澧县农业农村局 湖南·常德 415500
摘要:本文以酸性水稻田为对象,开展以施用石灰、优化水分管理、施用土壤钝化剂和采用低镉品种等措施的重金属污染耕地修复治理试验,进行糙米对镉吸收研究,试验结果表明,施用石灰对降低糙米镉含量效果明显,具有很强的实际意义,适合在中毒镉污染的酸性水稻土推广使用。
关键词:酸性水稻土 施用石灰 糙米镉 影响
1、材料与方法
1.1、试验地的基本情况
选取城头山镇孙家村6组农户孙继光一丘田作为小区试验田,面积4.3亩,土壤类型为水稻土、成土母质为沉积物、土种河潮泥,背景镉含量0.318mg/kg。pH值5.54,所处区域的主要污染源是土壤背景镉含量较高、养殖污染等,水的主要来源于王家厂水库。
1.2、试验材料
石灰来源于当地堆窑烧制,氧化钙纯度95%,重金属含量合乎要求,土壤钝化剂为佛山金葵子植物营养有限公司生产的金葵子复合微生物肥,低镉品种湘晚籼13号。
1.3、试验设计
本试验共设计6个处理,三次重复,小区面积30㎡,随机排列,各处理代号及内容如下表
表1 处理名称及内容
处理 代号 | 具体操作规程 |
T1 | 对照(当地农户常规栽培) |
T2 | 采用低镉品种;其余的同CK。 |
T3 | 采用当地品种;优化水分管理;施用生石灰。 |
T4 | 采用低镉品种;优化水分管理;施用生石灰。 |
T5 | 采用当地品种;优化水分管理;施土壤钝化剂。 |
T6 | 采用低镉品种;优化水分管理;施土壤钝化剂。 |
备注,低镉型水稻品种选用湘晚籼13号,当地对照品种选用陆两优996
1.4、试验方法
1.4.1 技术措施
1.4.1.1、育秧方法:软盘育秧。
1.4.1.2、石灰的施用:分蘖末期每亩用生石灰60公斤拌泥土60公斤混合施用(施用石灰时需遮住对照区)。
1.4.1.3、水分管理:前期保持田间有水层,分蘖盛期露田不晒田,之后立即复水,籽粒灌浆期田间一定要有水层,成熟期不能脱水过早,一般直至收割前7天左右才开始自然落干。
1.4.1.4、土壤钝化剂的施用:于整地时作基肥施用,每亩施75公斤。
1.4.2 样品采集:稻谷成熟后分小区取稻谷样(实粒),单独晒干,保证每个稻谷样有500g,每个样品单独装袋。
1.4.3、主要各项农事操作,特别是管水、施肥等方面的详细记载。
1.5、栽培管理
试验小区采用人工整地。小区间留走道和灌排水沟,小区间作埂,并用农膜覆盖,分小区单排单灌。整个小区内采用人工除草,不使用化学除草剂;按当地病虫情报进行防治,用足水量,比常规大田管理要多打几次药;不施用过磷酸钙,施肥量及其它栽培管理技术措施参考当地标准。主要农事活动见下表
表2试验农事记载统计表
时间 | 试验与农事活动 |
6.12 | 湘晚籼13号播种 |
7.05 | 对照陆两优996播种 |
7.27 | 试验区撒底肥1.12公斤(25公斤/亩)“沃雨复合肥”(24:15:9),人工整理小区、田埂覆膜、小区T5、T6小区施钝化剂3.37公斤(75公斤/亩) |
7.29 | 移栽。 |
8.05 | 追肥7.5公斤/亩尿素。 |
8.12 | 人工整理小区田埂。 |
8.20 | 人工中耕除草。 |
8.22 | T3、T4及示范区撒施生石灰60Kg/亩。 |
8.23 | 打药防病虫害。 |
8.25 | T1、T2晒田、其它露田。 |
8.30 | 复水,追肥:尿素5公斤/亩+氯化钾7.5公斤/亩。 |
9.17 | 打药防病虫害。 |
10.22 | 采集陆两优996稻谷样本。 |
11.07 | 采集湘晚籼13号稻谷样本。 |
2、结果与分析
2.1 试验测试结果
按照省站统一部署,我们将采集各试验小区稻谷样本送达指定单位进行相关项目测试,测试结果如下
表3 各试验小区试验糙米镉分析结果统计表
栽培品种 | 处理 代号 | 重复 | 平均值 | ||
1 | 2 | 3 | |||
陆两优996 | T1 | 0.368 | 0.401 | 0.497 | 0.422 |
湘晚籼13号 | T2 | 0.252 | 0.215 | 0.225 | 0.231 |
陆两优996 | T3 | 0.041 | 0.037 | 0.036 | 0.038 |
湘晚籼13号 | T4 | 0.042 | 0.050 | 0.063 | 0.052 |
陆两优996 | T5 | 0.272 | 0.287 | 0.327 | 0.295 |
湘晚籼13号 | T6 | 0.230 | 0.296 | 0.283 | 0.270 |
2.2 试验数据差异性分析
2.2.1随机区组设计试验方差分析:
(FF0.01-有极显著差异)
变异 来源 | 自由度 | 平方和 | 均方 | F值 | F0.05 | F0.01 | - |
处理间 | 5 | 0.442 | 0.088 | 137.437 | 2.901 | 4.556 | |
重复间 | 3 | 0.004 | 0.001 | 2.266 | 3.287 | 5.417 | |
误 差 | 15 | 0.010 | 0.001 | - | - | - | |
总变异 | 23 | 0.456 | - | - | - | - |
2.2.2 多重比较:
比较方法:最小显著极差法(LSR-SSR),误差自由度=10,均数样本容量=3,均数标准误=0.041
处理名称 | 平均值 | 5% | 1% | 比较标准 | ||||
测验极差的平均数个数(P) | 5% | 1% | ||||||
SSR | LSR | SSR | LSR | |||||
T1 | 0.422 | a | A | 2 | 3.010 | 0.038 | 4.170 | 0.053 |
T5 | 0.295 | b | B | 3 | 3.160 | 0.040 | 4.370 | 0.055 |
T6 | 0.270 | b | BC | 4 | 3.250 | 0.041 | 4.500 | 0.057 |
T2 | 0.231 | c | C | 5 | 3.310 | 0.042 | 4.580 | 0.058 |
T4 | 0.052 | d | D | 6 | 3.360 | 0.043 | 4.640 | 0.059 |
T3 | 0.038 | d | D | 7 |
分析表明:与对照比较,各处理对水稻糙米镉吸收量存在极显著差异(F值=137.437﹥F0.01)达到极显著水平,施用石灰效果降镉效果最为明显,低镉品种次之,施用土壤钝化剂效果再次之,排名如下T3>T4>T2>T6>T5>T1。
3、结论
从试验结果来看,选用低镉品种、施用石灰、优化水分管理和施用土壤钝化剂等技术措施都能降低糙米对重金属镉的吸收,但在实际操作中存在以下几个问题:一是优化水分管理由于长期淹水会导致水稻病虫害加剧、土壤通透性变差从而影响土壤地力;二是土壤钝化剂成本昂贵,导致稻谷生产成本大幅上升,推广难度加大,三是低镉品种数量有限,选育成本较大,时间较长,短时期内难得满足要求。而施用石灰具有成本低廉,操作简单,降镉效果很好等特点,可操作性强,建议pH值在5.5以下的酸性土壤中作为降低水稻镉污染的主要技术措施推广施用。