錳肥用量及施用方式對(duì)稻米鎘含量的影響

王 科，李 浩，張 成，楊 勛，卿秋靜，王 強(qiáng)，孫加威，唐 波

(成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041)

農(nóng)田土壤中的重金屬會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)及品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，而鎘是造成成都平原耕地土壤及農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的主要因素[1]。水稻是富鎘作物，也是成都市第一大糧食作物[2]，因此如何防控水稻重金屬鎘污染成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn)，水稻對(duì)錳、鎘的吸收存在拮抗作用，錳在一定程度上可減少水稻根系對(duì)鎘的吸收[3-5]。盡管目前國(guó)內(nèi)外已有學(xué)者開(kāi)始關(guān)注錳肥對(duì)植物吸收積累重金屬的影響，但利用錳肥治理稻米鎘污染的報(bào)道還較少。成都平原的土壤以水稻土為主，主要以河流沖積物為成土母質(zhì)，土壤中錳流失較為嚴(yán)重。本文通過(guò)大田試驗(yàn)，研究在自然條件下，錳肥(硫酸錳)用量及其施用方式對(duì)水稻鎘吸收規(guī)律的影響，分析錳肥治理稻米鎘污染的可行性，從而為水稻的鎘污染防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于四川盆地西部，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛。供試土壤為水稻土，pH值為6.25，土壤全鎘平均含量為0.41mg/kg，屬輕微鎘超標(biāo)土壤(GB15618-2018)，土層較為深厚，肥力均一，排灌方便。

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料：錳肥，(Mn SO4·H2O%≥98.0，純錳≥31.8%，分子式Mn SO4·H2O)；復(fù)合肥(N∶ P2O5∶ K2O,15-15-15，總養(yǎng)分≥45%)；尿素(46%)。供試水稻：水稻品種為秈型三系雜交水稻宜香優(yōu)1108，全生育期156.3d。

表1 錳肥用量及施肥方式

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置錳肥用量及施用方式處理，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組排列，7個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積為6m×4m=24m2，小區(qū)之間用田埂隔開(kāi)。每個(gè)小區(qū)間隔0.5m，田梗用塑料布包裹防止漏水、串肥，所有小區(qū)采取單排單灌。除錳肥外，所有小區(qū)肥料用量與施肥方式一致，復(fù)合肥做底肥用量為40kg/667m2，抽穗期追施尿素10kg/667m2。水稻育秧方式為大田普通濕潤(rùn)育秧，2018年水稻于3月育苗，5月移栽，9月收割。水稻灌溉、田間雜草和病蟲(chóng)害防治等，均按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田進(jìn)行。

1.4 檢測(cè)與分析

試驗(yàn)前采集耕層土樣，水稻收獲時(shí)采集各小區(qū)耕層土壤及水稻籽粒樣品，并對(duì)各小區(qū)水稻進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。采用原子吸收分光光度法測(cè)定土壤及水稻糙米樣品中鉛、鎘總量，測(cè)定土壤pH值。運(yùn)用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及圖表制作，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS17.0進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 錳肥的增產(chǎn)效果

從圖1可知，葉面噴施及基施錳肥對(duì)水稻均有一定的增產(chǎn)效果。相比對(duì)照處理CK，葉面噴施錳肥處理水稻產(chǎn)量提高了6.10%～11.15%，基施錳肥處理水稻產(chǎn)量提高1.48%～8.90%。整體來(lái)看，葉面噴施的效果略好于基施。

圖1 不同處理水稻的產(chǎn)量

2.2 錳肥對(duì)糙米Cd、Pb含量的影響

試驗(yàn)地各小區(qū)的土壤pH值在5.68～6.47之間，處于弱酸性水平，土壤總鎘含量在0.207～0.571之間，大部分小區(qū)處于輕微鎘超標(biāo)狀態(tài)(GB15618-2018)。糙米中Cd的含量大小直接決定了其健康風(fēng)險(xiǎn)的高低。從圖2可知，施用錳肥可以有效降低糙米中鎘含量，而錳肥對(duì)糙米中鉛含量的影響不大。具體來(lái)看，葉面噴施錳肥處理(T1、T2、T3)與對(duì)照(CK)相比，糙米鎘含量分別降低14.33%、29.25%、21.64%；基施錳肥處理(T4、T5、T6)與對(duì)照(CK)相

比，糙米鎘含量分別降低4.22%、13.82%、15.87%?？偟膩?lái)說(shuō)，葉面噴施效果要好于基施。本試驗(yàn)中CK和T4處理的糙米鎘含量略高于0.2mg/kg(GB2762-2017)有輕微超標(biāo)，其他處理的糙米鎘含量均未超標(biāo)；所有處理的糙米鉛含量均低于0.2mg/kg(GB2762-2017)，均未超標(biāo)。

圖2 不同處理下糙米的鎘和鉛含量

3 結(jié)論

施用錳肥對(duì)水稻有一定的增產(chǎn)效果。與CK相比，葉面噴施錳肥可增產(chǎn)6.10%～11.15%，基施錳肥可增產(chǎn)1.48%～8.90%，葉面噴施的效果略好與基施。從糙米重金屬鎘、鉛含量來(lái)看，施用錳肥可以有效降低糙米中鎘含量，而錳肥對(duì)糙米中鉛含量的影響不大。與CK相比，葉面噴施錳肥可使糙米鎘含量降低14.33%～29.25%，基施錳肥可使糙米鎘降低4.22%～15.87%，葉面噴施的效果要好于基施。因此，在輕微鎘超標(biāo)土壤上，推薦在水稻灌漿初期葉面噴施2g/L的硫酸錳以降低糙米鎘含量，提升稻米品質(zhì)。當(dāng)然本研究?jī)H有水稻宜香優(yōu)1108品種作為研究對(duì)象且僅有一季數(shù)據(jù)作為支撐，需要開(kāi)展進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證，以確定其防控效果的穩(wěn)定性。