葉面降鎘劑對稻谷降鎘效果的應用探索

姜朝暉 張鐵牛 易佳佳 周尚泉

關鍵詞：葉面降鎘劑;稻谷;降鎘效果;探索

如何降低水稻米中鎘Cd含量，是當前研究的熱點和亟待解決的問題之一[1]。目前，在水稻種植中推廣應用的降鎘技術主要有低鎘吸收品種選育（即“V”）、優化水分管理（即“I”）、調節土壤酸堿度（即“P”）、植物修復和農藝措施（即“n”）等，“VIP+n”降鎘配套技術的推廣在實際應用中受到不同條件的局限[2]。農民習慣性曬田以及水源有限等問題使“優化水分管理”降鎘技術推廣難度較大，糧食價格低迷、投入品費用增長、“低鎘吸收品種”替代很難大面積推廣，石灰施用復雜且費用高，使“改良土壤酸性化”的可能性不大。采用葉面噴施降鎘劑降低水稻鎘含量是利用拮抗原理，增加水稻其他微量元素，競爭水稻鎘吸收與運輸達到降鎘的一種技術方法[3]。噴施葉面降鎘劑因其操作簡單、成本較低，已經成為普遍使用的降鎘技術，然而市售降鎘劑的降鎘效果良莠不齊，為驗證葉面降鎘劑對水稻降鎘效果，我們進行了田間試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗田選擇

為突顯降鎘效果，選擇鎘污染較嚴重的稻田進行試驗，地點在湖南省湘陰縣靜河鎮愛民片3組蔣建軍的稻田（房屋旁）。2020年，本區域早稻稻谷鎘含量較高（1.088mg/kg）。試驗田面積0.2hm2，品種為墾優1683，大田用種量60kg/hm2，人工拋栽，3月24日播種，4月22日拋栽;基肥采用45%復合肥，375kg/hm2，追肥采用尿素，60kg/hm2。

1.2 葉面降鎘劑選擇

選擇的國康牌水稻降鎘控鎘劑（金谷優），是由湖南國農農業高科技有限責任公司生產的一種新型環保高科技新產品。其作用原理是在水稻生長期葉面噴施，藥劑向下傳導，阻止鎘等重金屬向上傳導，減少稻米吸收，降低稻米鎘等重金屬含量。

1.3 試驗設計

采用隨機區組實驗設計，設5個處理，分別是金谷優2 250g/hm2于破口前7天噴施一次（處理1）、金谷優4 500g/hm2于破口前7天噴施一次（處理2）、金谷優2 250g/hm2于破口前7天+齊穗期各噴施一次（處理3）、金谷優9 000g/hm2于破口前7天噴施一次（處理4）、全生育期不噴施葉面降鎘劑（對照）。其他管理正常。每處理4次重復，共15個小區。為減少小區間噴施中飄移影響，我們噴霧時臨時采用塑料布遮擋進行。噴霧采用16型電動噴霧器常規噴霧，用水量為450L/hm2。小區設計如表1。

1.4 抽樣送檢方法

采樣時間為收割前3天，采樣方法為梅花五點法取樣，割取穗部然后就地脫粒，1個小區采樣不少于1kg鮮稻谷，貼上標簽，帶回自然曬干后制樣待檢。5個處理3個重復（共15個樣本）統一送廣電計量檢測（湖南）有限公司檢測鎘含量，1個重復共5個樣本送湘陰縣市場監督管理局檢測中心檢測鎘含量。

1.5 考查與評價方法

根據第三方檢測機構檢測結果進行統計分析，利用DPS 9.01版統計軟件進行統計分析，評價各藥劑小區對比不施葉面降鎘小區降鎘幅度或百分率。降鎘效果（%）=（空白對照區稻米鎘含量-處理區稻米鎘含量）÷空白對照區稻米鎘含量×100%。利用同區域上年稻米鎘含量與今年本次試驗檢測稻谷鎘含量進行比較，驗證施用葉面降鎘劑年度間降鎘作用。

1.6 試驗期間天氣因素

試驗第一次施藥時間為2021年6月13日，氣溫25.8-34.4℃，平均29.9℃，相對濕度78%，晴天，藥后7天，氣溫19.7-35.0℃，平均溫度27.2℃，平均相對濕度85%，3個降雨日，降雨量僅3.3mm;試驗第二次施藥為2021年6月21日，氣溫為20.6-29.9℃，平均25.0℃，相對濕度86%，晴天，藥后7天，氣溫23.3-35.8℃，平均29.7℃，平均相對濕度82%，2個雨日，累積降雨24.6mm。整個試驗期間無特殊惡劣天氣。

2 結果與分析

2.1 送檢檢測結果

根據GB2762-2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》，稻米鎘含量限量標準為0.2mg/kg，但是根據國際食品法典委員會（CAC）對大米中鎘的限量為0.4mg/kg。鑒于2020年10月20日，國家衛健委就《食品安全國家標準 食品中污染物限量》第二次向社會公開征求意見，擬將其鎘限量從0.2mg/kg調整為0.4mg/kg。20個樣本檢測結果（見表2），稻谷鎘含量為0.320-1.041mg/kg，均值為0.677mg/kg，因此，以0.4mg/kg為標準，合格樣本僅有噴施9 000g/hm2 5個小區樣本，僅占25%。主要原因是試驗選擇在較重污染的稻田進行，去年早稻沒有治理的同區域（靜河鎮愛民村早稻稻谷鎘含量見表3）測定稻谷鎘含量平均為0.885g/kg，最高2.150mg/kg，11個樣本僅1個在0.2mg/kg以下，僅占9.1%，介于0.2-0.4mg/kg的樣本僅2個，占18.2%，超0.4mg/kg以上的樣本8個，占72.7%。從年度降鎘效果分析，說明施用葉面降鎘劑仍然有較好效果。

2.2 結果對比分析

于破口前7天噴施金谷優2 250g/hm2一次，降低籽粒鎘含量13.3%-20.2%，平均17.2%;于破口前7天噴施金谷優4 500g/hm2一次，降鎘效果35.0%-40.2%，平均36.5%;于破口前7天噴施金谷優9 000g/hm2一次，降鎘效果66.1%-68.2%，平均67.6%;于破口前7天噴施金谷優2 250g/hm2一次，再于齊穗期噴施2 250g/hm2一次，降鎘效果為40.3%-47.6%，平均42.6%。

通過統計分析，四個藥劑處理間降鎘效果差異顯著，以劑量為9 000g/hm2，于破口前7天噴施一次的處理降鎘效果最好，平均降鎘達67.6%;以劑量為2 250g/hm2，于破口前7天噴施一次的效果最差，平均降鎘效果僅17.2%。這說明使用量增加有利于增強降鎘效果。比較4 500g/hm2一次噴施和4 500g/hm2分二次噴施（每次2 250g/hm2），結果表明降鎘效果噴施二次好于噴施一次，因此建議噴施次數增加。降鎘效果從大到小排列是：9 000g/hm2一次用藥處理﹥4 500g/hm2二次用藥（每次2 250g/hm2）處理﹥4 500g/hm2一次用藥處理﹥2250g/hm2一次用藥處理。

3 結論與討論

3.1 試驗結論

金谷優葉面降鎘劑在重度污染稻谷田試驗表明，對水稻稻谷具有明顯的降鎘效果，降鎘幅度隨降鎘劑用量越大，降幅越大，同劑量下分2次噴施效果更佳。根據稻田受污染程度情況，在輕度污染的稻田，推薦每次劑量為2 250g/hm2分別于破口前7天和劑穗期各噴施1次，降鎘效果可達40.3%-47.6%，平均42.6%。對于較重污染的稻田，于破口前7天噴施金谷優9 000g/hm2一次，降鎘效果66.1%-68.2%，平均67.6%。

3.2 討論

本試驗是在鎘污染較重的稻田內進行的，降鎘幅度較大，建議于破口前7天，加大用量，如噴施金谷優9 000g/hm2一次。但持續使用降鎘劑是否有穩定的較高降鎘效果需要進一步驗證。

同時，葉面降鎘劑也有其局限性，根據楊發文等研究表明[4]，葉面阻控劑通過促進莖葉中的氮和磷向稻米轉移，阻止水稻莖葉中的鎘向外轉運，從而降低稻殼和稻米中鎘的含量。葉面降鎘劑所解決的是水稻體系中鎘分配部位問題，降低稻米鎘含量的同時，相應地加重了稻莖及稻葉鎘的含量，整個水稻體系總體鎘含量并沒有下降，也就是一種“治標不治本”的技術方法，需要每季水稻施用葉面降鎘劑來降低當季稻米中鎘的含量。