有机硅土壤调理剂对水稻安全生产影响的研究

胡仁健

摘 要：为探究河北硅谷肥业有限公司生产的有机硅土壤调理剂的作用，开展了有机硅土壤调理剂在水稻生产上应用效果的试验。结果表明，施用有机硅土壤调理剂，能促进水稻分蘖，增产11%～19%;提高土壤pH值，降低土壤Cd含量9%～11%，降低大米Cd含量10%～21%，但成本投入增加0.90元/m2左右。

关键词：有机硅调理剂;土壤;水稻;pH;镉Cd;产量

中图分类号 S511;X503.231文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）06-0113-02

近年来，土壤污染问题一直备受关注，不仅直接影响农产品质量安全，也与人类身体健康相关。水稻镉（Cd）污染风险问题是社会关注的热点，选择安全利用、成本可控、环境友好且能保障农产品质量安全和生态安全的农艺措施非常重要，而选择调控效果好的土壤调理剂是技术应用的关键。有机硅土壤调理剂能提高土壤pH值，钝化重金属生物活性，减少水稻对镉（Cd）的吸收。根据农业农村部耕地质量监测保护中心的安排（耕地评价[2019]17号），为探究河北硅谷有机硅土壤调理剂在水稻安全生产方面的作用，因此开展了本试验，旨在为土壤调理剂推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地处E117.71921°，N30.63253°，田地块平坦，排灌能力强，肥力中等、均匀，远离交通要道，具有代表性和典型性。

1.2 供试材料 河北硅谷肥业有限公司提供“有机硅土壤调理剂”主要成分：氮磷钾≥40%（14-12-14），有机质≥15%，SiO≥5%，CaO≥5%，黄腐酸≥1%，剂型为粉剂;贵池区农技推广中心提供铜陵六国化工股份有限公司生产46.4%尿素，铜陵市禾盛化工有限公司生产12%颗粒过磷酸钙，加拿大产60%氯化钾。试验作物为单季杂交水稻，品种为“创两优7022”。

1.3 试验设计 试验设3个处理，3次重复，共9个小区，四周设保护行。小区面积50m2，长度10m，宽度5m。处理1底肥有机硅土壤调理剂（粉剂）750kg/hm2，氮磷钾用量分别为150、112.5、150kg/hm2;处理2底肥有机硅土壤调理剂（粉剂）75kg/667m2，氮磷钾用量分别为202.5、157.5、202.5kg/hm2;处理3（CK）与处理1等养分（氮磷钾）的普通肥料。

1.4 测定方法 土壤检测执行GB/T17141-1797《土壤质量铅、镉的测定—石墨炉原子吸收分光光度法》，稻谷检测执行GB5009.15-2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻茎蘖动态的影响 水稻茎蘖动态调查数值是过去某次调查日的茎蘖数减去当日茎蘖调查数。由图1可知，处理1、2水稻分蘖比CK发生早且快，分蘖高峰均出现在同一调查日7月24日，移栽后35d水稻出现消减。

2.2 不同处理对水稻成穗率的影响 由表1可知，各处理对水稻分蘖率的影响不大。水稻成穗率以处理2最高，比CK、处理1分别高0.8%、7.1%;CK比处理1高6.3%。

2.3 不同处理对水稻产量构成因子的影响 由表2可知，处理1水稻生长量大，穗粒数多，结实率高，各产量构成因子均优于处理2和CK。表2 不同处理水稻经济性状

2.4 不同处理对水稻产量的影响 由表3可知，处理1水稻产量最高，为12502.95kg/hm2，比CK、处理2分别增产2019和772.35kg/hm2，增幅分别为19.3%、7.4%。处理2比CK增产1246.65kg/hm2，增幅达11.1%。

2.4.1 方差分析 由表3可知，F值：F0.01=6.944272>F处理=6.753423>F0.05=0.052204，各处理间差异达显著水平;F0.01=6.944272>F重復=0.062226

2.4.2 新复极差分析（LSR-SSR） 由表4可知，处理1与处理2水稻产量差异不显著，与CK产量差异显著;处理2与CK水稻产量差异不显著。

2.5 不同处理对经济效益的影响 由表5可知，处理1产值最高，为25756.8元/hm2，比处理2增收2867.25元/hm2，增幅为9.97%;比CK增收4643.7元/hm2，增幅为16.15%;处理2比CK增收1776.45元/hm2，增幅为6.86%。CK纯收入最高22339.8元/hm2，比处理1、处理2分别增收3752.25和11119.35元/hm2，增幅分别达16.8%、49.78%。处理2比处理1纯收入减少7367.1元/hm2，减幅为39.63%。

2.6 不同处理对土壤稻谷镉含量和pH的影响 由表6可知，土壤pH值处理1、2均比试验前提高0.1个单位。土壤镉（Cd）含量处理1、2分别比CK降低0.06和0.05mg/kg，降幅分别达10.7%、8.9%;处理1比处理2降低0.01mg/kg，降2%。大米镉（Cd）含量处理1、2分别比CK降低0.07和0.06mg/kg，降幅分别达21.2%、18.2%;处理1比处理2降低0.01mg/kg，降幅为3%。

3 结论与讨论

本试验结果表明，施用河北硅谷肥业有限公司生产的有机硅土壤调理剂，能显著提高水稻产量，增产1245～2025kg/hm2，增幅为11%～19%;但由于施用调理剂的成本较高，导致纯收入显著下降，减收3750～11100元/hm2，减幅为17%～50%;施用有机硅土壤调理剂，土壤pH提高0.1个单位;降低土壤镉（Cd）含量0.05～0.06mg/kg，降幅达9%～11%;降低大米镉（Cd）含量0.06～0.07mg/kg，降幅为18%～21%。土壤重金属污染修复与治理较为缓慢，建议进行3～5年定位试验，充分监测治理效果。

参考文献

[1]李心，林大松，刘岩，等.不同土壤调理剂对镉污染水稻田控镉效应研究[J].农业环境科学学报，2018（07）：198-207.

[2]周航，周歆，曾敏，等.2种组配改良剂对稻田土壤重金属有效性的效果[J].中国环境科学，2014（02）：167-174.

[3]黄益宗，郝晓伟，雷鸣，等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报，2013（03）：6-14.

（责编：张 丽）