土壤調理劑對酸性土壤及稻米降鎘效果的影響

[摘 要] 為驗證土壤調理劑改良酸性土壤、治理土壤鎘污染及降低稻米鎘含量的效果，以株兩優706為試驗品種對早稻展開研究，結果表明：顯著改良稻田酸性、降低Cd污染的調理劑最佳施用量為1 500～2 250 kg/hm2，施用土壤調理劑在改善水稻的經濟性狀、提高水稻產量方面也有一定效果。

[關鍵詞] 土壤調理劑;早稻;產量;有效鎘

[中圖分類號] S511 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-7909（2019）35-88-3

湖南省是我國水稻生產大省，全國有65%以上的人口以稻米為主食，長期以來湖南省農田土壤污染情況比較嚴重，特別是2013年的“鎘米”事件讓湖南省重金屬鎘污染農田狀況再次被國人廣泛關注，保證稻米生產安全尤為重要[1]。當前污染土壤修復治理技術包括物理、化學、生物等多方面，但普遍存在造價高、費時費工的缺點，同時對土壤相關理化性質存在一定的破壞作用。施用土壤調理劑，可以影響土壤的pH值、通過與鎘進行反應產生沉淀、帶入競爭離子影響植物代謝降低植物對重金屬元素的吸收，從而達到降低重金屬危害的目的。為驗證湖南原生生物科技股份有限公司生產的“麓原”?牌土壤調理劑（粉劑）施用量對改良酸性土壤、治理土壤鎘污染及降低稻米鎘含量的效果，筆者于2019年開展了相關試驗，以期為糧食安全生產提供理論和實踐基礎[2]。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地選擇在瀏陽市棖沖鎮張家店村中坪組周建秋責任田內，地處東經113°35′40.4016″、北緯28°5′25.5012″。

1.2 供試土壤

黃泥田，試驗前取土樣化驗，土壤有機質含量32.2 g/kg，堿解氮含量215.000 mg/kg，有效磷含量13.300 mg/kg，速效鉀含量109.000 mg/kg，有效鎘含量0.453 mg/kg，總鎘含量0.601 mg/kg，pH值6.4。

1.3 供試作物

早稻，品種為株兩優706。

1.4 供試肥料

湖南原生生物科技股份有限公司生產的“麓原”?牌土壤調理劑（粉劑）。

1.5 試驗設計

試驗設3個處理，3次重復，共9個小區，隨機區組排列，每小區面積24 m2，小區試驗周圍設2.5 m保護行。試驗小區田埂自犁底層以上全部用農膜包好，并保持原狀不動，防止肥水串排串灌。處理1，常規施肥，不施土壤調理劑（CK）;處理2，常規施肥+“麓原”?牌土壤調理劑（粉劑）1 500 kg/hm2基施;處理3，常規施肥+“麓原”?牌土壤調理劑（粉劑）2 250 kg/hm2基施。

1.6 主要栽培管理措施

供試早稻于2018年3月19日播種，4月14日整田，4月16—17日做小區田埂并包膜，4月18日施基肥，每667 m2施40%（20-10-10）復合肥25 kg作為基肥。處理1常規施肥，不施土壤調理劑;處理2結合施肥，施用供試土壤調理劑1 500 kg/hm2;處理3結合施肥，施用供試土壤調理劑2 250 kg/hm2。4月18日移栽，移栽密度為20 cm×20 cm，4月25日追施尿素112.5 kg/hm2、氯化鉀75.0 kg/hm2，各處理區的灌溉、施肥、中耕除草和病蟲防治等栽培管理措施完全相同。供試早稻于7月20日收獲，收獲時分小區單收、單曬、單獨稱重計算各小區產量，并分小區分別取土樣和稻谷樣，送湖南省農業科學院農化中心檢測土壤pH值、有效鎘和稻米鎘含量[3]。

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤pH值的影響

試驗后土壤檢測結果表明，處理2與處理1對照（CK）相比土壤pH值平均提高0.57，處理3與處理1（CK）相比土壤pH值平均提高0.60（見表1）。經F檢驗，最小顯著極差法（LSR-SSR）比較表明，處理間差異未達顯著水平[4]。

2.2 不同處理對土壤有效鎘的影響

試驗后土壤檢測結果表明，處理2與處理1（CK）相比土壤有效鎘含量平均降低0.047 mg/kg，降低率12.5%;處理3與處理1（CK）相比土壤有效鎘含量平均降低0.044 mg/kg，降低率11.7%（見表2）。經F檢驗、最小顯著極差法（LSR-SSR）比較表明，處理間差異未達顯著水平[5]。

2.3 不同處理對早稻經濟性狀的影響

試驗結果表明，與處理1（CK）相比，處理2平均株高增加0.4 cm，有效穗增加4.95萬/hm2，實粒數增加0.2粒/穗，千粒重增加0.3 g;與處理1（CK）相比，處理3平均株高增加0.7 cm，有效穗增加5.10萬/hm2，實粒數增加0.3粒/穗，千粒重增加0.5 g（見表3）。

2.4 不同處理對早稻產量的影響

試驗結果表明，處理2稻谷平均產量為6 837.0 kg/hm2，與處理1（CK）相比平均增產292.5 kg/hm2，增長率為4.5%;處理3稻谷平均產量為6 961.5 kg/hm2，與處理1（CK）相比平均增產417.0 kg/hm2，增長率為6.4%（見表4）。經F檢驗，處理間差異達極顯著水平;最小顯著極差法（LSR-SSR）比較表明，處理2、處理3與處理1之間產量差異達顯著水平，處理2與處理3之間產量差異不顯著（見表5和表6）。

2.5 不同處理對早稻經濟效益的影響

試驗結果表明，處理2與處理1相比平均增產292.5 kg/hm2，稻谷按當地當時市場價格2.7元/kg計算，增加產值789.75元/hm2，除去100 kg土壤調理劑和人工成本2 550元/hm2，減少純收入1 760.25元/hm2;處理3與處理1（CK）相比平均增產417.0 kg/hm2，稻谷按當地當時市場價格2.7元/kg計算，增加產值1 125.90元/hm2，除去150 kg土壤調理劑和人工成本3 675元/hm2，減少純收入2 549.10元/hm2（見表7）。

2.6 不同處理對早稻稻米鎘含量的影響

試驗結果表明，處理2與處理1（CK）相比早稻稻米鎘含量平均降低0.002 mg/kg，下降2.7%;處理3與處理1（CK）相比早稻稻米鎘含量平均降低0.005 mg/kg，下降6.7%（見表8）。經F檢驗、最小顯著極差法（LSR-SSR）比較表明，處理間差異未達顯著水平[6]。

3 結論

試驗結果表明，與空白對照相比，在水稻土上施該土壤調理劑1 500、2 250 kg/hm2的處理能提高土壤pH值0.57、0.60個單位，可明顯提高土壤pH值;稻米鎘含量分別降低了2.7%、6.7%，土壤有效鎘含量分別降低了12.5%、11.7%，說明該土壤調理劑對稻米有一定降鎘作用，而且可以減輕土壤鎘污染;對早稻株高、穗平均實粒數、結實率和千粒重等經濟性狀的影響不明顯，但增產幅度分別為4.5%、6.4%。由于成本較高，與空白對照相比，處理2和處理3早稻純收入分別減少1 760.25、2 549.10元/hm2，經濟效益為負[7，8]。

綜上所述，湖南原生生物科技股份有限公司生產的土壤調理劑，在瀏陽市水稻土上施用1 500～2 250 kg/hm2，能明顯提高土壤pH值，降低稻米鎘含量，并有一定的增產效果，適用于稻田酸化土壤改良和污染耕地降鎘治理。因此，生產上建議該土壤調理劑適宜施用量為1 500～2 250 kg/hm2。

參考文獻

[1]張劍鋒，廖凱強，曾紅遠，等.不同土壤調理劑對水稻生長及鎘積累的影響[J].湖南農業科學，2018（12）：45-49.

[2]謝運河，黃伯軍，紀雄輝，等.不同鎘污染特征稻田施用土壤調理劑修復效果 [J].湖南農業科學，2017（12）：26-30.

[3]田發祥，謝運河，紀雄輝.土壤重金屬污染修復劑在鎘污染稻田中的應用效果[J].湖南農業科學，2015（2）：95-98.

[4]谷雨，蔣平，李志明，等.不同土壤調理劑對酸性土壤的改良效果[J].湖南農業科學，2015（3）：61-64.

[5]陳裕興，張青，王煌平，等.土壤調理劑在水稻上的施用效果研究[J].福建農業科技，2013（11）：43-45.

[6]陳誠，鐵柏清.土壤調理劑對不同成土母質Cd污染稻田的修復效果[J].湖南農業科學，2016（6）：26-29，35.

[7]陳立偉，楊文弢，周航，等.土壤調理劑對土壤—水稻系統Cd、Zn遷移累積的影響及健康風險評價[J].環境科學學報，2018（4）：1635-1641.

[8]黃楚瑜.一種新型土壤調理劑對煙草和水稻降鎘效應研究[D].長沙：湖南農業大學，2016.