复合微生物肥晚稻降镉田间试验研究

(1.四川省危险化学品质量监督检验所,四川成都，610031；2.成都华宏生物科技有限公司,四川成都，611833)

土壤是人类赖以生存的物质基础[1]，改革开放以来，我国经济社会飞速发展，同时也产生了一系列问题，土壤重金属污染就是其中之一。从国家权威部门发布的信息看，我国土壤重金属总超标率为16.1%，其中西南和中南地区土壤重金属超标范围较大[2]。

传统的重金属污染治理方法主要是物理化学法，如客土法、离子交换法、化学沉淀法、反渗透法、萃取法和活性炭吸附法等，这些方法普遍存在能耗高，投资大、容易产生二次污染等问题[3-5]。近年来，微生物、植物和动物修复重金属污染技术成为研究热点[6]，其中又以微生物修复技术最引人关注。本文是2015年在湖南湘乡进行的复合微生物晚稻降镉的田间试验，目的是验证复合微生物降镉效果，以期为水稻降镉提供理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概述及材料

供试土壤调理剂：供试土壤调理剂分别为石灰、成都华宏生物科技有限公司生产的“神锄”牌复合微生物肥。

供试土壤：供试土壤为第四纪红色粘土发育的红黄泥田，其基本理化性状及重金属含量见表1。

供试作物：晚稻。

表1 供试土壤基本理化性状及重金属含量

1.2 试验设计和方法

试验于2015年6月-10月在湘乡市东郊乡定托村6组进行。

试验设3种处理方式，具体如下：

处理1：常规施肥(40%复合肥30kg/亩+尿素7.5kg/亩+氯化钾7.5kg/亩)。

处理2:常规施肥+石灰(100kg/亩)。

处理3:常规施肥+“神锄”牌复合微生物肥(150kg/亩)。

试验设3次重复，共9个小区，小区面积30m2,随机区组排列，小区间设隔离行，各小区之间田埂用塑料薄膜铺盖至田面30厘米以下，防止小区间串水串肥。试验小区均采用移栽，移栽密度为16.7cm×20.0cm。

施用方法：试验田先翻耕、耙碎、整平后，把试验小区的田埂做好，盖好塑料薄膜，然后按处理把石灰、复合微生物肥均匀撒施在对应的小区内，随即耙匀，隔1-2天后再施肥料，再移栽水稻。

2 试验结果与分析

2.1 对土壤pH值及理化性状的影响

试验表明，施用石灰能明显提高土壤的pH值(表2)，试验后施石灰处理的pH值达到了5.93，比处理1(对照)提高了0.51，达到了显著差异水平。施“神锄”牌复合微生物肥对土壤pH值没有影响。

统计表明(表2)，施用石灰、“神锄”牌复合微生物肥对土壤的其他理化性状影响都不明显。

表2 对土壤pH值及理化性状的影响

注：表中不同小写字母表示处理间差异达到0.05显著水平,下同。

2.2 对土壤及水稻重金属含量的影响

统计分析表明(表3)，施用石灰和“神锄”牌复合微生物肥对土壤总镉、有效镉、总铅、有效铅含量影响都不显著。

表3 对土壤重金属含量的影响

从表4可以看出，施用石灰能显著降低稻米和稻草中重金属镉的含量及稻草中铅的含量。施用“神锄”复合微生物肥也能显著降低稻米中重金属镉的含量，施用后稻米中重金属镉的含量比对照降低了0.199mg/kg，降低了37.3%，故“神锄”复合微生物肥的降镉效果比较明显。

表4 对水稻植株重金属含量的影响

2.3 对水稻产量及产值的影响

表5中可知，在本试验条件下，施用石灰对水稻产量及产值有较大的负作用，可能是由于石灰的碱性太强，加之双抢季节气温较高，施石灰与施基肥的间隔只有一天时间，因而促进了基肥中氮的挥发损失，故影响了水稻产量。施“神锄”复合微生物肥对水稻产量和产值的影响不明显。

2.4 投入产出效益分析

由于施用石灰造成了水稻减产，故施石灰的产投比为-2.41。施“神锄”牌复合微生物肥对水稻的产量和产值都没有显著的影响，故施“神锄”牌复合微生物肥的产投比很低(表6)。

3 试验结论

施用石灰能显著提高土壤的pH值，比处理1(对照)提高了0.51。施“神锄”牌复合微生物肥对土壤pH值没影响。施用石灰、“神锄”牌复合微生物肥对土壤的其他理化性状影响不明显。

施用石灰、“神锄”牌复合微生物肥对土壤总镉、有效镉、总铅、有效铅含量影响都不显著。

施用石灰能显著降低稻米和稻草中重金属镉的含量及稻草中铅的含量。施“神锄”牌复合微生物肥也能显著降低稻米中重金属镉的含量，施用后稻米中重金属镉的含量比对照降低了0.199mg/kg，降低了37.3%，“神锄”牌复合微生物肥的降镉效果比较明显。

表5 对水稻产量及产值的影响

注：稻谷按2.7元/kg计算。

表6 不同处理的投入产出分析表

在本试验条件下，施用“神锄”牌复合微生物肥对水稻产量及产值影响不明显，产投比很低；施石灰导致了水稻减产。故在施用石灰等土壤调理剂时，必须注意调理剂的施用量和施用时间，否则，将起不到应有的效果甚至相反的效果。