四種土壤調(diào)理劑降低稻米鎘的應(yīng)用研究

彭源 彭勃 麻慶 劉庭云 李亮

摘要：現(xiàn)代工業(yè)在促進經(jīng)濟發(fā)展和加速現(xiàn)代化進程方面發(fā)揮著重要作用，但重金屬污染土壤問題日益嚴(yán)重，基于此，本文研究四種土壤調(diào)理劑降低稻米鎘的應(yīng)用，從研究結(jié)果來看四種土壤調(diào)理劑能改良水稻對鎘的吸收系數(shù)，降低土壤重金屬污染，制成顆粒形式的應(yīng)用效果會更好。

關(guān)鍵詞：重金屬污染;顆粒形式;土壤調(diào)理劑

0? 引言

土壤污染每年都在增加，各種重金屬的含量也在增加。污染土壤的主要是汞、鎘、鉻、砷和鉛，這些都是高毒性的重金屬。有毒重金屬進入土壤，被土壤膠吸收，與無機物、有機物等發(fā)生反應(yīng)，并混入一種新的物質(zhì)。很難通過土壤微生物分解，在土壤中被動累積，形成可溶性鹽，最終改變土壤的性質(zhì)。

1? 改良水稻對鎘的吸收系數(shù)

四種土壤調(diào)理劑可減少水稻根以及稻穗對鎘的吸收系數(shù)，并提高水稻土壤的pH值。在應(yīng)用條件下，鈣和磷酸鎂在土壤中對pH值具有重大影響，隨著應(yīng)用范圍的擴大，土壤pH值增加，增加紅泥和硅含量后可能對水稻根的吸收系數(shù)產(chǎn)生影響，隨著紅泥的使用增加，水稻對鎘的吸收系數(shù)會下降，隨著硅肥使用量的增加，稻米對鎘的吸收系數(shù)則不會有明顯的變化[1]。通過差異分析，稻米的鎘吸收系數(shù)達(dá)到最佳的土壤調(diào)理劑配方為：100kg/667m2紅泥，60kg/667m2硅，磷酸鎂鈣24kg/667m2，鋅24kg/667m2，但其影響還需進一步研究。土壤中的有效鎘是一種便于植物積聚的形式，而土壤中的有效鎘含量是影響鎘在土壤中積聚的重要因素之一。商業(yè)性有機肥料和磷酸鎂鈣對減少鎘在環(huán)境中的有效含量具有積極的作用。土壤中鎘的實際含量下降，是由于吸附作用。有機物是土壤生理性質(zhì)的一個重要指標(biāo)，土壤含有大量含氧分子，如炭疽、苯酚和羥基，能夠吸收和合成土壤中的重金屬，對其固化、運輸和生物效率性產(chǎn)生重大影響。應(yīng)用土壤調(diào)理劑含有50%的商業(yè)肥料，商用有機肥料中的有機化合物通過土壤介質(zhì)進入土壤，則可增加稻田土壤的有機物含量。

2? 降低土壤重金屬污染

我國對保護農(nóng)田有嚴(yán)格的制度，大部分受污染的農(nóng)田只能在生產(chǎn)過程中修復(fù)，目前還沒有按區(qū)域公布農(nóng)田重金屬污染數(shù)據(jù)，關(guān)于土壤調(diào)理劑降低稻米鎘示范區(qū)的建設(shè)問題，只有通過綜合土壤管理才能實施管理項目，這無疑會妨礙宣傳工作，同時也會妨礙初步的推廣活動和對農(nóng)民進行的培訓(xùn)，在培訓(xùn)農(nóng)民相應(yīng)知識的過程中，要注意避免金屬污染一類的敏感性話題。特別是在過去幾年中，稻米鎘的污染問題引起了人們對糧食安全的關(guān)注，這反映出管理不善和某些地方土壤污染嚴(yán)重。湖南農(nóng)業(yè)用地的污染主要集中在中度污染上，而目前的土壤中鎘處理和修復(fù)技術(shù)無法在短時間內(nèi)實現(xiàn)，通過應(yīng)用四種土壤調(diào)理劑，降低土壤中重金屬的有效性，從而減少土壤中的鎘，降低稻米對鎘的吸收。湖南省大部分受鎘污染的農(nóng)田都是酸性土壤，熟石灰是酸性土壤的改良劑。在稻田中施用熟石灰是一種廣泛使用的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)，具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢，基本的有機肥料和磷酸鎂鈣也是市場上最常見的肥料。根據(jù)湖南省目前的污染狀況，將四種土壤調(diào)理劑應(yīng)用其中前景廣闊。

3? 應(yīng)制成顆粒形式

實地研究是獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)和信息的一個重要方法，在示范區(qū)和周圍城市進行研究，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和村莊負(fù)責(zé)人進行面對面的交談，統(tǒng)計并分析農(nóng)民投入稻米生產(chǎn)費用情況，具體包括使用化肥、殺蟲劑、勞動力投入、機械，以及稻米生產(chǎn)的成本和收益。與當(dāng)?shù)鼗式?jīng)銷商進行溝通，了解四種土壤調(diào)理劑當(dāng)前的市場價格，并評估其使用成本。從投入成本的角度看，研究結(jié)果表明，化肥生產(chǎn)投入的花費和四種土壤調(diào)理劑的花費都能被農(nóng)民所接受，其中化肥投入大約為

130元/667m2，示范區(qū)的主要推廣技術(shù)是使用一號土壤調(diào)理劑，需要施撒35kg/667m2的石灰和50kg/667m2的商品有機肥，一共需要花費約100元[2]。與其他補救技術(shù)相比，土壤調(diào)理劑修復(fù)費用相對較低。對示范區(qū)的實地訪問發(fā)現(xiàn)，使用四種土壤調(diào)理劑改良土壤，在實施的過程中會明顯增加對青年和成人家庭勞動力的需求，對此可采取的改善對策是將四種土壤調(diào)理劑制成粉末調(diào)制器，這樣不僅施撒方便，而且也能降低粉塵生成量，因此農(nóng)民更廣泛地接受顆粒形式的四種土壤調(diào)理劑。

4? 土壤調(diào)理劑的應(yīng)用優(yōu)勢和不足

土壤調(diào)理劑如石灰、有機肥料、磷酸鈣和鎂，抑制植物菌株吸收重金屬，由于它們改變了土壤中重金屬的形態(tài)平衡，并通過土壤pH值調(diào)節(jié)和RF吸收實現(xiàn)了新的平衡，在短期內(nèi)就能迅速看到成果，具有簡單和低成本的優(yōu)勢，同時有助于改善土壤的生態(tài)環(huán)境。然而，土壤調(diào)理劑技術(shù)在應(yīng)用時具有一定的局限性，不能保證在某些污染嚴(yán)重的地區(qū)獲得較好的補救效果，而被吸收或轉(zhuǎn)化為其他形式的重金屬是不穩(wěn)定的，如果外部環(huán)境發(fā)生變化，就很有可能再次釋放。

5? 結(jié)語

土壤調(diào)理劑易于管理，成本效益高，無害環(huán)境，土壤復(fù)原費用低，是對農(nóng)業(yè)用地污染的有效補救辦法之一，能明顯改善生態(tài)環(huán)境。同時，使用石灰、有機肥料、磷酸鈣和鎂是一種傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，具有推廣的優(yōu)勢和良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉文江，曾憲平，高方遠(yuǎn).不同栽培方式下早熟水稻品種的稻米鎘吸附規(guī)律[J].中國稻米，2020，26（6）：46-48.

[2] 方戰(zhàn).四種土壤調(diào)理劑降低稻米鎘的效果及應(yīng)用分析[D].廣西大學(xué)，2018.