4种土壤调理剂对水稻产量及稻米镉吸收的影响

陆世忠+曾茜茜+刘敏强

摘 要：该文通过田间小区定位试验，研究了4种不同土壤调理剂施用对2014—2015年度早晚季水稻产量、土壤pH及稻米吸收Cd的影响。结果表明，施加酸性土壤调理剂（T2处理）与矿物源土壤调理剂（T3處理）显著增加了2014—2015年度早晚季水稻的产量，提高了土壤pH。此外，酸性土壤调理剂（T2处理）与矿物源土壤调理剂（T3处理）等两个处理组中稻米Cd含量均显著低于未添加土壤调理剂的对照处理组（p<0.05）。4种土壤调理剂对稻米Cd含量大小为：T2

关键词：土壤调理剂；水稻产量；pH；稻米Cd

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）23-0049-2

Abstract：A plot experiment in field was conducted to study the effects of four soil conditioners on rice yield and grain cadmium uptake. The results show that addition of acid（T2）and mineral source（T3）of soil conditioner signi?cantly increased the rice yield and soil pH. In addition，the treatment with T2 and T3 signi?cantly reduced accumulation in rice grain，as compared to the control（CK）. The Cd concentration of grain tended to be in the following decreasing order： T2

Key words：Soil conditioners；Rice yield；pH；Grain cadmium

发生在日本的“水俣病”和“痛痛病”事件，使人们深刻地体会到重金属污染所带来的危害。随着工业化和城市化进程的加快，我国土壤的重金属污染状况也不容忽视。据环境保护部和国土资源部2014年4月发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的点位超标率为16.1%，耕地土壤点位超标率达19.4%，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍等8种重金属点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。施用土壤调理剂，减少重金属在食物链中的传递，是减轻重金属污染对人类危害的有效措施之一[1-6]。本文研究了几种土壤调理剂对土壤pH、水稻产量及稻米中镉含量的影响，为重金属污染土壤治理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与材料 试验地点位于清城区飞来峡镇升平村，其基本土壤理化性质如下：pH5.4、碱解氮160mg/kg、有效磷16.8mg/kg、速效钾85mg/kg、Cd 0.38mg/kg、Cr 41.20mg/kg、Pb 73.9mg/kg、As 21.9mg/kg。试验时间为2014—2015年早、晚稻，试验水稻品种为常规竹稻。

1.2 试验方法 试验时间为2014—2015年早、晚稻，试验设5个处理，处理1为不施土壤调理剂（记为CK）；处理2为有机源土壤调理剂2250kg/hm2（记为T1），有效成分是有机质和微生物，由佛山市某生物有机肥料厂提供；处理3为酸性土壤调理剂6000kg/hm2（记为T2），有效成分为钙、铁、硅、镁的氧化物，由韶关市某钢铁厂提供；处理4为矿物源土壤调理剂1500kg/hm2（记为T3），有效成分为硅、钙、镁的氧化物，由广州市某公司提供；处理5为土壤改良调理剂1500kg/hm2（记为T4），由东莞某农业科技公司提供。每个处理设3次重复，随机排列，每个小区面积30m2，四周设保护行。田间试验施肥量按目标产量450kg计算，全生育期施用总养分为51%（N：P2O5：K2O=23：8：20）的配方肥675kg/hm2，施肥时期及比例按40%基肥、40%前期追肥、20%中期追肥，各试验小区施肥按施用量均单独称量，分别施用到各小区，其它田间管理、病虫害防治均按当地常规管理进行。各小区间修筑田埂，实行单灌单排，田埂用塑料膜包住田埂。各种土壤调理剂是在小区秧苗插植前一次性施下，然后施用基肥，用人工充分耙匀，再插植水稻秧苗，试验地连续四茬在同一田块、同一小区连续用同一种调理剂处理，即前一茬开展过修复材料试验的田块在下一茬继续试验，下一茬试验时不破坏原有的小区间隔，人工办田，修固田埂，各小区人工插秧，确保苗数基本一致，插植规格22cm×18cm，每丛插2～3苗。

1.3 样品采集与处理 小区单打、单收，每个试验小区均采集植株（稻谷）混合样品1个。每个混合样由具有代表性的10～15穗稻谷组成，采回稻谷样品后于化验室自然风干。

1.4 数据统计及分析 试验结果用Excel软件（2016版）进行处理，利用SPSS17.0的单因素方差分析（One-way ANOVA）对每个测定项目统计结果进行显著性方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同土壤调理剂对土壤pH的影响 4种调理剂施用对2014年和2015年早晚季水稻土壤的pH如表1所示，由表1可知，4种调理剂施用对2014年的早季水稻土壤的pH作用效果不显著（p>0.05），但T2与T3处理组中2014年的晚稻与2015年早晚季水稻土壤的pH均显著高于对照处理组Ck（p<0.05）。大量研究表明，土壤pH与土壤重金属活性密切相关，pH升高，重金属活性显著降低，作物吸收重金属的量也显著降低[7-8]。

2.2 不同土壤调理剂对稻米吸收Cd的影响 不同土壤调理剂（T1，T2，T3，T4）对稻米吸收Cd的测定结果见表2，由表2可知，T2处理组中2014年的早稻的稻米Cd含量均显著低于其他处理组（p<0.05），进一步研究发现，T2与T3处理组中2015年的早稻与晚稻的稻米Cd含量均显著低于对照Ck，T1与T4等处理组（p<0.05）。

2.3 不同土壤调理剂对产量的影响 不同土壤调理剂对产量的影响见表3。由表3可知，T2与T3处理组中2014年的早稻与晚稻的产量均显著高于对照处理组Ck（P<0.05）。T1，T2，T3与T4处理组中2015年早稻与晚稻的产量均高于对照处理组，但差异不显著（P>0.05）。由此可知，施用4种土壤调理剂均能提高早晚季的水稻产量，促进水稻生长。

3 结论

2年的定点试验表明，富含硅、钙、镁等离子的矿物源土壤调理剂，能有效提高土壤pH，降低土壤的重金属活性，减少作物对重金属的吸收，是重金属轻度污染土壤治理较好的调理剂。

参考文献

[1]田发祥，谢运河，纪雄辉.土壤重金属污染修复剂在镉污染稻田中的应用效果[J].湖南农业科学，2015，2：95-98.

[2]王凯荣，张玉烛，胡荣桂.不同土壤改良剂对降低重金属污染土壤上水稻糙米铅镉含量的作用[J].农业环境科学学报，2007，26（2）：476-481.

[3]紀雄辉，梁永超，鲁艳红，等.污染稻田水分管理对水稻吸收积累镉的影响及其作用机理[J].生态学报，2007，27（9）：3930-3939.

[4]谷雨，蒋平，李志明，等.不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果[J].湖南农业科学，2015（3）：61-64.

[5]陈裕兴，张青，王煌平，等.土壤调理剂在水稻上的施用效果研究[J].福建农业科技，2013，11：43-45.

[6]郎家庆.土壤调理剂在水稻土壤上的应用效果初报[J].农业科技与装备，2016，11：16-20.

[7]陈岭啸，宋垠先，袁旭音，等.长江三角洲典型地区土壤-水稻系统中Cd的分布及其迁移制约因素[J].地球科学与环报，2011，33（3）：287-294.

[8]殷丽萍，张博，李昂.土壤酸碱度对重金属在土壤中行为的影响[J].辽宁化工，2014，43（7）：865-867.

（责编：张宏民）endprint