不同浓度亚科丰土壤调理剂在一季稻田上的降镉效果探索

郭振

摘  要：重金属污染土壤的修复技术可以分为5大类别：隔离、固化、降低毒性、物理分离和萃取。自2009年以来，湖南省在长株潭地区开展了以“VIP”、“VIP+n”农田重金属污染治理修复技术，通过污染源头控治，农田土壤pH值调节、优化田间水分管理、低累积镉品种推广加土壤调理剂、叶面阻控剂、植物提取、秸秆移除和生产改制等技术措施开展农田重金属治理，取得了一定的治理经验和教训。本试验仅设计土壤调理剂一个因子，旨在以不同浓度的“亚科丰土壤调理剂”为材料，在慈利县土壤镉中度污染田块进行单因素的降镉效果比较验证试验，结合常规施肥和管理方法，探索使用“亚科丰土壤调理剂”在镉污染农田生产合格农产品的经济浓度。结果显示：“亚科丰土壤调理剂”对中度污染土壤（pH值5.5～6.5、土壤全镉0.3～0.6mg /kg）降镉有显著效果;使用100kg/667m2调理剂的用量是有效和经济的处理浓度。

关键词：调理剂;镉 ;中度污染;经济浓度

中图分类号：S156                              文獻标识码：A                                          DOI：10.11974/nyyjs.20181131014

前言

湖南省是我国稻米主产省份，用占全国3%的可用耕地，生产了全国10%的稻米，对中国的粮食安全作出了重大贡献。湖南省也是有名的有色金属之乡，有色金属冶炼、化工和采矿支撑了湖南省80%的工业生产。工业排放产生的废气、废水和废渣以及金属矿山尾矿，使湖南农业产区受到了严重的重金属污染;另外农药的过度使用以及不良的耕作习惯，也使农田质量也受到了进一步影响。

从2011年湖南省农业厅（现更名为湖南省农业委员会）全省土壤重金属监测数据显示，约有37%的农田（273万hm2）遭受了重金属污染。2013年发生了一起重大的食品安全丑闻，销往广东的大米被发现镉严重超标，这个事件给湖南省带来了极大的经济损失和社会形象损害。慈利县也是湖南受重金属污染的粮食产区之一，慈利县拟利用世行贷款进行污染农田的综合管理，本试验就是基于世行项目的背景结合慈利县农业生产实际，农户生产习惯而选定“VIP+n”模式中的土壤调理剂进行的降镉效果探索，也将为后续的项目管理提供基础技术支撑。

1     试验主要目的

为验证“亚科丰土壤调理剂”在中度镉污染（pH5.5～6.5  土壤全镉0.3～0.6mg/kg）农田环境下调节土壤pH值、钝化重金属、降低土壤镉污染毒害的效果，探索调理后水稻产品的品质质量，为大面积治理农田重金属污染提供科学依据，特设计实施本试验。

2      试验材料与方法

2.1      试验材料

2.1.1      水稻品种：隆两优华占

2.1.2      供试土壤调理剂

“亚科丰土壤调理剂”原料是经原材料精选并检测合格经高温煅烧并且萃取后的土壤调理剂，主要化学物质成分为（K20≥30%，Si02≥12%，Mg0≥16%，pH：

11.0～12.0）

2.1.3      其它材料

同当地大田生产用肥、用药等。

2.2      试验时间

试验于2017年4月确定试验田块，并做好试验田块的布局工作。2017年5月25日进行深翻耕，然后将亚科丰土壤调理剂在到田翻耕前施用到田进行旋耕，保证本调理剂在每个处理里与土壤均匀混合。

2.3      试验田块基础信息

地理位置： 湖南省慈利县通津铺镇葵花台村。一季水稻田，肥力中等、有机质含量30g/kg以下、田间地下水位高 ，排灌方便。

土壤理化特性：土壤pH值5.43（采集5个样品，pH值分别为5.42、5.39、5.41、5.47、5.46），偏酸性  有机质23～26g/kg。

土壤背景Cd经测定全镉0.582mg/kg，活性镉0.371mg/kg，高于土壤环境质量国家标准GB15618-2008中的土壤无机污染物的环境质量第二级标准0.25（pH值≤5.5）和0.3mg/kg（pH>5.5～6.5）属土壤镉中度污染风险。

2.4      试验设计和方法

2.4.1      试验设计

试验设3个处理，3次重复，共9个小区，小区外设保护行，随机区组排列，小区间设隔离埂，各小区之间田埂用塑料薄膜铺盖至田面30cm以下，防止小区间串水串肥。小区面积24m2/小区×9个小区=216 m2。

处理1：常规施肥（对照）。

处理2：常规施肥+基施亚科丰土壤调理剂产品100kg。

处理3：常规施肥+基施亚科丰土壤调理剂产品200kg。

2.4.2      试验方法

试验在常规施肥的基础上进行。常规施肥为每667m2底施40%复合肥25kg，追施尿素7.5kg。按试验方案的要求在整地划分小区后将供试肥料施入各小区。各小区间，用覆有优质塑料膜、具有一定高度的土埂严密隔离，以防水、肥串渗。试验除按方案要求的施肥除外，其他管理措施同一般水稻田生产。

3      试验结果与分析

通过试验区整体观察，土壤调理剂起到了改善土质，使酸化、盐化、板结、施肥过度的土壤恢复活力的作用，稻谷的检测结果也表明：“亚科丰”土壤调理剂不但能提高作物产量，改善品质，减少落花落果，提高结实率，提早采收及延长采摘期，增加果实营养水平，商品性好，而且能有效降低农田重金属的活性，减少水稻对土壤镉的吸收，达到安全生产的目标。详细的试验结果数据分析如下。

3.1    “亚科丰土壤调理剂”对土壤pH值的影响

从表2可以看出，处理2、处理3与处理1相比，土壤的pH值分别提高了0.61、0.83个单位。与施肥前的土壤相比，处理2、处理3土壤pH值在收获时分别提高了0.63、0.85个单位。通过基施亚科丰土壤调理剂，有效地改变了酸性土壤的酸度，而且该土壤调理剂的调酸作用可以随着施用量的增大而逐渐提高。

3.2   “亚科丰土壤调理剂”对水稻植株各部位Cd含量的影响

从表3可以看出，处理2、处理3与处理1相比，水稻根部Cd含量分别降低0.453mg/kg、0.466 mg/kg，茎部Cd含量分别降低0.41 mg/kg、0.439 mg/kg，叶部Cd含量分别降低0.231 mg/kg、0.246 mg/kg，稻米Cd含量分别降低0.20 mg/kg、0.23 mg/kg。处理2、处理3与处理1相比，在稻米上表现出的降隔幅度分别为51.27%、57.62%，未施用钙镁硅土壤调理剂一季稻（处理1），其大米的镉含量为0.472mg/kg，远高于大米国家标准镉含量限定值0.20mg/kg。该钙镁硅土壤调理剂对镉的抑制作用随着施用量的增多而逐渐显著增加。

4      试验结论

试验结果表明，亚科丰土壤调理剂对试验稻田土壤的酸度和Cd污染都有较为显著的正面调理效果;在调节土壤pH值升高的同时，使土壤中的Cd从活性高的水溶态或可交换态被钝化固定。而且数据显示，随着施用量的增加而效果越发显著。每667m2施用钙镁硅土壤调理剂100kg（处理2）、200kg（处理3），与对照相比，稻米中镉含量降幅分别为51.27%、57.62%，降镉效果显著。连续施用亚科丰土壤调理剂，是否对土壤中重金属离子有固化效果尚待进一步试验考察。本试验结果表明“亚科丰土壤调理剂”在重金属污染稻田的降镉处理上是有效的，每667m2施100kg該调理剂能达到较为理想的降镉效果，经济投入上也是能够接受的。

参考文献

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[3]吴云.浅谈土壤污染与防治[J].现代农业，2010（06）：33.