施用酸性电解水配制的叶面硅肥溶液对番茄重金属吸收的影响

肖伟 陈挺 OM Perkash 陈珂 张彩君

硅是影响植物生长的重要元素，被认为是植物需要的第四大元素，大量研究已证明硅能缓解植物的生物胁迫和非生物胁迫，有效提高植物的抗性。硅在土壤中含量丰富，是地壳中第二大元素，但土壤中的硅主要以非活性状态存在，不能被作物有效利用。大田生产过程中硅的利用，主要包括如下2个途径：一是直接作为硅肥施用，包括底肥以及叶面肥；二是作为喷施农药时的助剂施用。

酸性电解水作为小分子水团，具有溶解力强、渗透力强、易于吸收的特性，能促进植物对其相关溶质的吸收。在前面的电解水农业技术专栏我们已经谈到了喷施酸性电解水溶解的有机硅叶面肥能明显地促进作物对硅的吸收并提高作物的抗性。近年来，农业科研工作者及消费者非常关注农产品中的重金属含量问题。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性；也可在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会引起人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体造成很大的伤害。笔者所在科研团队大量的前期研究已经证明，喷施用电解水溶解的叶面硅肥能明显增加作物硅的含量。在酸性电解水能明显促进作物吸收硅的条件下，本次专栏我们继续探讨用酸性电解水配制的叶面硅肥溶液对作物重金属吸收的影响，以验证该措施是否可以作为大田生产过程中有效控制作物重金属含量的措施。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年7~10月在绵阳市游仙区石马镇利他利安蔬菜农场进行，该农场土壤有机质含量在1.5%左右，土壤pH值在7.3左右。试验蔬菜品种为佳红宝番茄，采购于绵阳市龙门种子市场。酸性电解水，pH值1.5，由四川雄一集团提供。酸性电解水稀释10倍，备用；有机硅为瓶装爱农购牌，净含量为20 g。

1.2 试验设计

本试验设置3个处理:处理1为喷施清水（CK）；处理2为喷施酸性电解水；处理3为喷施利用酸性电解水溶解的有机硅溶液。每个处理2个重复，共6个小区，每个小区面积40 m2，小区排列见表1。有机硅的使用浓度为5 g对酸性电解水20 kg。在本试验中每个处理每次的喷施量为5 L，处理3中有机硅的添加量为1.25 g。要求均匀喷施。

表1 试验小区排列

1.3 试验方法

2019年7月 2日播种，育苗时间为7月28日到8月16日，8月17日移栽到大田中。番茄生产过程中主要有番茄立枯病、叶霉病和早疫病等病害，粉虱等虫害。番茄定植3 d后对所有小区的番茄喷施50%多菌灵可湿性粉剂1 000倍液进行番茄立枯病等病害的防治。定植一周后进行第1次喷施处理；定植4周后进行第2次喷施处理。定植8周后对番茄进行打顶操作，并进行第3次喷施处理。番茄收获期，分别随机采收各处理的番茄果实 10个，进行重金属镉、铬和铅含量的测定。

1.4 调查指标及方法

番茄果实中重金属镉、铬和铅含量的测定采用ICP-MS进行检测；在对相关数据进行检测时，每个处理分别测2次，检测结果用测定值的平均值表示。

2 结果与分析

在不同处理条件下，番茄果实的重金属镉、铬和铅的含量如表2所示。处理1的镉、铬、铅含量分别为 1.27、5.30、1.81 mg/kg；处理2的镉、铬、铅含量分别为1.03、6.99、1.72 mg/kg；处理 3 的镉、铬、铅含量分别为 0.96、3.98、1.04 mg/kg。

团队的前期研究已经证明，在番茄的生长过程中喷施酸性电解水溶解的有机硅溶液能明显提高番茄对硅元素的吸收；本试验主要研究使用电解水农业技术进行番茄种植对番茄吸收重金属的影响。从本次试验的数据看，单独使用酸性电解水对番茄吸收土壤中的重金属的影响不大，这与先前专栏中的相关研究结果一致；与对照相比，喷施用酸性电解水配制的有机硅溶液能明显降低番茄果实中的重金属含量，由表2可知，番茄果实中镉、铬、铅含量分别降低了24.4%、24.9%、42.5%。

表2 不同处理番茄果实中重金属含量 mg/kg

3 讨论与结论

硅作为植物所需的第四大元素，近年来受到了广泛的关注，硅肥在农业生产过程中也被广泛使用。研究表明，硅肥能有效增加作物的抗性，提高作物的产量与品质。硅肥与电解水的配合施用作为电解水农业技术的重要组成部分，在近3 a来被诸多学者关注，并进行了大量研究。已有研究表明，利用电解水配制硅肥能有效促进植物对硅肥的吸收，提高作物的抗性及促进作物的生长。本文主要研究硅肥与电解水的配合施用对作物吸收重金属的影响，结果表明，喷施用酸性电解水配制的有机硅溶液能明显降低番茄果实中的重金属含量，其可以作为降低农产品重金属含量的有效措施。