土壤调理剂应用于铅-镉-汞复合污染土壤治理效果研究

周坚兵?邹华旭?涂新红?郭勇军?蔺俊鹏

摘 要：采用田间小区试验，在典型的铅-镉-汞复合污染水稻区韶关市仁化县某科研试验基地开展了重··金属钝化剂“土壤调理剂”的田间应用效果试验。结果表明，施用土壤调理剂的处理2比对照处理的处理1水稻增产3.3%，土壤pH提高1.35个单位（P<0.01），土壤有效镉降低37%（P<0.01），稻谷镉含量降低55.6%（P<0.01），试验点稻谷镉含量达到食品安全国家标准，并对水稻吸收积累汞、砷、铬等重金属也有一定的抑制效果。

关键词：土壤调理剂;铅-镉-汞复合污染;土壤有效镉;稻谷镉

一、试验材料与方法

1.试验地点

试验地点选择在韶关市仁化县某科研试验基地。试验地前茬作物为水稻。

2.供试土壤

试验前取土样化验，土壤基本理化性质pH4.9、有机质36.4g/kg、碱解氮159mg/kg、有效磷21.6mg/kg、速效钾35.5mg/kg、镉5.61mg/kg、铅398.33mg/kg、铬86.67mg/kg、砷23.20mg/kg、汞1.77mg/kg，根据GB15618-2018 土壤环境质量_农用地土壤污染风险管控标准规定，科研试验基地田块重金属镉超国家标准18.7倍、铅超标4.98倍、汞超标3.54倍。

3.供试作物

水稻;品种为泰丰优208。

4.供试土壤调理剂

本次试验产品为佛山市植宝生态科技有限公司研制，由广东维特农业科技有限公司生产提供的土壤调理剂200kg。产品技术指标为：CaO≥20.0%，SiO2≥10.0%，有机质≥12.0%，pH：10.0-12.0。肥料登记证号：农肥（2018）准字9965号。

5.试验设计

试验共设2个处理，每个处理设3次重复，共6个小区，随机排列，每个小区面积30平方米，试验田四周设置2.5m宽保护行，试验小区田埂自犁底层以上全部用农膜包好，并保持原状不动，防止水肥串排串灌。土壤调理剂作为基肥均匀施入相关试验小区，然后再用微耕机耙匀耙平。

（1）基肥。配方肥（24-6-21%）20kg/亩;第一次追肥（7天） 配方肥5kg/亩+尿素4kg/亩;第二次追肥（15-17天） 配方肥15kg/亩;第三次追肥（32-35天） 配方肥5kg/亩。试验共2个处理，每个处理设置3个重复小区（每个小区30 平米）。具体施肥情况见下表2：

6.主要栽培管理措施

按照试验方案，供试土壤调理剂于整田前均匀撒施至试验小区内。各处理区的灌溉、施肥、中耕除草和防治病虫等栽培管理措施完全相同。供试晚稻于10月27日收获，收获时分小区单收、单晒、单独称重计算各小区产量。

二、试验结果与分析

1.不同处理对土壤pH的影响

由表2可以看出，施用土壤调理剂对改善土壤的pH值有明显效果，施用土壤调理剂的处理2的土壤比处理1（对照处理）可明显增加PH值，平均增加1.35个单位，具有显著性差异。

2.不同处理对土壤有效镉的影响

由表3可以看出，施用土壤調理剂对降低土壤有效镉有明显的效果，施用土壤调理剂的处理2土壤有效镉含量比处理1（对照处理）平均降低了0.419mg/kg，降低37%。说明施用土壤调理剂能降低土壤有效镉的含量，降低其生物活性。

3.不同处理对水稻产量的影响

由表4可以看出，施用土壤调理剂对水稻的产量有一定的影响，施用土壤调理剂的处理2水稻产量为681.59kg/667m2，比处理1（对照处理）增加（湿重）22.53kg/667m2，增产3.3%，具有一定的增产效果，但增产幅度不显著。

4.不同处理对稻谷中镉含量的影响

由表5可以看出，施用土壤调理剂对降低稻谷中镉含量有明显的作用，施用土壤调理剂的处理2稻谷中镉含量比处理1（对照处理）平均降低了0.213mg/kg，降镉率55.6%。同时处理2三个小区稻谷中镉含量均达到食品安全国家标准（0.2mg/kg）。说明施用土壤调理剂能降低稻谷中镉含量，使不合格的稻谷经过治理后合格，符合GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》标准要求。

5.不同处理对稻谷中其他重金属含量的影响

试验结果表明，处理2稻谷中汞、砷、铬含量对比处理1（对照处理）均有所降低，分别降低了11.97%，25%，22.73%，仅铅含量增加了0.05mg/kg，但并没有超过稻谷食品安全标准。最终使糙米中的重金属含量达到了符合GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》标准要求。可见，试验的土壤调理剂对降低稻谷吸收积累汞、砷、铬等重金属也有一定的作用。

三、试验结论

1.施用土壤调理剂能提高土壤pH，比对照处理平均提高了1.35个单位。并降低土壤有效镉含量，比对照处理平均降低土壤有效镉0.419mg/kg，降低幅度为37%，经统计分析，处理2和处理1（对照处理）有显著性差异。

2.施用土壤调理剂能增加水稻产量，平均亩增产22.53kg，增产率为3.3%，具有一定的增产效果，但差异性未达显著水平。收获后取稻谷样品检测，处理2比处理1（对照处理）的稻谷有效镉含量平均降低0.213mg/kg，降镉率55.6%，其中处理2三个小区稻谷镉含量最低0.16mg/kg，最高0.19mg/kg，均符合食品安全国家标准（0.2mg/kg）。汞、砷、铬含量对比处理1（对照处理）均有所降低，分别降低了11.97%、25%、22.73%，稻米汞、砷、铬、铅含量均符合食品安全国家标准。

综上所述，亩用200kg土壤调理剂，其对土壤pH，土壤有效镉含量及稻谷中镉含量的影响与对照处理均有p<0.01的极显著差异，对糙米的镉、砷、铬含量有了明显降低，具有一定的增效水稻产量的效果，且使糙米中重金属镉含量降低至国家食品的安全食用标准。建议进行更大面积的示范试验，以验证产品的应用效果。

作者简介：周坚兵，农艺师、高级肥料配方师，主要从事土壤肥料产品研发和技术试验推广工作。