錳肥用量及施用方式對稻米鎘含量的影響

王 科，李 浩，張 成，楊 勛，卿秋靜，王 強，孫加威，唐 波

(成都市農業技術推廣總站，四川 成都 610041)

農田土壤中的重金屬會對農作物的生長及品質產生不利影響，而鎘是造成成都平原耕地土壤及農產品重金屬污染的主要因素[1]。水稻是富鎘作物，也是成都市第一大糧食作物[2]，因此如何防控水稻重金屬鎘污染成為人們關注的焦點。有研究發現，水稻對錳、鎘的吸收存在拮抗作用，錳在一定程度上可減少水稻根系對鎘的吸收[3-5]。盡管目前國內外已有學者開始關注錳肥對植物吸收積累重金屬的影響，但利用錳肥治理稻米鎘污染的報道還較少。成都平原的土壤以水稻土為主，主要以河流沖積物為成土母質，土壤中錳流失較為嚴重。本文通過大田試驗，研究在自然條件下，錳肥(硫酸錳)用量及其施用方式對水稻鎘吸收規律的影響，分析錳肥治理稻米鎘污染的可行性，從而為水稻的鎘污染防控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于四川盆地西部，屬亞熱帶濕潤季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛。供試土壤為水稻土，pH值為6.25，土壤全鎘平均含量為0.41mg/kg，屬輕微鎘超標土壤(GB15618-2018)，土層較為深厚，肥力均一，排灌方便。

1.2 試驗材料

供試肥料：錳肥，(Mn SO4·H2O%≥98.0，純錳≥31.8%，分子式Mn SO4·H2O)；復合肥(N∶ P2O5∶ K2O,15-15-15，總養分≥45%)；尿素(46%)。供試水稻：水稻品種為秈型三系雜交水稻宜香優1108，全生育期156.3d。

表1 錳肥用量及施肥方式

1.3 試驗設計

試驗設置錳肥用量及施用方式處理，具體試驗設計見表1。試驗采用單因素隨機區組排列，7個處理，3次重復，小區面積為6m×4m=24m2，小區之間用田埂隔開。每個小區間隔0.5m，田梗用塑料布包裹防止漏水、串肥，所有小區采取單排單灌。除錳肥外，所有小區肥料用量與施肥方式一致，復合肥做底肥用量為40kg/667m2，抽穗期追施尿素10kg/667m2。水稻育秧方式為大田普通濕潤育秧，2018年水稻于3月育苗，5月移栽，9月收割。水稻灌溉、田間雜草和病蟲害防治等，均按照當地高產田進行。

1.4 檢測與分析

試驗前采集耕層土樣，水稻收獲時采集各小區耕層土壤及水稻籽粒樣品，并對各小區水稻進行測產。采用原子吸收分光光度法測定土壤及水稻糙米樣品中鉛、鎘總量，測定土壤pH值。運用Excel 2010進行數據統計及圖表制作，運用統計軟件SPSS17.0進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 錳肥的增產效果

從圖1可知，葉面噴施及基施錳肥對水稻均有一定的增產效果。相比對照處理CK，葉面噴施錳肥處理水稻產量提高了6.10%～11.15%，基施錳肥處理水稻產量提高1.48%～8.90%。整體來看，葉面噴施的效果略好于基施。

圖1 不同處理水稻的產量

2.2 錳肥對糙米Cd、Pb含量的影響

試驗地各小區的土壤pH值在5.68～6.47之間，處于弱酸性水平，土壤總鎘含量在0.207～0.571之間，大部分小區處于輕微鎘超標狀態(GB15618-2018)。糙米中Cd的含量大小直接決定了其健康風險的高低。從圖2可知，施用錳肥可以有效降低糙米中鎘含量，而錳肥對糙米中鉛含量的影響不大。具體來看，葉面噴施錳肥處理(T1、T2、T3)與對照(CK)相比，糙米鎘含量分別降低14.33%、29.25%、21.64%；基施錳肥處理(T4、T5、T6)與對照(CK)相

比，糙米鎘含量分別降低4.22%、13.82%、15.87%。總的來說，葉面噴施效果要好于基施。本試驗中CK和T4處理的糙米鎘含量略高于0.2mg/kg(GB2762-2017)有輕微超標，其他處理的糙米鎘含量均未超標；所有處理的糙米鉛含量均低于0.2mg/kg(GB2762-2017)，均未超標。

圖2 不同處理下糙米的鎘和鉛含量

3 結論

施用錳肥對水稻有一定的增產效果。與CK相比，葉面噴施錳肥可增產6.10%～11.15%，基施錳肥可增產1.48%～8.90%，葉面噴施的效果略好與基施。從糙米重金屬鎘、鉛含量來看，施用錳肥可以有效降低糙米中鎘含量，而錳肥對糙米中鉛含量的影響不大。與CK相比，葉面噴施錳肥可使糙米鎘含量降低14.33%～29.25%，基施錳肥可使糙米鎘降低4.22%～15.87%，葉面噴施的效果要好于基施。因此，在輕微鎘超標土壤上，推薦在水稻灌漿初期葉面噴施2g/L的硫酸錳以降低糙米鎘含量，提升稻米品質。當然本研究僅有水稻宜香優1108品種作為研究對象且僅有一季數據作為支撐，需要開展進一步的試驗驗證，以確定其防控效果的穩定性。