锰肥用量及施用方式对稻米镉含量的影响

王 科，李 浩，张 成，杨 勋，卿秋静，王 强，孙加威，唐 波

(成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041)

农田土壤中的重金属会对农作物的生长及品质产生不利影响，而镉是造成成都平原耕地土壤及农产品重金属污染的主要因素[1]。水稻是富镉作物，也是成都市第一大粮食作物[2]，因此如何防控水稻重金属镉污染成为人们关注的焦点。有研究发现，水稻对锰、镉的吸收存在拮抗作用，锰在一定程度上可减少水稻根系对镉的吸收[3-5]。尽管目前国内外已有学者开始关注锰肥对植物吸收积累重金属的影响，但利用锰肥治理稻米镉污染的报道还较少。成都平原的土壤以水稻土为主，主要以河流冲积物为成土母质，土壤中锰流失较为严重。本文通过大田试验，研究在自然条件下，锰肥(硫酸锰)用量及其施用方式对水稻镉吸收规律的影响，分析锰肥治理稻米镉污染的可行性，从而为水稻的镉污染防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于四川盆地西部，属亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛。供试土壤为水稻土，pH值为6.25，土壤全镉平均含量为0.41mg/kg，属轻微镉超标土壤(GB15618-2018)，土层较为深厚，肥力均一，排灌方便。

1.2 试验材料

供试肥料：锰肥，(Mn SO4·H2O%≥98.0，纯锰≥31.8%，分子式Mn SO4·H2O)；复合肥(N∶ P2O5∶ K2O,15-15-15，总养分≥45%)；尿素(46%)。供试水稻：水稻品种为籼型三系杂交水稻宜香优1108，全生育期156.3d。

表1 锰肥用量及施肥方式

1.3 试验设计

试验设置锰肥用量及施用方式处理，具体试验设计见表1。试验采用单因素随机区组排列，7个处理，3次重复，小区面积为6m×4m=24m2，小区之间用田埂隔开。每个小区间隔0.5m，田梗用塑料布包裹防止漏水、串肥，所有小区采取单排单灌。除锰肥外，所有小区肥料用量与施肥方式一致，复合肥做底肥用量为40kg/667m2，抽穗期追施尿素10kg/667m2。水稻育秧方式为大田普通湿润育秧，2018年水稻于3月育苗，5月移栽，9月收割。水稻灌溉、田间杂草和病虫害防治等，均按照当地高产田进行。

1.4 检测与分析

试验前采集耕层土样，水稻收获时采集各小区耕层土壤及水稻籽粒样品，并对各小区水稻进行测产。采用原子吸收分光光度法测定土壤及水稻糙米样品中铅、镉总量，测定土壤pH值。运用Excel 2010进行数据统计及图表制作，运用统计软件SPSS17.0进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 锰肥的增产效果

从图1可知，叶面喷施及基施锰肥对水稻均有一定的增产效果。相比对照处理CK，叶面喷施锰肥处理水稻产量提高了6.10%～11.15%，基施锰肥处理水稻产量提高1.48%～8.90%。整体来看，叶面喷施的效果略好于基施。

图1 不同处理水稻的产量

2.2 锰肥对糙米Cd、Pb含量的影响

试验地各小区的土壤pH值在5.68～6.47之间，处于弱酸性水平，土壤总镉含量在0.207～0.571之间，大部分小区处于轻微镉超标状态(GB15618-2018)。糙米中Cd的含量大小直接决定了其健康风险的高低。从图2可知，施用锰肥可以有效降低糙米中镉含量，而锰肥对糙米中铅含量的影响不大。具体来看，叶面喷施锰肥处理(T1、T2、T3)与对照(CK)相比，糙米镉含量分别降低14.33%、29.25%、21.64%；基施锰肥处理(T4、T5、T6)与对照(CK)相

比，糙米镉含量分别降低4.22%、13.82%、15.87%。总的来说，叶面喷施效果要好于基施。本试验中CK和T4处理的糙米镉含量略高于0.2mg/kg(GB2762-2017)有轻微超标，其他处理的糙米镉含量均未超标；所有处理的糙米铅含量均低于0.2mg/kg(GB2762-2017)，均未超标。

图2 不同处理下糙米的镉和铅含量

3 结论

施用锰肥对水稻有一定的增产效果。与CK相比，叶面喷施锰肥可增产6.10%～11.15%，基施锰肥可增产1.48%～8.90%，叶面喷施的效果略好与基施。从糙米重金属镉、铅含量来看，施用锰肥可以有效降低糙米中镉含量，而锰肥对糙米中铅含量的影响不大。与CK相比，叶面喷施锰肥可使糙米镉含量降低14.33%～29.25%，基施锰肥可使糙米镉降低4.22%～15.87%，叶面喷施的效果要好于基施。因此，在轻微镉超标土壤上，推荐在水稻灌浆初期叶面喷施2g/L的硫酸锰以降低糙米镉含量，提升稻米品质。当然本研究仅有水稻宜香优1108品种作为研究对象且仅有一季数据作为支撑，需要开展进一步的试验验证，以确定其防控效果的稳定性。