PAL材料功能有机肥防控土壤重金属应用技术研究

2018-09-18叶灵芝杨生华傅剑锋

安徽农学通报 2018年12期

叶灵芝杨生华傅剑锋

摘要：通过研究PAL材料（镁铝硅酸盐的非金属矿物质）功能有机肥在水稻上防控土壤重金属的效果，结果表明，与常规施肥相比较，施用PAL材料功能有机肥可以有效减少稻谷中重金属Cd的含量，这可能与PAL材料具有较强的吸附性有关，也可能与有机肥的施用使得土壤pH值有所提高有关，两者都可以降低土壤重金属的活性。

关键词：PAL材料；有机肥；防控；土壤重金属

中图分类号 S157.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）12-0045-2

化肥是重要的农业生产资料，是粮食的“粮食”[1-2]。化肥在促进粮食和农业生产发展中起了不可替代的作用，据国家统计局数据，2013年我国化肥生产量7037万t（折纯，下同），农用化肥施用量5912万t。但由于长时期不合理的使用化肥，造成了土壤板结、重金属超标等问题[3]，带来了成本的增加和环境的污染。因此，亟需改进施肥方式，提高肥料利用率，减少不合理投入，保障粮食等主要农产品有效供给，促进农业可持续发展。目前，肥料中的重金属对土壤环境污染的研究较多[4-5]，也已经有了相关有机肥替代化肥的成功经验。本试验通过研究PAL材料（镁铝硅酸盐的非金属矿物质）功能有机肥替代化肥对水稻产量的影响和防控土壤重金属的效果，以期减少化肥使用量，提高肥料使用率。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验设在安徽省芜湖市繁昌县峨山镇柏树村种粮大户王德良的承包地，供试土种为沙泥田，土壤质地为重壤，耕层15cm。土壤养分含量为有机质29.8g/kg，

全氮1.63g/kg，有效磷16mg/kg，速效钾89mg/kg，土壤pH值6.65，前茬小麦。试验地土壤重金属Cd含量较高，为0.3mg/kg，处于限量线上。

1.2 供试材料 PAL材料功能有机肥是一种新型功能肥料，由安徽乐农环保科技有限公司提供，产品主要指标：PAL材料≥3%，养分总含量≥5%，有机质含量≥45%。供试水稻品种为嘉花1号。

1.3 试验设计处理1：空白，全生育期不施用任何肥料。处理2：常规施肥。基肥：施用市售尿素（46%）150kg/hm2

市售复合肥（15-15-15）375kg/hm2；分蘖肥：施用市售复合肥375kg/hm2；穗肥：施用市售尿素75kg/hm2。处理3：常规施肥+PAL材料功能有机肥。基肥：施用市售尿素150kg/hm2+市售复合肥375kg/hm2+PAL材料功能有机肥1500kg/hm2，分蘖肥：施用市售复合肥375kg/hm2；穗肥：施用市售尿素75kg/hm2。处理4：常规施肥50%+PAL材料功能有机肥。基肥：施用市售尿素75kg/hm2+市售复合肥187.5kg/hm2+PAL材料功能有机肥1500kg/hm2；分蘖肥：施

用市售复合肥187.5kg/hm2；穗肥：施用市售尿素37.5kg/hm2。

每个小区面积30m2，试验各处理采用随机区组排列，重复次数3次，共12个小区。

1.4 试验管理小区周围设2m以上的保护行，各小区间筑子埂并覆盖薄膜，单灌单排。除处理不同外，其他农事措施均一致。本次试验于2017年5月5日布设小区、5月12日施基肥，5月19日播种，5月22日打封闭，6月8日施分蘖肥、8月3日追施穗肥、11月15日收获。试验实行定块考种，单打单收，实产分析。

1.5 測定项目和分析方法试验开始前，采集基础土壤样品，检测项目为pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾等。土壤样品采集和检测严格按相应的农业行业标准开展。水稻成熟期随机取地上部植株进行考种，重点调查水稻生物性状如株高、穗长等指标，产量构成因子如有穗数、穗粒数、千粒重等指标。土壤和稻谷重金属Cd含量委托芜湖市农产品检测中心测定。试验数据采用DPS7.05版统计软件，用LSD法进行统计分析，并进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 施肥（PAL）对水稻生物性状和产量构成的影响从表1可以看出，处理1在株高、穗长等生物性状方面与其他3个处理之间差异均显著。处理1的有效穗和理论产量与其他3个处理之间差异极显著。但无论是在生物性状、产量构成因子，还是理论产量上，处理2、处理3和处理4相互之间差异都不显著。

2.2 施肥（PAL）对水稻产量及经济效益的影响从表2可以看出，处理1实际产量最低，处理3实际产量最高。处理1与其他3个处理产量差异极显著，但处理2、处理3和处理4之间产量差异不显著。4个处理中，处理4的经济效益最好，处理2次之，两者产投比都为3.1，处理3产投比较低为1.9。

2.3 施肥（PAL）对稻谷重金属含量的影响从表3可以看出，处理3土壤pH值最高，处理2土壤pH值最低，但4个处理之间土壤pH值差异都不显著。4个处理之间土壤Cd含量差异也不显著。处理2与其他4个处理之间稻谷Cd含量差异均显著，但处理1、处理3、处理4相互间稻谷Cd含量差异不显著。

3 结论与讨论

（1）在常规施肥基础上增施PAL材料功能有机肥对提高稻谷产量有一定作用，但增产效果不显著，并且由于PAL材料功能有机肥价格不菲，投入产出效果不优于常规施肥。

（2）与常规施肥相比较，通过施用PAL材料功能有机肥替代部分常规施肥（50%），对稻谷产量没有不利影响，并且两者的投入产出效果相当。因此，在化肥减量化背景下，在保证不减产的前提下，以PAL材料功能有机肥替代部分化肥是一种适宜的施肥方案。

（3）与常规施肥相比较，施用PAL材料功能有机肥可以有效减少稻谷中重金属Cd的含量，这可能与PAL材料具有较强的吸附性有关，也可能与有机肥的施用使得土壤pH值有所提高有关，两者都可以降低土壤重金属的活性，需进一步验证。

参考文献

[1]陈林华，倪吾钟，李雪莲，等.常用肥料的重金属含量调查分析[J].浙江理工大学学报，2009，2（26）：223-225.

[2]王美，李书田.肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响[J].植物营养与肥料学，2014，20（2）：466-480

[3]国土资源部.我国1.5亿亩耕地遭污染[J].环境保护，2007（04B）：21-21.