?噴施寶有機(jī)水溶肥對(duì)雜交晚稻增產(chǎn)及稻米降鎘的效果?

摘要：為探明噴施寶有機(jī)水溶肥對(duì)雜交晚稻增產(chǎn)及稻米降鎘（Cd）的效果，在輕度Cd污染（土壤Cd含量0.43 mg/kg）稻田進(jìn)行了田間試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，T1：常規(guī)施肥+噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑）1 500 mL/hm2對(duì)水750 kg/hm2分別于雜交晚稻孕穗期和破口期進(jìn)行葉面噴施；CK1（清水對(duì)照）：常規(guī)施肥+噴施T1等量清水；CK2（空白對(duì)照）：常規(guī)施肥不噴噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑），不噴清水。結(jié)果表明：與對(duì)照比較，T1可明顯改善植株經(jīng)濟(jì)性狀，顯著增加每穗實(shí)粒數(shù)，可顯著增產(chǎn)8.7%～9.1%；稻谷純收入增加1 189.6～1 411.6元/hm2，增收6.6%～8.0%，經(jīng)濟(jì)效益顯著；稻米鎘含量0.171 mg/kg，降至國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，降Cd率44.7%～47.4%，降Cd效果極顯著。因此，噴施寶有機(jī)水溶肥可在邵陽市晚稻種植區(qū)及輕度Cd污染的酸性稻田中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：有機(jī)水溶肥；噴施寶；雜交晚稻；產(chǎn)量；稻米降鎘

中圖分類號(hào)：S145.2; S511.330.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2024）11-0043-04

Yield-Increasing and Cadmium-Reducing Effects of the Organic Water-Soluble Fertilizer Penshibao on Hybrid Late Rice

LIU Xin-xin

（Agricultural Comprehensive Service Center of Pingshang Town in Xinshao County， Xinshao 422900， PRC）

Abstract： To explore the yield-increasing and cadmium （Cd）-reducing effects of the organic water-soluble fertilizer Penshibao on hybrid late rice， a field experiment was conducted in the paddy field with mild Cd contamination （soil Cd concentration： 0.43 mg/kg）. The experiment was designed with three treatments： T1 （conventional fertilization + foliar application of Penshibao at 1 500 mL/hm2 mixed with 750 kg/hm2 water at the booting and early heading stages）， CK1 （water control， conventional fertilization + an equivalent amount of water to that in T1 at the same stages）， and CK2 （blank control， conventional fertilization without any foliar application）. The results showed that compared with CK1 and CK2， T1 significantly improved the economic traits （especially numbers of full seeds per panicle） of rice， increasing the yield by 8.7% to 9.1%. Additionally， T1 increased the rice net income by 1 189.6 to 1 411.6 yuan/hm2，

reflecting a revenue increase of 6.6% to 8.0%. Furthermore， T1 reduced the cadmium concentration in rice seeds to 0.171 mg/kg， well within the safety limit in the national standard， achieving a Cd reduction rate of 44.7% to 47.4%. In conclusion， the application of Penshibao was recommended for promotion in the late rice planting areas of Shaoyang City， particularly in the acidic paddy fields with mild Cd contamination.

Key words： organic water-soluble fertilizer; Penshibao; hybrid late rice; yield; cadmium reduction in rice

數(shù)量安全和質(zhì)量安全是糧食安全的兩個(gè)主要方面，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。稻米作為主食之一，其質(zhì)量安全更是倍受人們的關(guān)注[1]。研究表明，鎘（Cd）等重金屬污染是影響稻米質(zhì)量安全的重要因素之一。早在15 a前，我國(guó)重金屬污染土壤面積就已高達(dá)2 000萬hm2，占全國(guó)耕地總面積的1/6[2]。湖南省蘊(yùn)藏豐富的有色金屬資源，對(duì)有色金屬的過度采冶使當(dāng)?shù)刂亟饘冁k污染不斷加劇，湖南也因此成為農(nóng)田土壤鎘污染嚴(yán)重的主要省份之一[3]。為解決這一問題，我國(guó)于2014年在湖南省長(zhǎng)株潭地區(qū)啟動(dòng)了重金屬污染耕地修復(fù)治理試點(diǎn)工作 [4]，湖南其他地區(qū)相繼跟進(jìn)，針對(duì)涉污企業(yè)從污染源頭上進(jìn)行治污與減排。如“十四五”規(guī)劃以來，邵陽市完成了5家重點(diǎn)排污企業(yè)超低排放改造和23家重點(diǎn)企業(yè)VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）綜合治理。2022年，邵陽市受污染耕地安全利用面積達(dá)到3.70萬hm2，其中輕中度污染耕地安全利用面積達(dá)3.58萬hm2，土壤污染治理與修復(fù)工作成績(jī)顯著[5]。邵陽市大部分涉污企業(yè)重金屬污染源問題綜合治理工作取得明顯成效，但稻田輕中度污染耕地仍占有一定的比例，鎘污染耕地的修復(fù)治理工作尚未完成，如新邵縣坪上鎮(zhèn)的鎘超標(biāo)稻田面積超過2 000 hm2，占當(dāng)?shù)氐咎锟偯娣e的69.6%。因此，研究和推廣水稻增產(chǎn)降鎘技術(shù)尤為重要。

新邵縣享有“湖南之心”美譽(yù)，是大米的重要產(chǎn)地，水稻復(fù)種指數(shù)達(dá)到1.3，其稻谷產(chǎn)量和品質(zhì)尤為重要。近年來，我國(guó)在水稻降鎘增產(chǎn)方面已有一定科研基礎(chǔ)[6-10]，但研究大多為土壤調(diào)理劑的相關(guān)應(yīng)用，或僅針對(duì)早稻和一季中晚稻，在雙季雜交晚稻降鎘增產(chǎn)研究方面存在不足。2021—2023年，本研究應(yīng)用噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑）連續(xù)3 a在雜交晚稻上進(jìn)行增產(chǎn)降鎘田間試驗(yàn)，旨在為邵陽市雜交晚稻及輕中度鎘污染水稻種植地區(qū)增產(chǎn)降鎘技術(shù)應(yīng)用推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)為新邵縣坪上鎮(zhèn)同心村五組某農(nóng)戶承包的責(zé)任田。試驗(yàn)土壤為紅黃泥，其主要理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)23.7 g/kg，堿解氮124.2 mg/kg，速效磷11.8 mg/kg，速效鉀86.0 mg/kg，pH值5.6，屬酸性土壤；土壤Cd含量0.43 mg/kg，屬輕度污染。供試作物為雜交晚稻，品種為桃優(yōu)香占，前作為早稻，晚稻收獲后為冬閑。供試肥料為廣西噴施寶股份有限公司生產(chǎn)的噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑）。該產(chǎn)品含有機(jī)質(zhì)≥110 g/L、硅（Si）≥150 g/L、N-P2O5-K2O≥170 g/L、Mn+Zn+B總量30～50 g/L。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，T1：常規(guī)施肥+噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑），分別在雜交晚稻孕穗期和破口期用噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑）1 500 mL/hm2對(duì)水750 kg/hm2進(jìn)行葉面噴施；CK1：常規(guī)施肥+噴施與T1同一時(shí)期等量清水，作為清水對(duì)照；CK2：常規(guī)施肥不噴噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑），不噴清水，作為空白對(duì)照。每個(gè)處理重復(fù)3次，共9個(gè)小區(qū)。隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為33.3 m2，試驗(yàn)地周圍設(shè)置2.5 m寬的保護(hù)行。2021—2023年在同一地塊重復(fù)3次試驗(yàn)。

1.3 主要栽培管理措施

供試雜交晚稻于6月17日播種，軟盤育秧，7月16日移栽，株行距15 cm×21 cm，折合為31.7萬蔸/hm2，基本苗3苗/蔸。移栽前于7月15日結(jié)合整地施用375 kg/hm2水稻專用配方肥（N-P2O5-K2O=20-10-10）作為基肥；7月21日施尿素90 kg/hm2和氯化鉀37.5 kg/hm2作分蘗肥；8月16日施用75 kg/hm2水稻專用配方肥（N-P2O5-K2O =20-10-10）做壯籽肥。8月17日（孕穗期）和8月24日（破口期）按照試驗(yàn)方案分別處理T1和CK1。各處理的中耕除草、病蟲防治和灌溉等栽培管理措施完全一致。供試雜交晚稻于10月23日收獲。2021—2023年間無極端天氣，各處理播種、移栽與施肥管理等操作在當(dāng)天完成。

1.4 觀測(cè)項(xiàng)目與方法

1.4.1 經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的測(cè)量 水稻成熟后，在各處理1個(gè)重復(fù)中的第2行隨機(jī)連續(xù)取10蔸水稻測(cè)量株高、有效穗和每穗實(shí)粒數(shù)，計(jì)算結(jié)實(shí)率。各小區(qū)單收單曬，單獨(dú)計(jì)產(chǎn)。在取樣的重復(fù)中對(duì)各處理隨機(jī)取樣3份稻谷測(cè)量千粒重，理論產(chǎn)量按公式（1）計(jì)算。所有觀測(cè)數(shù)據(jù)均取平均值。

理論產(chǎn)量=有效穗（千穗/hm2）× 每穗實(shí)粒數(shù)（粒）× 千粒重（g）/1 000 × 0.9" " " " " " " " " " " " " "（1）

1.4.2 土壤理化性狀及Cd含量的測(cè)定 在第一次試驗(yàn)前按五點(diǎn)取樣法采集試驗(yàn)區(qū)耕層（0～20 cm）土壤，放置于陰涼處，風(fēng)干后磨碎并過篩。土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量及土壤Cd含量均由邵陽市土壤肥料工作站測(cè)定。稻米Cd含量由農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)。所有測(cè)定數(shù)據(jù)均取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行匯總整理和計(jì)算，采用SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用 Duncan’s 新復(fù)極差法檢驗(yàn)顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)雜交晚稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響

試驗(yàn)結(jié)果（表1）顯示，株高、有效穗和千粒重各處理間的差異不顯著，但T1對(duì)比CK1和CK2而言，各經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)均有小幅度增長(zhǎng)；相比CK1和CK2，T1處理每穗實(shí)粒數(shù)顯著（P＜0.05）增加，增幅分別為7.2%和7.5%；結(jié)實(shí)率顯著（P＜0.05）增加，增幅分別為3.2%和3.5%；理論產(chǎn)量極顯著（P＜0.01）增加，增幅分別為8.2%和8.6%。CK1與CK2之間各性狀無顯著差異。綜合試驗(yàn)結(jié)果表明，施用噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑）能顯著增加每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，從而促進(jìn)產(chǎn)量的增加。

如表2所示，各經(jīng)濟(jì)性狀的年間變異系數(shù)較小，均在10%以下。其中，千粒重的年間變異系數(shù)最低，在3%以下?？偨Y(jié)原因，一是整體變異系數(shù)低，試驗(yàn)操作誤差小；二是試驗(yàn)期間3 a氣候無明顯變化，確保了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性；三是千粒重性狀的穩(wěn)定性最強(qiáng)，其他經(jīng)濟(jì)性狀可通過栽培技術(shù)提升或控制。

2.2 不同處理對(duì)雜交晚稻產(chǎn)量的影響

由表3可知，T1比CK1、CK2分別增產(chǎn)600.6 kg/hm2和630.6 kg/hm2，增幅分別為8.7%和9.1%，增產(chǎn)均達(dá)極顯著（P＜0.01）水平。說明施用噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑），能極顯著增加稻谷產(chǎn)量。

2.3 不同處理對(duì)雜交晚稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

如表4所示，T1處理稻谷產(chǎn)值比CK1增加1 561.6元/hm2，比CK2增加1 639.6元/hm2。去除施肥成本（噴施寶有機(jī)水溶肥料和人工成本）后，T1比CK1增加純收入1 411.6元/hm2，比CK2增加純收入1 189.6元/hm2。T1與CK2比較，投入產(chǎn)出比為1∶2.64。CK1雖然比CK2增加產(chǎn)值78.0元/hm2，但因增加了人工成本300元/hm2，純收入反而降低了222.0元/hm2。

2.4 各處理對(duì)降低稻米中鎘含量的影響

依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)（表5），T1處理下稻米Cd含量3 a平均值為0.171 mg/kg，比CK1、CK2分別降低0.138 mg/kg和0.154 mg/kg，降幅分別為44.7%和47.4%，T1降Cd效果極顯著（P＜0.01）。CK1和CK2稻米Cd含量均超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.2 mg/kg這一限值，T1處理后稻米Cd含量降低至限值以內(nèi)，且3 a均在安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。結(jié)果表明，在輕中度Cd污染稻田施用噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑），可顯著降低稻米Cd含量至安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。

3 討論與結(jié)論

噴施寶有機(jī)水溶肥料由植物源腐植酸添加大、中量及微量元素濃縮而成，能調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育、改善其品質(zhì)并提高產(chǎn)量[11]。有研究表明，在早稻返青期和孕穗期，或者在始蘗期、始穗期和灌漿期分別施用有機(jī)水溶肥料可促進(jìn)水稻對(duì)氮、磷、鉀的吸收，提高葉片葉綠素含量，促進(jìn)株高、分蘗數(shù)和千粒重的增加，從而提高水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[12-13]。本試驗(yàn)于雜交晚稻的孕穗期和破口期施用噴施寶有機(jī)水溶肥料（水劑），可明顯改善植株經(jīng)濟(jì)性狀，提高結(jié)實(shí)率和每穗實(shí)粒數(shù)，比對(duì)照組CK1和CK2分別增產(chǎn)8.7%和9.1%，稻谷純收入分別增加7.9%和6.6%，與上述研究結(jié)果基本一致。分析其原因，可能是施用有機(jī)水溶肥料有利于提升其內(nèi)含成分——黃腐酸的作用效果，可提高作物對(duì)微量元素的吸收利用率，促進(jìn)光合作用并提升授粉率，從而增加水稻的粒數(shù)和粒重，最終實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[14]。

土壤調(diào)理劑可有效調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)，但大多是強(qiáng)堿性產(chǎn)品，長(zhǎng)期或大量施用會(huì)造成土壤板結(jié)，而大量施用成份復(fù)雜的有機(jī)肥，也會(huì)增加土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)[13]。因此，采用有機(jī)水溶肥葉面噴施的方法，可能是更具可控性的稻米降Cd的栽培措施。噴施寶有機(jī)水溶肥料含有機(jī)質(zhì)≥110 g/L且N+P2O5+K2O≥170 g/L，可滿足水稻對(duì)氮、磷、鉀和有機(jī)養(yǎng)分的需求，不僅能提高葉片向地下部的養(yǎng)分運(yùn)輸能力，減少水稻對(duì)Cd的吸收，還能增加Cd在水稻根、莖、葉和谷殼中的分配量，減少Cd向籽粒的轉(zhuǎn)移；噴施寶有機(jī)水溶肥料中含有螯合態(tài)鋅（Zn），葉面噴施Zn肥效快，使Zn優(yōu)先占據(jù)了水稻各部位的結(jié)合位點(diǎn)，因Zn-Cd的拮抗作用而降低了進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)Cd等重金屬離子數(shù)量，從而減少水稻對(duì)Cd的吸收；噴施寶有機(jī)水溶肥料中Si≥150 g/L，

Si能減少水稻對(duì)土壤中Cd等重金屬的吸收[15]，水稻莖葉吸收的Si不僅能調(diào)控水稻植株體內(nèi)酶的活性，增強(qiáng)水稻對(duì)Cd等重金屬元素的耐受性，抑制水稻根系吸收土壤中的Cd，還能有效調(diào)節(jié)葉片氣孔開閉和抑制水分蒸騰，減少Cd等重金屬離子隨水分向上遷移。在本試驗(yàn)中，T1施用噴施寶有機(jī)水溶肥料后，雜交晚稻稻米Cd含量3 a均值為0.171 mg/kg，在國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。相比對(duì)照組CK1和CK2，T1處理Cd含量分別降低了44.7%和47.4%，降Cd效果極顯著，與相關(guān)研究結(jié)果吻合。

綜合以上分析，葉面噴施噴施寶水溶有機(jī)肥可明顯改善雜交晚稻經(jīng)濟(jì)性狀，促進(jìn)增產(chǎn)增收，同時(shí)可顯著降低水稻中Cd含量，適宜在邵陽市晚稻種植區(qū)及輕度Cd污染的酸性稻田中推廣應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：彭靜瀾）