施用酸性電解水配制的葉面硅肥溶液對番茄重金屬吸收的影響

肖偉 陳挺 OM Perkash 陳珂 張彩君

硅是影響植物生長的重要元素，被認為是植物需要的第四大元素，大量研究已證明硅能緩解植物的生物脅迫和非生物脅迫，有效提高植物的抗性。硅在土壤中含量豐富，是地殼中第二大元素，但土壤中的硅主要以非活性狀態存在，不能被作物有效利用。大田生產過程中硅的利用，主要包括如下2個途徑：一是直接作為硅肥施用，包括底肥以及葉面肥；二是作為噴施農藥時的助劑施用。

酸性電解水作為小分子水團，具有溶解力強、滲透力強、易于吸收的特性，能促進植物對其相關溶質的吸收。在前面的電解水農業技術專欄我們已經談到了噴施酸性電解水溶解的有機硅葉面肥能明顯地促進作物對硅的吸收并提高作物的抗性。近年來，農業科研工作者及消費者非常關注農產品中的重金屬含量問題。重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用，使它們失去活性；也可在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會引起人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對人體造成很大的傷害。筆者所在科研團隊大量的前期研究已經證明，噴施用電解水溶解的葉面硅肥能明顯增加作物硅的含量。在酸性電解水能明顯促進作物吸收硅的條件下，本次專欄我們繼續探討用酸性電解水配制的葉面硅肥溶液對作物重金屬吸收的影響，以驗證該措施是否可以作為大田生產過程中有效控制作物重金屬含量的措施。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年7~10月在綿陽市游仙區石馬鎮利他利安蔬菜農場進行，該農場土壤有機質含量在1.5%左右，土壤pH值在7.3左右。試驗蔬菜品種為佳紅寶番茄，采購于綿陽市龍門種子市場。酸性電解水，pH值1.5，由四川雄一集團提供。酸性電解水稀釋10倍，備用；有機硅為瓶裝愛農購牌，凈含量為20 g。

1.2 試驗設計

本試驗設置3個處理:處理1為噴施清水（CK）；處理2為噴施酸性電解水；處理3為噴施利用酸性電解水溶解的有機硅溶液。每個處理2個重復，共6個小區，每個小區面積40 m2，小區排列見表1。有機硅的使用濃度為5 g對酸性電解水20 kg。在本試驗中每個處理每次的噴施量為5 L，處理3中有機硅的添加量為1.25 g。要求均勻噴施。

表1 試驗小區排列

1.3 試驗方法

2019年7月 2日播種，育苗時間為7月28日到8月16日，8月17日移栽到大田中。番茄生產過程中主要有番茄立枯病、葉霉病和早疫病等病害，粉虱等蟲害。番茄定植3 d后對所有小區的番茄噴施50%多菌靈可濕性粉劑1 000倍液進行番茄立枯病等病害的防治。定植一周后進行第1次噴施處理；定植4周后進行第2次噴施處理。定植8周后對番茄進行打頂操作，并進行第3次噴施處理。番茄收獲期，分別隨機采收各處理的番茄果實 10個，進行重金屬鎘、鉻和鉛含量的測定。

1.4 調查指標及方法

番茄果實中重金屬鎘、鉻和鉛含量的測定采用ICP-MS進行檢測；在對相關數據進行檢測時，每個處理分別測2次，檢測結果用測定值的平均值表示。

2 結果與分析

在不同處理條件下，番茄果實的重金屬鎘、鉻和鉛的含量如表2所示。處理1的鎘、鉻、鉛含量分別為 1.27、5.30、1.81 mg/kg；處理2的鎘、鉻、鉛含量分別為1.03、6.99、1.72 mg/kg；處理 3 的鎘、鉻、鉛含量分別為 0.96、3.98、1.04 mg/kg。

團隊的前期研究已經證明，在番茄的生長過程中噴施酸性電解水溶解的有機硅溶液能明顯提高番茄對硅元素的吸收；本試驗主要研究使用電解水農業技術進行番茄種植對番茄吸收重金屬的影響。從本次試驗的數據看，單獨使用酸性電解水對番茄吸收土壤中的重金屬的影響不大，這與先前專欄中的相關研究結果一致；與對照相比，噴施用酸性電解水配制的有機硅溶液能明顯降低番茄果實中的重金屬含量，由表2可知，番茄果實中鎘、鉻、鉛含量分別降低了24.4%、24.9%、42.5%。

表2 不同處理番茄果實中重金屬含量 mg/kg

3 討論與結論

硅作為植物所需的第四大元素，近年來受到了廣泛的關注，硅肥在農業生產過程中也被廣泛使用。研究表明，硅肥能有效增加作物的抗性，提高作物的產量與品質。硅肥與電解水的配合施用作為電解水農業技術的重要組成部分，在近3 a來被諸多學者關注，并進行了大量研究。已有研究表明，利用電解水配制硅肥能有效促進植物對硅肥的吸收，提高作物的抗性及促進作物的生長。本文主要研究硅肥與電解水的配合施用對作物吸收重金屬的影響，結果表明，噴施用酸性電解水配制的有機硅溶液能明顯降低番茄果實中的重金屬含量，其可以作為降低農產品重金屬含量的有效措施。