量均高于低濃度鉀液肥處理(C2<C5)。相比高氮型、高鉀型液肥單獨施用處理,高氮型、高鉀型液肥同時施用處理下的稻米鎘含量明顯增加。與對照相比,單獨噴施高氮型、高鉀型液肥或兩者同時適量施用均有利于減少湘晚秈17 號稻米的鎘元素含量。與此同時可看出,這些濃度處理對降低創香5 號稻米鎘含量的作用較小。

表4 不同肥料濃度對創香5 號、湘晚秈17 號稻米鎘、硒元素含量的影響 (mg/kg)
總的來看,紐翠綠高氮型、高鉀型液肥在濃度2.5~5.0 m L/L 范圍內,可降低湘晚秈17 號稻米的鎘元素含量,但對創香5 號降低鎘含量方面的作用并不明顯,在該濃度范圍內,創香5號稻米的硒含量相對穩定。說明在研究紐翠綠液肥噴施濃度時,應考慮不同水稻品種的鎘累積特性。
增施肥料是挖掘水稻產量潛力的主要方式之一,本試驗表明,在常規施肥的基礎上,增施適量的富硅土、雞糞或結合紐翠綠腐植酸有機復合液肥,有利于水稻增產[7-9],降低稻米鎘含量[10-11],提高稻米硒含量。
紐翠綠氮、鉀液肥在濃度2.5~5.0 m L/L 范圍內,可降低湘晚秈17 號稻米的鎘含量,但對創香5 號鎘含量的降低作用并不明顯,在該濃度范圍內,創香5號稻米的硒含量相對穩定,說明在研究紐翠綠液肥噴施濃度時,應考慮不同品種對鎘元素的累積特性。本試驗表明,不同常規優質稻品種對鎘累積存在較大差異,與吳啟堂等[12]的研究結果一致。
[1]閔 軍,羅赫榮, 段永紅,等. 運用 TRIZ 創新方法選育抗逆型優質稻品種[J]. 湖南農業科學,2012,(15):3-5.
[2]周少川,李 宏,盧德城,等. 優質稻核心種質育種的進展與研究重點[J]. 作物研究,2004,(4):192-196.
[3]吳松青,林芳仕,何發青,等. 改善優質雜交稻整精米率和堊白粒率的技術途徑[J]. 湖南農業科學,2003,(4):23-27.
[4]李 平. 湖南優質稻品種改良的現狀與途徑[J]. 作物研究,1996,10(2):9-11.
[5]李軍民,朱有志,唐 浩. 關于湖南省發展優質稻米產業鏈的幾點思考[J]. 湖南農業大學學報(社會科學版),2007,8(2):20-23.
[6]陳烈臣,徐慶國,陳愛純. 湖南優質稻米產業化發展現狀及對策[J]. 作物研究,2003,17(4):166-169.
[7]王 歡. 紐翠綠腐植酸液體肥料及新型硅肥在水稻上應用效果試驗[J]. 北方水稻,2013,44(2):68-69.
[8]向澤民,王衛才,楊 濤,等. 紐翠綠腐植酸液肥在水稻上的應用研究[J]. 現代農業科技,2013,(6):218-219.
[9]張宜昌. 紐翠綠腐植酸有機復合液肥在早稻上的應用效果研究[J]. 現代農業科技,2013,(20):212-213.
[10]謝運河,紀雄輝,吳家梅,等. 不同有機肥對土壤鎘鋅生物有效性的影響[J]. 應用生態學報, 2015,26(3):826-832.
[11]陳 喆,鐵柏清,雷 鳴,等. 施硅方式對稻米鎘阻隔潛力研究[J]. 環境科學,2014,35(7):2762-2770.
[12]吳啟堂,陳 盧,王廣壽. 水稻不同品種對Cd 吸收累積的差異和機理研究[J]. 生態學報,1999,19(1):104-107.