碧護(hù)（垂直）生態(tài)綜合技術(shù)在水稻降鎘增產(chǎn)上的應(yīng)用效果研究

左 嬌 胡榮娟 李小毛 夏愛萍 李彥雷 魏佳峰 李春林 張瑞萍，3*

（1北京成禾佳信農(nóng)資貿(mào)易有限公司，北京 100025；2上高縣農(nóng)產(chǎn)品服務(wù)中心，江西上高 336400；3江蘇愛佳福如土壤修復(fù)有限公司，江蘇南通 226000）

鎘（Cd）是生物毒性較高、轉(zhuǎn)移性較強(qiáng)的重金屬之一，鎘遷移、積累至作物體內(nèi)會導(dǎo)致其產(chǎn)量和品質(zhì)下降，隨后可經(jīng)食物鏈積累于人體和動物體內(nèi)并引發(fā)健康危害[1]。鎘危害可引發(fā)人體腎臟疾病、骨質(zhì)疏松及認(rèn)知能力障礙等[2-4]。近幾十年來，由于采礦、污灌、“三廢”排放和肥料不合理施用，我國農(nóng)田土壤鎘污染日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，我國約有27.86萬km2的農(nóng)田土壤遭受鎘污染[5]。根據(jù)Rafiq等[6]報道，因鎘污染直接導(dǎo)致的稻米減產(chǎn)量約為1 000萬t，“鎘米”年產(chǎn)量約為1 200萬t。

融地美是來自美國的高活性液體硅肥（中量元素肥，Si≥100 g/L），硅元素形態(tài)是能被植物直接吸收和利用的單硅酸，以天然礦石為原料提取而成，并獲得德國CERES和美國農(nóng)業(yè)部有機(jī)認(rèn)證。該硅肥是一種功能性肥料，具有促進(jìn)作物生根，加強(qiáng)植物光合作用，增強(qiáng)作物抗旱、抗鹽堿、抗病蟲能力，緩解重金屬脅迫，提供肥料吸收利用率，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等作用[7]。0.136%赤·吲乙·蕓苔（碧護(hù)）是德國科學(xué)家利用植物化感和生態(tài)生化學(xué)原理研究開發(fā)的植物源植物生長調(diào)節(jié)劑，它含有天然植物內(nèi)源激素、黃酮類物質(zhì)和氨基酸等逾30種植物活性物質(zhì)，具有活化細(xì)胞、促進(jìn)根系發(fā)育、提高光合作用、增強(qiáng)作物抗逆性、提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)的作用，得到歐盟BCS、美國OMRI和中國CAUCB三重有機(jī)認(rèn)證，在小麥[8]、水稻[9-10]、葡萄[11-12]、馬鈴薯[13]、黃瓜[14]、蘆筍[15]、番茄[16]等生產(chǎn)上已經(jīng)廣泛應(yīng)用。

本文以江西省上高縣水稻為研究對象，開展了碧護(hù)（垂直）生態(tài)綜合技術(shù)在水稻降鎘、提質(zhì)增產(chǎn)上的效果研究，以期為推廣應(yīng)用該技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在江西省上高縣翰堂鎮(zhèn)有源村進(jìn)行，土壤為黃泥田，前茬作物為綠肥紫云英，土壤中含有機(jī)質(zhì)34.7 g/kg、全氮 2.09 g/kg、有效磷 18.2 mg/kg、速效鉀108 mg/kg、全鎘 0.401 mg/kg、有效態(tài)鎘 0.320 mg/kg，pH值6.25。

1.2 供試材料

供試晚稻品種為粵良珍禾。

供試藥劑碧護(hù)（0.136%赤·吲乙·蕓苔可濕性粉劑，德國阿格福萊農(nóng)林環(huán)境生物技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)）、融地美（中量元素肥，Si含量≥100 g/L，美國太瑞科技有限公司生產(chǎn)）由北京成禾佳信農(nóng)資貿(mào)易有限公司提供，融耕美（有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)≥40%，有效活菌數(shù)≥2×109CFU/g）由江蘇愛佳福如土壤修復(fù)有限公司提供。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5個處理，各處理具體設(shè)計見表1。3次重復(fù)，共15個小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積70 m2（14m×5 m）。小區(qū)間設(shè)隔離行，各小區(qū)單灌單排，避免串灌串排相互影響；設(shè)立標(biāo)識牌，以利觀察。2020年6月19日浸種，6月20日播種，7月11日施基肥，7月12日移栽，7月22日施追肥。小區(qū)其他栽培管理措施各處理保持一致。

表1 試驗各處理具體設(shè)計方案

1.4 調(diào)查內(nèi)容及方法

在收獲期（11月3日）調(diào)查不同處理水稻株高、穗長、有效穗數(shù)、穗實粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)，計算結(jié)實率，測定理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量。采集植物樣品，送至江西朔新農(nóng)檢測科技有限公司進(jìn)行重金屬檢測。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對稻谷鎘含量的影響

從表2可以看出，與CK相比，處理A（碧護(hù)垂直生態(tài)綜合技術(shù)）和處理B、C、D（碧護(hù)生態(tài)綜合技術(shù)）能顯著降低稻谷中的鎘含量，降鎘幅度為51.27%～91.14%。處理A、處理C和處理D較處理B效果更好。可以看出，融地美1 500 mL/hm2使用1次（處理C）或2次（處理D）降鎘效果要好于融地美750 mL/hm2使用2次（處理B），且處理C和處理D降鎘比例分別達(dá)到81.65%、89.24%。

表2 不同處理稻谷鎘含量

2.2 不同處理對水稻生物學(xué)性狀的影響

從表3可以看出，處理A株高、穗實粒數(shù)、結(jié)實率和理論產(chǎn)量顯著優(yōu)于其他處理，說明碧護(hù)垂直生態(tài)綜合技術(shù)能明顯改善水稻生物學(xué)性狀指標(biāo)，從而提高水稻產(chǎn)量；處理B和處理D的理論產(chǎn)量顯著高于CK，低于處理A，說明碧護(hù)生態(tài)綜合技術(shù)可以明顯提高水稻產(chǎn)量，且碧護(hù)垂直生態(tài)綜合技術(shù)在改善水稻主要生物學(xué)性狀和提高產(chǎn)量方面優(yōu)于碧護(hù)生態(tài)綜合技術(shù)。

表3 不同處理水稻生物學(xué)性狀結(jié)果

2.3 不同處理對水稻產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，處理A產(chǎn)量顯著高于其他處理，較CK增產(chǎn)1 442.85 kg/hm2，增幅22.85%；處理D較CK顯著增產(chǎn)10.86%，處理B、C、D之間產(chǎn)量差異不顯著，但明顯低于處理A，說明碧護(hù)垂直生態(tài)綜合技術(shù)和碧護(hù)生態(tài)綜合技術(shù)都能顯著提高水稻產(chǎn)量，而碧護(hù)垂直生態(tài)綜合技術(shù)增產(chǎn)效果顯著優(yōu)于碧護(hù)生態(tài)綜合技術(shù)，碧護(hù)生態(tài)綜合技術(shù)（處理B、C、D）之間差異不明顯。

表4 不同處理水稻產(chǎn)量

3 結(jié)論與討論

近年來，活性硅技術(shù)產(chǎn)品融地美在水稻降鎘和提質(zhì)增產(chǎn)上的應(yīng)用日益廣泛[17]。2013年，清遠(yuǎn)市質(zhì)量計量監(jiān)督檢驗所檢測表明，融地美在水稻秧苗期使用1次可以使大米鎘含量從0.36 mg/kg下降到0.27 mg/kg，降幅25.0%；融地美在水稻全生育期噴施2次，使大米鎘含量從0.36 mg/kg下降至0.10 mg/kg，降幅72.2%。

2014年，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗結(jié)果表明，融地美于水稻分蘗期噴施，使稻米鎘含量較清水對照降低56.7%。2019年，湖北省當(dāng)陽市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局試驗結(jié)果表明，底肥施用寶地生60 kg/hm2，并于水稻分蘗期、始穗期、灌漿期3次葉面噴施融地美500倍液+碧護(hù)15 000倍液處理可降低水稻鎘含量21.05%，水稻產(chǎn)量提高26.74%[17]。

本研究表明，碧護(hù)垂直生態(tài)綜合技術(shù)（基肥施融耕美+葉面噴施2次融地美750 mL/hm2）和碧護(hù)生態(tài)綜合技術(shù)（葉面噴施2次融地美1 500 mL/hm2）降鎘效果分別達(dá)到91.14%和89.24%，增產(chǎn)率分別達(dá)到22.85%和10.86%。因此，推薦在水稻生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用碧護(hù)（垂直）生態(tài)綜合技術(shù)。