不同叶面肥对水稻产量及镉含量的影响

李智鸣　郭雄飞

摘要    选用喷喷富、纳米硒、镉无忧、维谷康和兴万红5种叶面肥，在广东省清远市电子垃圾拆解区重金属镉（Cd）污染农田开展田间控镉试验，研究5种叶面肥对稻米产量及镉含量的影响。结果表明，与清水对照处理相比，除纳米硒外，施用其他4种叶面肥均可显著提高水稻产量，增产增收效果表现为兴万红>镉无忧>喷喷富>维谷康;施用5种叶面肥均可有效降低稻米镉含量，与清水对照相比，施用维谷康、镉无忧、纳米硒和喷喷富后稻米镉含量均低于《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中糙米镉0.2 mg/kg的限量（降镉率依次为66.6%、62.8%、61.4%和42.5%），施用兴万红后降镉率为9.5%、但仍未达标。综合看来，镉无忧在降镉同时增产增收方面表现较优。

关键词    水稻;叶面肥;产量;镉积累

中图分类号    S511;S147.5        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）19-0009-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

近年来，土壤重金属污染已成为一个备受关注的全球性问题，尤其对于农用地，污染情况非常严重[1]。镉（Cd）是一种有毒元素，7%的农业土壤中镉含量超过中国土壤环境质量限值（中国环境保护部和国土资源部2014年报）。镉具有较高的生物可利用度，很容易在水稻中积累，并通过食物链对人体产生危害，从而引起多种疾病[2]。

叶面肥由于具有吸收性好、可溶性高、施用简便、经济高效且针对性强等特点[3]，因而逐渐被广泛应用于抑制作物吸收重金属。有研究表明，部分叶面肥富含硒、锌、硅、钼等微量元素，可以有效地降低作物对镉的吸收，尤其适用于中轻度镉污染区进行农产品安全生产[4-5]。

水稻（Oryza sativa L.）是中国重要的粮食作物之一，约占粮食总产量的43%[6]。为保证水稻的食品安全，对中轻度镉污染土壤进行安全利用，本研究通过在广东省清远市中轻度重金属污染农田土壤中种植水稻进行叶面肥喷施试验，评价了5种叶面肥对稻米产量及镉积累的调控效果。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验地位于广东省清远市清城区龙塘镇定安社公下村一处受电子垃圾拆解活动污染的农田（东经23°35′3.50″、北纬113°02′27.99″），属南亚热带季风气候，年平均气温为18.9～22.0 ℃，年平均降水日为160～173 d，年平均降水量在1 631.4～2 149.3 mm之间，无霜期314.4 d。

土壤质地为砂壤土，在研究区域按“S”形布设5个采样点，采集表层0～20 cm土壤，将土样混合均匀后带回实验室，自然风干，除去枯枝落叶、碎石等杂物，分别过20、100目筛，测试分析其基本理化性质及土壤重金属含量。结果表明，土壤pH值5.15，CEC 15.465 cmol/kg，有机质30.8 g/kg，碱解氮0.257 mg/kg，全氮0.233 g/kg，速效磷0.031 6 mg/kg，全磷6.047 g/kg，Cd 1.16 mg/kg，Cr 67.99 mg/kg，Pb 92.7 mg/kg。

1.2    供试材料

供试叶面肥有5种，分别是喷喷富，佛山铁人环保科技有限公司提供;纳米硒，四川中农和润科技有限公司提供;镉无忧和维谷康，佛山市植宝生态科技有限公司提供;兴万红，福建兴万红农业发展有限公司提供。

供试水稻为清远当地常种植的晚稻品种恒丰优368。

1.3    试验设计

试验共设置6个处理，分别为喷施清水作空白对照（CK）、喷喷富、纳米硒、镉无忧、维谷康和兴万红。5种叶面肥施用方法参照厂家推荐方法（表1）。小區喷施药剂用量和稀释倍数根据小区面积折算。所有处理均设置3次重复，共计18个小区，试验采用完全随机分组设计，每个小区面积21 m2（3 m×7 m），各小区之间设置50 cm宽的隔离带。

1.4    样品采集与分析

水稻样品于水稻成熟期采集，每个小区采集混合稻谷样品1 kg，同时采集完整植物样品1株送实验室分析。

2    结果与分析

2.1    对水稻产量的影响

施用不同叶面肥对水稻产量有显著影响（图1）。除纳米硒外，施用其余4种叶面肥均可显著提高水稻产量，增产效果表现为兴万红>镉无忧>喷喷富>维谷康，施用兴万红可增产约12%、镉无忧增产约8.3%、喷喷富增产约8%、维谷康增产约7.6%。说明在水稻增产方面，施用兴万红叶面肥效果最佳。

2.2    对稻米镉含量的影响

从图2可以看出，清水处理（CK）稻米镉含量超出限量值61.7%，施用5种叶面肥均可以不同程度地有效降低稻米中镉的含量，但不同叶面肥施用效果差异显著。其中，施用兴万红叶面肥处理的稻米镉含量仍高于《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中糙米0.2 mg/kg的限量，超标46.3%，与喷清水（CK）相比降低9.5%;施用镉无忧、喷喷富、维谷康和纳米硒叶面肥处理的稻米镉含量低于限量值，符合食品安全标准。说明除兴万红叶面肥外，其余4种叶面肥均可以作为镉污染农田水稻安全生产的肥料，作用效果表现为维谷康>镉无忧>纳米硒>喷喷富，稻米镉含量降低率依次为66.6%、62.8%、61.4%和42.5%。

2.3    经济效益分析

从表2可以看出，除纳米硒外，其余4种叶面肥均可不同程度地增加水稻的产值。与喷清水（CK）比较，施用喷喷富、镉无忧、维谷康和兴万红叶面肥处理的水稻产值分别增加7.97%、8.37%、7.57%和11.95%，纯收益分别增加5.98%、7.17%、5.58%和8.76 %;施用纳米硒水稻产值和整体收益则分别降低0.80%和5.58%。说明兴万红叶面肥最有益于水稻的增效。

3    结论与讨论

试验结果表明，在电子垃圾拆解区污染农田中施入5种不同叶面肥，水稻的产量发生显著变化，兴万红叶面肥对水稻增产及增收效果最佳，可增产约12%、增收8.76%。本试验中施用叶面肥维谷康和镉无忧对于降低稻米中镉积累效果最为显著。综合来看，镉无忧在降镉的同时增产方面表现较优。各类叶面肥可在一定程度上降低水稻籽粒镉含量，增加农产品食用安全性或者增加水稻产量和收益;但均存在一定的局限性，单一施用一定程度上能达到降镉或增产的目的，各类叶面肥阻控镉吸收或增产增收的机理还需不斷探索，以达到农业生产既高产又安全的目的。

4    参考文献

[1] HUANG B，GUO ZH，TU WJ，et al.Geochemistry and ecological risk of metal（- loid）s in overbank sediments near an abandoned lead/zinc mine in Central South China[J].Environ Earth Sci，2018，77：68.

[2] 陈爱葵，王茂意，刘晓海，等.水稻对重金属镉的吸收及耐性机理研究进展[J].生态科学，2013（4）：514-522.

[3] 蔡亮亮，赵龙，孙在金，等.中低镉胁迫下叶面肥对水稻生长状况及镉积累调控效果的影响[J].中国农学通报，2018，34（17）：1-7.

[4] 张梅华，姜朵朵，于松，等.叶面肥对农作物阻镉效应机制研究进展[J].大麦与谷类科学，2017，34（3）：1-5.

[5] 索炎炎，吴世文，朱骏杰，等.叶面喷施锌肥对不同Cd水平下水稻产量及元素含量的影响[J].浙江大学学报（农业与生命科学版），2012，38（4）：449-458.

[6] XIAO L，GUAN D S，PEART M R，et al.The respective effects of soil heavy metal fractions by sequential extraction procedure and soil properties on the accumulation of heavy metals in rice grains and brassicas[J].Environ Sci Pollut Res，2017，24：2558-2571.