PAL材料功能有機肥防控土壤重金屬應用技術研究

葉靈芝 楊生華 傅劍鋒

摘 要：通過研究PAL材料（鎂鋁硅酸鹽的非金屬礦物質）功能有機肥在水稻上防控土壤重金屬的效果，結果表明，與常規施肥相比較，施用PAL材料功能有機肥可以有效減少稻谷中重金屬Cd的含量，這可能與PAL材料具有較強的吸附性有關，也可能與有機肥的施用使得土壤pH值有所提高有關，兩者都可以降低土壤重金屬的活性。

關鍵詞：PAL材料；有機肥；防控；土壤重金屬

中圖分類號 S157.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）12-0045-2

化肥是重要的農業生產資料，是糧食的“糧食”[1-2]。化肥在促進糧食和農業生產發展中起了不可替代的作用，據國家統計局數據，2013年我國化肥生產量7037萬t（折純，下同），農用化肥施用量5912萬t。但由于長時期不合理的使用化肥，造成了土壤板結、重金屬超標等問題[3]，帶來了成本的增加和環境的污染。因此，亟需改進施肥方式，提高肥料利用率，減少不合理投入，保障糧食等主要農產品有效供給，促進農業可持續發展。目前，肥料中的重金屬對土壤環境污染的研究較多[4-5]，也已經有了相關有機肥替代化肥的成功經驗。本試驗通過研究PAL材料（鎂鋁硅酸鹽的非金屬礦物質）功能有機肥替代化肥對水稻產量的影響和防控土壤重金屬的效果，以期減少化肥使用量，提高肥料使用率。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗設在安徽省蕪湖市繁昌縣峨山鎮柏樹村種糧大戶王德良的承包地，供試土種為沙泥田，土壤質地為重壤，耕層15cm。土壤養分含量為有機質29.8g/kg，

全氮1.63g/kg，有效磷16mg/kg，速效鉀89mg/kg，土壤pH值6.65，前茬小麥。試驗地土壤重金屬Cd含量較高，為0.3mg/kg，處于限量線上。

1.2 供試材料 PAL材料功能有機肥是一種新型功能肥料，由安徽樂農環保科技有限公司提供，產品主要指標：PAL材料≥3%，養分總含量≥5%，有機質含量≥45%。供試水稻品種為嘉花1號。

1.3 試驗設計 處理1：空白，全生育期不施用任何肥料。處理2：常規施肥。基肥：施用市售尿素（46%）150kg/hm2

市售復合肥（15-15-15）375kg/hm2；分蘗肥：施用市售復合肥375kg/hm2；穗肥：施用市售尿素75kg/hm2。處理3：常規施肥+PAL材料功能有機肥。基肥：施用市售尿素150kg/hm2+市售復合肥375kg/hm2+PAL材料功能有機肥1500kg/hm2，分蘗肥：施用市售復合肥375kg/hm2；穗肥：施用市售尿素75kg/hm2。處理4：常規施肥50%+PAL材料功能有機肥。基肥：施用市售尿素75kg/hm2+市售復合肥187.5kg/hm2+PAL材料功能有機肥1500kg/hm2；分蘗肥：施

用市售復合肥187.5kg/hm2；穗肥：施用市售尿素37.5kg/hm2。

每個小區面積30m2，試驗各處理采用隨機區組排列，重復次數3次，共12個小區。

1.4 試驗管理 小區周圍設2m以上的保護行，各小區間筑子埂并覆蓋薄膜，單灌單排。除處理不同外，其他農事措施均一致。本次試驗于2017年5月5日布設小區、5月12日施基肥，5月19日播種，5月22日打封閉，6月8日施分蘗肥、8月3日追施穗肥、11月15日收獲。試驗實行定塊考種，單打單收，實產分析。

1.5 測定項目和分析方法 試驗開始前，采集基礎土壤樣品，檢測項目為pH、有機質、全氮、有效磷、速效鉀等。土壤樣品采集和檢測嚴格按相應的農業行業標準開展。水稻成熟期隨機取地上部植株進行考種，重點調查水稻生物性狀如株高、穗長等指標，產量構成因子如有穗數、穗粒數、千粒重等指標。土壤和稻谷重金屬Cd含量委托蕪湖市農產品檢測中心測定。試驗數據采用DPS7.05版統計軟件，用LSD法進行統計分析，并進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 施肥（PAL）對水稻生物性狀和產量構成的影響 從表1可以看出，處理1在株高、穗長等生物性狀方面與其他3個處理之間差異均顯著。處理1的有效穗和理論產量與其他3個處理之間差異極顯著。但無論是在生物性狀、產量構成因子，還是理論產量上，處理2、處理3和處理4相互之間差異都不顯著。

2.2 施肥（PAL）對水稻產量及經濟效益的影響 從表2可以看出，處理1實際產量最低，處理3實際產量最高。處理1與其他3個處理產量差異極顯著，但處理2、處理3和處理4之間產量差異不顯著。4個處理中，處理4的經濟效益最好，處理2次之，兩者產投比都為3.1，處理3產投比較低為1.9。

2.3 施肥（PAL）對稻谷重金屬含量的影響 從表3可以看出，處理3土壤pH值最高，處理2土壤pH值最低，但4個處理之間土壤pH值差異都不顯著。4個處理之間土壤Cd含量差異也不顯著。處理2與其他4個處理之間稻谷Cd含量差異均顯著，但處理1、處理3、處理4相互間稻谷Cd含量差異不顯著。

3 結論與討論

（1）在常規施肥基礎上增施PAL材料功能有機肥對提高稻谷產量有一定作用，但增產效果不顯著，并且由于PAL材料功能有機肥價格不菲，投入產出效果不優于常規施肥。

（2）與常規施肥相比較，通過施用PAL材料功能有機肥替代部分常規施肥（50%），對稻谷產量沒有不利影響，并且兩者的投入產出效果相當。因此，在化肥減量化背景下，在保證不減產的前提下，以PAL材料功能有機肥替代部分化肥是一種適宜的施肥方案。

（3）與常規施肥相比較，施用PAL材料功能有機肥可以有效減少稻谷中重金屬Cd的含量，這可能與PAL材料具有較強的吸附性有關，也可能與有機肥的施用使得土壤pH值有所提高有關，兩者都可以降低土壤重金屬的活性，需進一步驗證。

參考文獻

[1]陳林華，倪吾鐘，李雪蓮，等.常用肥料的重金屬含量調查分析[J].浙江理工大學學報，2009，2（26）：223-225.

[2]王美，李書田.肥料重金屬含量狀況及施肥對土壤和作物重金屬富集的影響[J].植物營養與肥料學，2014，20（2）：466-480

[3]國土資源部.我國1.5億畝耕地遭污染[J].環境保護，2007（04B）：21-21.

[4]熊禮明.施肥與植物的重金屬吸收[J].農業環境保護，1993，12（5）：217-222.

[5]高強，劉淑霞，王宇，等.施肥對農業生態環境的影響[J].吉林農業大學學報，2000，22：106-112.

（責編：張宏民）