叶面降镉剂对稻谷降镉效果的应用探索

姜朝晖 张铁牛 易佳佳 周尚泉

关键词：叶面降镉剂;稻谷;降镉效果;探索

如何降低水稻米中镉Cd含量，是当前研究的热点和亟待解决的问题之一[1]。目前，在水稻种植中推广应用的降镉技术主要有低镉吸收品种选育（即“V”）、优化水分管理（即“I”）、调节土壤酸碱度（即“P”）、植物修复和农艺措施（即“n”）等，“VIP+n”降镉配套技术的推广在实际应用中受到不同条件的局限[2]。农民习惯性晒田以及水源有限等问题使“优化水分管理”降镉技术推广难度较大，粮食价格低迷、投入品费用增长、“低镉吸收品种”替代很难大面积推广，石灰施用复杂且费用高，使“改良土壤酸性化”的可能性不大。采用叶面喷施降镉剂降低水稻镉含量是利用拮抗原理，增加水稻其他微量元素，竞争水稻镉吸收与运输达到降镉的一种技术方法[3]。喷施叶面降镉剂因其操作简单、成本较低，已经成为普遍使用的降镉技术，然而市售降镉剂的降镉效果良莠不齐，为验证叶面降镉剂对水稻降镉效果，我们进行了田间试验。

1 材料与方法

1.1 试验田选择

为突显降镉效果，选择镉污染较严重的稻田进行试验，地点在湖南省湘阴县静河镇爱民片3组蒋建军的稻田（房屋旁）。2020年，本区域早稻稻谷镉含量较高（1.088mg/kg）。试验田面积0.2hm2，品种为垦优1683，大田用种量60kg/hm2，人工抛栽，3月24日播种，4月22日抛栽;基肥采用45%复合肥，375kg/hm2，追肥采用尿素，60kg/hm2。

1.2 叶面降镉剂选择

选择的国康牌水稻降镉控镉剂（金谷优），是由湖南国农农业高科技有限责任公司生产的一种新型环保高科技新产品。其作用原理是在水稻生长期叶面喷施，药剂向下传导，阻止镉等重金属向上传导，减少稻米吸收，降低稻米镉等重金属含量。

1.3 试验设计

采用随机区组实验设计，设5个处理，分别是金谷优2 250g/hm2于破口前7天喷施一次（处理1）、金谷优4 500g/hm2于破口前7天喷施一次（处理2）、金谷优2 250g/hm2于破口前7天+齐穗期各喷施一次（处理3）、金谷优9 000g/hm2于破口前7天喷施一次（处理4）、全生育期不喷施叶面降镉剂（对照）。其他管理正常。每处理4次重复，共15个小区。为减少小区间喷施中飘移影响，我们喷雾时临时采用塑料布遮挡进行。喷雾采用16型电动喷雾器常规喷雾，用水量为450L/hm2。小区设计如表1。

1.4 抽样送检方法

采样时间为收割前3天，采样方法为梅花五点法取样，割取穗部然后就地脱粒，1个小区采样不少于1kg鲜稻谷，贴上标签，带回自然晒干后制样待检。5个处理3个重复（共15个样本）统一送广电计量检测（湖南）有限公司检测镉含量，1个重复共5个样本送湘阴县市场监督管理局检测中心检测镉含量。

1.5 考查与评价方法

根据第三方检测机构检测结果进行统计分析，利用DPS 9.01版统计软件进行统计分析，评价各药剂小区对比不施叶面降镉小区降镉幅度或百分率。降镉效果（%）=（空白对照区稻米镉含量-处理区稻米镉含量）÷空白对照区稻米镉含量×100%。利用同区域上年稻米镉含量与今年本次试验检测稻谷镉含量进行比较，验证施用叶面降镉剂年度间降镉作用。

1.6 试验期间天气因素

试验第一次施药时间为2021年6月13日，气温25.8-34.4℃，平均29.9℃，相对湿度78%，晴天，药后7天，气温19.7-35.0℃，平均温度27.2℃，平均相对湿度85%，3个降雨日，降雨量仅3.3mm;试验第二次施药为2021年6月21日，气温为20.6-29.9℃，平均25.0℃，相对湿度86%，晴天，药后7天，气温23.3-35.8℃，平均29.7℃，平均相对湿度82%，2个雨日，累积降雨24.6mm。整个试验期间无特殊恶劣天气。

2 结果与分析

2.1 送检检测结果

根据GB2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》，稻米镉含量限量标准为0.2mg/kg，但是根据国际食品法典委员会（CAC）对大米中镉的限量为0.4mg/kg。鉴于2020年10月20日，国家卫健委就《食品安全国家标准 食品中污染物限量》第二次向社会公开征求意见，拟将其镉限量从0.2mg/kg调整为0.4mg/kg。20个样本检测结果（见表2），稻谷镉含量为0.320-1.041mg/kg，均值为0.677mg/kg，因此，以0.4mg/kg为标准，合格样本仅有喷施9 000g/hm2 5个小区样本，仅占25%。主要原因是试验选择在较重污染的稻田进行，去年早稻没有治理的同区域（静河镇爱民村早稻稻谷镉含量见表3）测定稻谷镉含量平均为0.885g/kg，最高2.150mg/kg，11个样本仅1个在0.2mg/kg以下，仅占9.1%，介于0.2-0.4mg/kg的样本仅2个，占18.2%，超0.4mg/kg以上的样本8个，占72.7%。从年度降镉效果分析，说明施用叶面降镉剂仍然有较好效果。

2.2 结果对比分析

于破口前7天喷施金谷优2 250g/hm2一次，降低籽粒镉含量13.3%-20.2%，平均17.2%;于破口前7天喷施金谷优4 500g/hm2一次，降镉效果35.0%-40.2%，平均36.5%;于破口前7天喷施金谷优9 000g/hm2一次，降镉效果66.1%-68.2%，平均67.6%;于破口前7天喷施金谷优2 250g/hm2一次，再于齐穗期喷施2 250g/hm2一次，降镉效果为40.3%-47.6%，平均42.6%。

通过统计分析，四个药剂处理间降镉效果差异显著，以剂量为9 000g/hm2，于破口前7天喷施一次的处理降镉效果最好，平均降镉达67.6%;以剂量为2 250g/hm2，于破口前7天喷施一次的效果最差，平均降鎘效果仅17.2%。这说明使用量增加有利于增强降镉效果。比较4 500g/hm2一次喷施和4 500g/hm2分二次喷施（每次2 250g/hm2），结果表明降镉效果喷施二次好于喷施一次，因此建议喷施次数增加。降镉效果从大到小排列是：9 000g/hm2一次用药处理﹥4 500g/hm2二次用药（每次2 250g/hm2）处理﹥4 500g/hm2一次用药处理﹥2250g/hm2一次用药处理。

3 结论与讨论

3.1 试验结论

金谷优叶面降镉剂在重度污染稻谷田试验表明，对水稻稻谷具有明显的降镉效果，降镉幅度随降镉剂用量越大，降幅越大，同剂量下分2次喷施效果更佳。根据稻田受污染程度情况，在轻度污染的稻田，推荐每次剂量为2 250g/hm2分别于破口前7天和剂穗期各喷施1次，降镉效果可达40.3%-47.6%，平均42.6%。对于较重污染的稻田，于破口前7天喷施金谷优9 000g/hm2一次，降镉效果66.1%-68.2%，平均67.6%。

3.2 讨论

本试验是在镉污染较重的稻田内进行的，降镉幅度较大，建议于破口前7天，加大用量，如喷施金谷优9 000g/hm2一次。但持续使用降镉剂是否有稳定的较高降镉效果需要进一步验证。

同时，叶面降镉剂也有其局限性，根据杨发文等研究表明[4]，叶面阻控剂通过促进茎叶中的氮和磷向稻米转移，阻止水稻茎叶中的镉向外转运，从而降低稻壳和稻米中镉的含量。叶面降镉剂所解决的是水稻体系中镉分配部位问题，降低稻米镉含量的同时，相应地加重了稻茎及稻叶镉的含量，整个水稻体系总体镉含量并没有下降，也就是一种“治标不治本”的技术方法，需要每季水稻施用叶面降镉剂来降低当季稻米中镉的含量。