碧護（垂直）生態綜合技術在水稻降鎘增產上的應用效果研究

左 嬌 胡榮娟 李小毛 夏愛萍 李彥雷 魏佳峰 李春林 張瑞萍，3*

（1北京成禾佳信農資貿易有限公司，北京 100025；2上高縣農產品服務中心，江西上高 336400；3江蘇愛佳福如土壤修復有限公司，江蘇南通 226000）

鎘（Cd）是生物毒性較高、轉移性較強的重金屬之一，鎘遷移、積累至作物體內會導致其產量和品質下降，隨后可經食物鏈積累于人體和動物體內并引發健康危害[1]。鎘危害可引發人體腎臟疾病、骨質疏松及認知能力障礙等[2-4]。近幾十年來，由于采礦、污灌、“三廢”排放和肥料不合理施用，我國農田土壤鎘污染日益嚴重。據統計，我國約有27.86萬km2的農田土壤遭受鎘污染[5]。根據Rafiq等[6]報道，因鎘污染直接導致的稻米減產量約為1 000萬t，“鎘米”年產量約為1 200萬t。

融地美是來自美國的高活性液體硅肥（中量元素肥，Si≥100 g/L），硅元素形態是能被植物直接吸收和利用的單硅酸，以天然礦石為原料提取而成，并獲得德國CERES和美國農業部有機認證。該硅肥是一種功能性肥料，具有促進作物生根，加強植物光合作用，增強作物抗旱、抗鹽堿、抗病蟲能力，緩解重金屬脅迫，提供肥料吸收利用率，提高作物產量和品質等作用[7]。0.136%赤·吲乙·蕓苔（碧護）是德國科學家利用植物化感和生態生化學原理研究開發的植物源植物生長調節劑，它含有天然植物內源激素、黃酮類物質和氨基酸等逾30種植物活性物質，具有活化細胞、促進根系發育、提高光合作用、增強作物抗逆性、提高作物產量和改善品質的作用，得到歐盟BCS、美國OMRI和中國CAUCB三重有機認證，在小麥[8]、水稻[9-10]、葡萄[11-12]、馬鈴薯[13]、黃瓜[14]、蘆筍[15]、番茄[16]等生產上已經廣泛應用。

本文以江西省上高縣水稻為研究對象，開展了碧護（垂直）生態綜合技術在水稻降鎘、提質增產上的效果研究，以期為推廣應用該技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在江西省上高縣翰堂鎮有源村進行，土壤為黃泥田，前茬作物為綠肥紫云英，土壤中含有機質34.7 g/kg、全氮 2.09 g/kg、有效磷 18.2 mg/kg、速效鉀108 mg/kg、全鎘 0.401 mg/kg、有效態鎘 0.320 mg/kg，pH值6.25。

1.2 供試材料

供試晚稻品種為粵良珍禾。

供試藥劑碧護（0.136%赤·吲乙·蕓苔可濕性粉劑，德國阿格福萊農林環境生物技術股份有限公司生產）、融地美（中量元素肥，Si含量≥100 g/L，美國太瑞科技有限公司生產）由北京成禾佳信農資貿易有限公司提供，融耕美（有機肥，有機質≥40%，有效活菌數≥2×109CFU/g）由江蘇愛佳福如土壤修復有限公司提供。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理，各處理具體設計見表1。3次重復，共15個小區，隨機區組排列，小區面積70 m2（14m×5 m）。小區間設隔離行，各小區單灌單排，避免串灌串排相互影響；設立標識牌，以利觀察。2020年6月19日浸種，6月20日播種，7月11日施基肥，7月12日移栽，7月22日施追肥。小區其他栽培管理措施各處理保持一致。

表1 試驗各處理具體設計方案

1.4 調查內容及方法

在收獲期（11月3日）調查不同處理水稻株高、穗長、有效穗數、穗實粒數、千粒重等指標，計算結實率，測定理論產量和實際產量。采集植物樣品，送至江西朔新農檢測科技有限公司進行重金屬檢測。

1.5 數據處理

試驗所有數據均采用SPSS 16.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對稻谷鎘含量的影響

從表2可以看出，與CK相比，處理A（碧護垂直生態綜合技術）和處理B、C、D（碧護生態綜合技術）能顯著降低稻谷中的鎘含量，降鎘幅度為51.27%～91.14%。處理A、處理C和處理D較處理B效果更好。可以看出，融地美1 500 mL/hm2使用1次（處理C）或2次（處理D）降鎘效果要好于融地美750 mL/hm2使用2次（處理B），且處理C和處理D降鎘比例分別達到81.65%、89.24%。

表2 不同處理稻谷鎘含量

2.2 不同處理對水稻生物學性狀的影響

從表3可以看出，處理A株高、穗實粒數、結實率和理論產量顯著優于其他處理，說明碧護垂直生態綜合技術能明顯改善水稻生物學性狀指標，從而提高水稻產量；處理B和處理D的理論產量顯著高于CK，低于處理A，說明碧護生態綜合技術可以明顯提高水稻產量，且碧護垂直生態綜合技術在改善水稻主要生物學性狀和提高產量方面優于碧護生態綜合技術。

表3 不同處理水稻生物學性狀結果

2.3 不同處理對水稻產量的影響

從表4可以看出，處理A產量顯著高于其他處理，較CK增產1 442.85 kg/hm2，增幅22.85%；處理D較CK顯著增產10.86%，處理B、C、D之間產量差異不顯著，但明顯低于處理A，說明碧護垂直生態綜合技術和碧護生態綜合技術都能顯著提高水稻產量，而碧護垂直生態綜合技術增產效果顯著優于碧護生態綜合技術，碧護生態綜合技術（處理B、C、D）之間差異不明顯。

表4 不同處理水稻產量

3 結論與討論

近年來，活性硅技術產品融地美在水稻降鎘和提質增產上的應用日益廣泛[17]。2013年，清遠市質量計量監督檢驗所檢測表明，融地美在水稻秧苗期使用1次可以使大米鎘含量從0.36 mg/kg下降到0.27 mg/kg，降幅25.0%；融地美在水稻全生育期噴施2次，使大米鎘含量從0.36 mg/kg下降至0.10 mg/kg，降幅72.2%。

2014年，湖南省農業科學院試驗結果表明，融地美于水稻分蘗期噴施，使稻米鎘含量較清水對照降低56.7%。2019年，湖北省當陽市農業農村局試驗結果表明，底肥施用寶地生60 kg/hm2，并于水稻分蘗期、始穗期、灌漿期3次葉面噴施融地美500倍液+碧護15 000倍液處理可降低水稻鎘含量21.05%，水稻產量提高26.74%[17]。

本研究表明，碧護垂直生態綜合技術（基肥施融耕美+葉面噴施2次融地美750 mL/hm2）和碧護生態綜合技術（葉面噴施2次融地美1 500 mL/hm2）降鎘效果分別達到91.14%和89.24%，增產率分別達到22.85%和10.86%。因此，推薦在水稻生產上廣泛應用碧護（垂直）生態綜合技術。