不同施肥方式對(duì)再生稻產(chǎn)量和重金屬含量的影響

崔曉玉 鄒建曾 劉永全 彭叢笑

（1.湖南省長(zhǎng)沙市農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法局，湖南 長(zhǎng)沙 410013；2.湖南省岳麓區(qū)農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)服務(wù)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410013）

近年來，湖南省再生稻發(fā)展迅速，從2014年的6萬畝，到2020年穩(wěn)定在400萬畝左右。再生稻 “一種兩收”既省工省時(shí)、降低成本，又優(yōu)質(zhì)、安全、口感好，比普通米價(jià)格高，深受農(nóng)民喜愛。2019年湖南省委1號(hào)文件第25條“大力發(fā)展綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)”中明確指出“推廣再生稻”。適宜的肥料不僅對(duì)再生稻產(chǎn)量有影響，而且對(duì)土壤重金屬的有效性以及稻米中重金屬積累也有一定影響?；实倪B年施用會(huì)造成重金屬在土壤中的積累，相比土壤中重金屬育有較高的可溶性，容易被作物吸收。磷肥中含有較多的重金屬，劉樹堂等研究表明，長(zhǎng)期施用磷鉀肥可顯著提高土壤鎘的含量。針對(duì)全市農(nóng)民種植再生稻存在的不施肥或少施肥，偏施氮肥等問題。本文通過不同的施肥方式，研究了再生稻產(chǎn)量和稻米中重金屬含量，為我市再生稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)精確定量施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1.材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)地在湖南省長(zhǎng)沙縣路口鎮(zhèn)路口社區(qū)進(jìn)行，供試土壤為花崗巖發(fā)育的扁砂泥,試驗(yàn)張共計(jì)設(shè)置4個(gè)處理組，各小區(qū)面積均是30m2，均進(jìn)行3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組的排列方法。周邊均栽種保護(hù)行，不同小區(qū)中間進(jìn)行有效的田埂隔離，設(shè)置田埂寬度30cm，統(tǒng)一運(yùn)用塑料薄膜加以覆蓋。

土壤理化性質(zhì)：pH6.0、有機(jī)質(zhì)53.2g/kg、水解性氮295mg/kg、有效磷62.0 mg/kg、速效鉀152 mg/kg、土壤全鎘0.276 mg/kg。供試土壤重金屬鎘、汞、鉛、鉻含量分別是 3.09mg/kg、0.220mg/kg、51.1mg/kg、69.0mg/kg。對(duì)比既有技術(shù)規(guī)范內(nèi)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土塘安全評(píng)估參比值，供試土壤鎘含量為參比（0.3mg/kg）的10倍，汞、鉛、鉻含量分別沒有超過參比值0.3mg/kg、100mg/kg、200mg/kg.

供試作物為水稻，徽兩優(yōu)898。供試肥料為42%復(fù)合肥（21-10-11）、尿素（46%）和氯化鉀（60%）。

供試田塊近三年中水稻籽粒重金屬鎘、汞、鉛、鉻的平均含量分別是1.156mg/kg、0.004mg/kg、0.081mg/kg、0.085mg/kg、1.071mg/kg。依照我國(guó)現(xiàn)行有效的《食品中污染物限量》（GB2762）標(biāo)準(zhǔn)，水稻籽粒鎘含量為標(biāo)準(zhǔn)限量（0.2mg/kg）的5.78倍，鉻含量剛超出標(biāo)準(zhǔn)限量（1.0mg/kg），汞、鉛含量均沒有超過標(biāo)準(zhǔn)限量0.2mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，處理1（CK）：不施用任何肥料；處理2：每畝施用尿素20kg；處理3：每畝施用復(fù)合肥44kg；處理4：每畝施用尿素10kg、復(fù)合肥22kg（見表1）。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積30m2（5m×6m），隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)之間田埂用塑料薄膜覆蓋，防止小區(qū)間串水串肥。

表1 不同施肥方式處理設(shè)計(jì)

頭季稻：在3月25日時(shí)播種，苗床施用復(fù)合肥。750 kg/hm2作為基肥;一葉一心期時(shí)噴灑施用300 mg/kg多效唑；5月6日進(jìn)行移栽，移栽操作前，基底施加復(fù)合肥750 kg/hm2、過磷酸鈣225kg/hm2作為基肥。共栽24萬穴kg/hm2，各穴插帶粟2粒谷苗，基本苗90萬根/hm2。5月13日時(shí)施尿素75kg/hm2用作分粟肥。6月25日追加尿素75kg/hm2、鉀肥150kg/hm2作為穗肥。

1.2.2 田間管理措施

在7月25日（頭季稻齊穗以后15d）按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)施用再生稻促芽肥，8月10日收獲頭季稻，留株高度45cm。8月11日施用再生稻壯芽肥，嚴(yán)格按照各處理組設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，在確定再生稻齊穗以后，在9月5日按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)噴施葉面肥，10月30日收割、測(cè)產(chǎn)。6月30日病蟲害綜合防治。

1.2.3 樣品采集與分析

水稻收割前一天，分小區(qū)采集稻谷1kg，測(cè)定稻米中重金屬含量；每個(gè)小區(qū)分別取5兜水稻進(jìn)行考種。

2.結(jié)果與分析

2.1 各處理組生育期的觀察情況

在各個(gè)處理定點(diǎn)觀察不同施肥處理模式下水稻作物的長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相以及生育期。從不同處理的生育期統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)選用的頭季稻生育期是138d，收割頭季稻后，12d～13d再生稻就開始抽穗，由開始抽穗到齊穗11d～12d，再生稻生育期范疇63d～67d，相比之下處理1的再生稻生育期最長(zhǎng)，達(dá)到了67d，處理2、3、4再生稻生育期均為63d。

各處理水稻生育期記錄如下：播種期3-25、出苗期4-5、移栽期5-6、返青期5-14、曬天期6-20、始穗期7-4、齊穗期7-10、成熟期8-10、再生稻始穗期8-22、再生稻齊穗期10-16；再生稻生育期（d）1、2、3、4分別為67（d）、63（d）、63（d）、63（d）、63（d）。

2.2 不同施肥處理對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

由上數(shù)據(jù)可以看出，空白對(duì)照的再生稻產(chǎn)量最低為196.5kg/畝，施用肥料后再生稻產(chǎn)量均有很大提高，同空白相比，處理2、處理3、處理4，每畝分別增加產(chǎn)量152.8kg、133.1kg、170.9kg；處理4產(chǎn)量最高為367.4kg/畝，同處理2，處理3相比，每畝分別增加18.1kg、37.8kg；產(chǎn)量其次的是處理2為349.3kg/畝，比處理3高19.7kg/畝，組間數(shù)據(jù)差異明顯，從以上分析可知，施用尿素、復(fù)合肥和尿素復(fù)合肥配施，再生稻產(chǎn)量都有很大提高，從減少化肥用量和經(jīng)濟(jì)效益角度考慮，每畝施尿素20kg，再生稻可以獲得高產(chǎn)，陳國(guó)銀等研究不同施肥方式對(duì)再生稻氮肥能使再生稻獲得的較高產(chǎn)量，減少氮肥的用量，產(chǎn)量也會(huì)隨之下降。

表2 不同施肥處理對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

2.3 不同施肥處理對(duì)再生稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

由表3可以看出，穗長(zhǎng)為處理4＞處理2＞處理3＞處理1，有效穗數(shù)為處理2＞處理3=處理4＞處理1，每穗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)為 處理4＞處理2＞處理3＞處理1，結(jié)實(shí)率為處理3＞處理4＞處理2＞處理1，千粒重為處理1＞處理4＞處理3＞處理2。施肥可以大大提高再生稻的穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和總粒數(shù)。其中處理4每畝施用尿素10kg、復(fù)合肥22kg，再生稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因子相對(duì)最高，是其獲得高產(chǎn)的主要原因。

表3 不同施肥處理對(duì)再生稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

2.4 不同施肥處理對(duì)再生稻米重金屬含量的影響

2.4.1 不同施肥處理對(duì)再生稻米鉛含量的影響

從圖1可知，施用肥料后，稻米中鉛含量都有所增加，處理4稻米中鉛含量最高為0.048 mg/kg，但沒有超過限量值（0.2 mg/kg），處理2和處理3稻米中鉛含量相差不大，處理1鉛含量最低為0.033 mg/kg。

圖1 不同處理對(duì)稻米鉛含量的影響

2.4.2 不同施肥處理對(duì)再生稻米鎘含量的影響

由圖2可知，4個(gè)處理組的稻米鎘含量都超過了限量值（0.2 mg/kg），稻米鎘含量最高的是處理1，為0.318 mg/kg，其次為處理3，為0.307 mg/kg，最低的是處理2，為0.230 mg/kg。

圖2 不同處理對(duì)稻米鎘含量的影響

2.4.3 不同施肥處理對(duì)再生稻米汞含量的影響

從表4可以看出，施用肥料后，稻米中汞的含量變化不明顯，4個(gè)處理都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于限量值（0.02 mg/kg）。

表4 不同施肥處理對(duì)再生稻米重金屬含量的影響

3.小結(jié)與討論

該項(xiàng)研究結(jié)果表明，在頭季稻收割前15d，及收割后3d施用促芽肥、壯芽肥，再生稻都能獲得較高產(chǎn)量，其中氮肥對(duì)再生稻的產(chǎn)量影響比較大，從減少化肥用量和經(jīng)濟(jì)效益角度考慮，每畝施尿素20kg，有效穗和結(jié)實(shí)率兩個(gè)產(chǎn)量因子數(shù)值較高，也是再生稻可以獲得高產(chǎn)的原因。綜合分析后，筆者認(rèn)為，于頭季稻收割之前10d～15d及收割以后施用尿素與復(fù)合肥，均有益于提升再生稻產(chǎn)量，但通常多施氮肥能獲得更高的產(chǎn)量，若減少氮肥的施用量，那么再生稻的產(chǎn)量也會(huì)隨之下降。對(duì)再生稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)構(gòu)成加以分析，提升單位面積內(nèi)再生稻的有效穗數(shù)與結(jié)實(shí)率，是其實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的主要原因。

施肥后，4個(gè)處理的稻米鎘含量均超出了限量值（0.2 mg/kg），處理1最高，是0.318 mg/kg，處理3，是0.307 mg/kg，處理2最低，對(duì)應(yīng)值是0.230 mg/kg。稻米中鉛含量都有所增加，其中處理4最高達(dá)到了0.048mg/kg，但都在合格范圍；稻米鎘含量有所下降但均超標(biāo)，只施用尿素的處理，稻米鎘含量相對(duì)最低；稻米汞含量變化不明顯,都在合格范圍。從經(jīng)濟(jì)和安全方面考慮，畝施用尿素20公斤，再生稻產(chǎn)量相對(duì)最高和稻米重金屬含量最低。

本試驗(yàn)研究進(jìn)一步闡明了農(nóng)田土壤重金屬污染和再生稻重金屬污染元素之間不一定形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，土壤重金屬元素在參比值之下并斌能代表再生稻內(nèi)該種重金屬元素含量低于污染限量值，水稻重金屬污染可能和當(dāng)季空氣污染、水污染及差異化的農(nóng)藝操作等存在相關(guān)性，本試驗(yàn)內(nèi)農(nóng)田灌溉用水的重金屬含量沒有檢出超標(biāo)情況，故而影響再生稻內(nèi)重金屬元素含量高低的因素不單純是土壤重金屬污染狀況，還受農(nóng)藝操作、大氣等客觀因素的影響，試驗(yàn)在不調(diào)整既有種植制度及習(xí)慣的基礎(chǔ)上，要有針對(duì)性的調(diào)整施肥措施以科學(xué)調(diào)整酸性土壤pH值，有益于降低農(nóng)田內(nèi)重金屬有效態(tài)含量，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全得到更大的保障。