?噴施寶有機水溶肥對雜交晚稻增產及稻米降鎘的效果?

摘要：為探明噴施寶有機水溶肥對雜交晚稻增產及稻米降鎘（Cd）的效果，在輕度Cd污染（土壤Cd含量0.43 mg/kg）稻田進行了田間試驗。試驗設3個處理，T1：常規施肥+噴施寶有機水溶肥料（水劑）1 500 mL/hm2對水750 kg/hm2分別于雜交晚稻孕穗期和破口期進行葉面噴施；CK1（清水對照）：常規施肥+噴施T1等量清水；CK2（空白對照）：常規施肥不噴噴施寶有機水溶肥料（水劑），不噴清水。結果表明：與對照比較，T1可明顯改善植株經濟性狀，顯著增加每穗實粒數，可顯著增產8.7%～9.1%；稻谷純收入增加1 189.6～1 411.6元/hm2，增收6.6%～8.0%，經濟效益顯著；稻米鎘含量0.171 mg/kg，降至國家安全標準以內，降Cd率44.7%～47.4%，降Cd效果極顯著。因此，噴施寶有機水溶肥可在邵陽市晚稻種植區及輕度Cd污染的酸性稻田中推廣應用。

關鍵詞：有機水溶肥；噴施寶；雜交晚稻；產量；稻米降鎘

中圖分類號：S145.2; S511.330.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）11-0043-04

Yield-Increasing and Cadmium-Reducing Effects of the Organic Water-Soluble Fertilizer Penshibao on Hybrid Late Rice

LIU Xin-xin

（Agricultural Comprehensive Service Center of Pingshang Town in Xinshao County， Xinshao 422900， PRC）

Abstract： To explore the yield-increasing and cadmium （Cd）-reducing effects of the organic water-soluble fertilizer Penshibao on hybrid late rice， a field experiment was conducted in the paddy field with mild Cd contamination （soil Cd concentration： 0.43 mg/kg）. The experiment was designed with three treatments： T1 （conventional fertilization + foliar application of Penshibao at 1 500 mL/hm2 mixed with 750 kg/hm2 water at the booting and early heading stages）， CK1 （water control， conventional fertilization + an equivalent amount of water to that in T1 at the same stages）， and CK2 （blank control， conventional fertilization without any foliar application）. The results showed that compared with CK1 and CK2， T1 significantly improved the economic traits （especially numbers of full seeds per panicle） of rice， increasing the yield by 8.7% to 9.1%. Additionally， T1 increased the rice net income by 1 189.6 to 1 411.6 yuan/hm2，

reflecting a revenue increase of 6.6% to 8.0%. Furthermore， T1 reduced the cadmium concentration in rice seeds to 0.171 mg/kg， well within the safety limit in the national standard， achieving a Cd reduction rate of 44.7% to 47.4%. In conclusion， the application of Penshibao was recommended for promotion in the late rice planting areas of Shaoyang City， particularly in the acidic paddy fields with mild Cd contamination.

Key words： organic water-soluble fertilizer; Penshibao; hybrid late rice; yield; cadmium reduction in rice

數量安全和質量安全是糧食安全的兩個主要方面，關系到經濟發展和社會穩定。稻米作為主食之一，其質量安全更是倍受人們的關注[1]。研究表明，鎘（Cd）等重金屬污染是影響稻米質量安全的重要因素之一。早在15 a前，我國重金屬污染土壤面積就已高達2 000萬hm2，占全國耕地總面積的1/6[2]。湖南省蘊藏豐富的有色金屬資源，對有色金屬的過度采冶使當地重金屬鎘污染不斷加劇，湖南也因此成為農田土壤鎘污染嚴重的主要省份之一[3]。為解決這一問題，我國于2014年在湖南省長株潭地區啟動了重金屬污染耕地修復治理試點工作 [4]，湖南其他地區相繼跟進，針對涉污企業從污染源頭上進行治污與減排。如“十四五”規劃以來，邵陽市完成了5家重點排污企業超低排放改造和23家重點企業VOCs（揮發性有機物）綜合治理。2022年，邵陽市受污染耕地安全利用面積達到3.70萬hm2，其中輕中度污染耕地安全利用面積達3.58萬hm2，土壤污染治理與修復工作成績顯著[5]。邵陽市大部分涉污企業重金屬污染源問題綜合治理工作取得明顯成效，但稻田輕中度污染耕地仍占有一定的比例，鎘污染耕地的修復治理工作尚未完成，如新邵縣坪上鎮的鎘超標稻田面積超過2 000 hm2，占當地稻田總面積的69.6%。因此，研究和推廣水稻增產降鎘技術尤為重要。

新邵縣享有“湖南之心”美譽，是大米的重要產地，水稻復種指數達到1.3，其稻谷產量和品質尤為重要。近年來，我國在水稻降鎘增產方面已有一定科研基礎[6-10]，但研究大多為土壤調理劑的相關應用，或僅針對早稻和一季中晚稻，在雙季雜交晚稻降鎘增產研究方面存在不足。2021—2023年，本研究應用噴施寶有機水溶肥料（水劑）連續3 a在雜交晚稻上進行增產降鎘田間試驗，旨在為邵陽市雜交晚稻及輕中度鎘污染水稻種植地區增產降鎘技術應用推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點為新邵縣坪上鎮同心村五組某農戶承包的責任田。試驗土壤為紅黃泥，其主要理化性質為：有機質23.7 g/kg，堿解氮124.2 mg/kg，速效磷11.8 mg/kg，速效鉀86.0 mg/kg，pH值5.6，屬酸性土壤；土壤Cd含量0.43 mg/kg，屬輕度污染。供試作物為雜交晚稻，品種為桃優香占，前作為早稻，晚稻收獲后為冬閑。供試肥料為廣西噴施寶股份有限公司生產的噴施寶有機水溶肥料（水劑）。該產品含有機質≥110 g/L、硅（Si）≥150 g/L、N-P2O5-K2O≥170 g/L、Mn+Zn+B總量30～50 g/L。

1.2 試驗設計

試驗設3個處理，T1：常規施肥+噴施寶有機水溶肥料（水劑），分別在雜交晚稻孕穗期和破口期用噴施寶有機水溶肥料（水劑）1 500 mL/hm2對水750 kg/hm2進行葉面噴施；CK1：常規施肥+噴施與T1同一時期等量清水，作為清水對照；CK2：常規施肥不噴噴施寶有機水溶肥料（水劑），不噴清水，作為空白對照。每個處理重復3次，共9個小區。隨機區組排列，小區面積為33.3 m2，試驗地周圍設置2.5 m寬的保護行。2021—2023年在同一地塊重復3次試驗。

1.3 主要栽培管理措施

供試雜交晚稻于6月17日播種，軟盤育秧，7月16日移栽，株行距15 cm×21 cm，折合為31.7萬蔸/hm2，基本苗3苗/蔸。移栽前于7月15日結合整地施用375 kg/hm2水稻專用配方肥（N-P2O5-K2O=20-10-10）作為基肥；7月21日施尿素90 kg/hm2和氯化鉀37.5 kg/hm2作分蘗肥；8月16日施用75 kg/hm2水稻專用配方肥（N-P2O5-K2O =20-10-10）做壯籽肥。8月17日（孕穗期）和8月24日（破口期）按照試驗方案分別處理T1和CK1。各處理的中耕除草、病蟲防治和灌溉等栽培管理措施完全一致。供試雜交晚稻于10月23日收獲。2021—2023年間無極端天氣，各處理播種、移栽與施肥管理等操作在當天完成。

1.4 觀測項目與方法

1.4.1 經濟性狀及產量的測量 水稻成熟后，在各處理1個重復中的第2行隨機連續取10蔸水稻測量株高、有效穗和每穗實粒數，計算結實率。各小區單收單曬，單獨計產。在取樣的重復中對各處理隨機取樣3份稻谷測量千粒重，理論產量按公式（1）計算。所有觀測數據均取平均值。

理論產量=有效穗（千穗/hm2）× 每穗實粒數（粒）× 千粒重（g）/1 000 × 0.9" " " " " " " " " " " " " "（1）

1.4.2 土壤理化性狀及Cd含量的測定 在第一次試驗前按五點取樣法采集試驗區耕層（0～20 cm）土壤，放置于陰涼處，風干后磨碎并過篩。土壤pH值、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量及土壤Cd含量均由邵陽市土壤肥料工作站測定。稻米Cd含量由農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心檢測。所有測定數據均取平均值。

1.5 數據處理

試驗數據采用Excel進行匯總整理和計算，采用SPSS 25.0進行統計分析，用 Duncan’s 新復極差法檢驗顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 不同處理對雜交晚稻經濟性狀的影響

試驗結果（表1）顯示，株高、有效穗和千粒重各處理間的差異不顯著，但T1對比CK1和CK2而言，各經濟性狀指標數據均有小幅度增長；相比CK1和CK2，T1處理每穗實粒數顯著（P＜0.05）增加，增幅分別為7.2%和7.5%；結實率顯著（P＜0.05）增加，增幅分別為3.2%和3.5%；理論產量極顯著（P＜0.01）增加，增幅分別為8.2%和8.6%。CK1與CK2之間各性狀無顯著差異。綜合試驗結果表明，施用噴施寶有機水溶肥料（水劑）能顯著增加每穗實粒數和結實率，從而促進產量的增加。

如表2所示，各經濟性狀的年間變異系數較小，均在10%以下。其中，千粒重的年間變異系數最低，在3%以下。總結原因，一是整體變異系數低，試驗操作誤差小；二是試驗期間3 a氣候無明顯變化，確保了試驗結果的可靠性；三是千粒重性狀的穩定性最強，其他經濟性狀可通過栽培技術提升或控制。

2.2 不同處理對雜交晚稻產量的影響

由表3可知，T1比CK1、CK2分別增產600.6 kg/hm2和630.6 kg/hm2，增幅分別為8.7%和9.1%，增產均達極顯著（P＜0.01）水平。說明施用噴施寶有機水溶肥料（水劑），能極顯著增加稻谷產量。

2.3 不同處理對雜交晚稻經濟效益的影響

如表4所示，T1處理稻谷產值比CK1增加1 561.6元/hm2，比CK2增加1 639.6元/hm2。去除施肥成本（噴施寶有機水溶肥料和人工成本）后，T1比CK1增加純收入1 411.6元/hm2，比CK2增加純收入1 189.6元/hm2。T1與CK2比較，投入產出比為1∶2.64。CK1雖然比CK2增加產值78.0元/hm2，但因增加了人工成本300元/hm2，純收入反而降低了222.0元/hm2。

2.4 各處理對降低稻米中鎘含量的影響

依據檢測數據（表5），T1處理下稻米Cd含量3 a平均值為0.171 mg/kg，比CK1、CK2分別降低0.138 mg/kg和0.154 mg/kg，降幅分別為44.7%和47.4%，T1降Cd效果極顯著（P＜0.01）。CK1和CK2稻米Cd含量均超國家標準0.2 mg/kg這一限值，T1處理后稻米Cd含量降低至限值以內，且3 a均在安全標準以內。結果表明，在輕中度Cd污染稻田施用噴施寶有機水溶肥料（水劑），可顯著降低稻米Cd含量至安全標準以內。

3 討論與結論

噴施寶有機水溶肥料由植物源腐植酸添加大、中量及微量元素濃縮而成，能調節作物生長發育、改善其品質并提高產量[11]。有研究表明，在早稻返青期和孕穗期，或者在始蘗期、始穗期和灌漿期分別施用有機水溶肥料可促進水稻對氮、磷、鉀的吸收，提高葉片葉綠素含量，促進株高、分蘗數和千粒重的增加，從而提高水稻產量和經濟效益[12-13]。本試驗于雜交晚稻的孕穗期和破口期施用噴施寶有機水溶肥料（水劑），可明顯改善植株經濟性狀，提高結實率和每穗實粒數，比對照組CK1和CK2分別增產8.7%和9.1%，稻谷純收入分別增加7.9%和6.6%，與上述研究結果基本一致。分析其原因，可能是施用有機水溶肥料有利于提升其內含成分——黃腐酸的作用效果，可提高作物對微量元素的吸收利用率，促進光合作用并提升授粉率，從而增加水稻的粒數和粒重，最終實現增產[14]。

土壤調理劑可有效調節土壤理化性質，但大多是強堿性產品，長期或大量施用會造成土壤板結，而大量施用成份復雜的有機肥，也會增加土壤重金屬污染風險[13]。因此，采用有機水溶肥葉面噴施的方法，可能是更具可控性的稻米降Cd的栽培措施。噴施寶有機水溶肥料含有機質≥110 g/L且N+P2O5+K2O≥170 g/L，可滿足水稻對氮、磷、鉀和有機養分的需求，不僅能提高葉片向地下部的養分運輸能力，減少水稻對Cd的吸收，還能增加Cd在水稻根、莖、葉和谷殼中的分配量，減少Cd向籽粒的轉移；噴施寶有機水溶肥料中含有螯合態鋅（Zn），葉面噴施Zn肥效快，使Zn優先占據了水稻各部位的結合位點，因Zn-Cd的拮抗作用而降低了進入植物細胞內Cd等重金屬離子數量，從而減少水稻對Cd的吸收；噴施寶有機水溶肥料中Si≥150 g/L，

Si能減少水稻對土壤中Cd等重金屬的吸收[15]，水稻莖葉吸收的Si不僅能調控水稻植株體內酶的活性，增強水稻對Cd等重金屬元素的耐受性，抑制水稻根系吸收土壤中的Cd，還能有效調節葉片氣孔開閉和抑制水分蒸騰，減少Cd等重金屬離子隨水分向上遷移。在本試驗中，T1施用噴施寶有機水溶肥料后，雜交晚稻稻米Cd含量3 a均值為0.171 mg/kg，在國家安全標準以內。相比對照組CK1和CK2，T1處理Cd含量分別降低了44.7%和47.4%，降Cd效果極顯著，與相關研究結果吻合。

綜合以上分析，葉面噴施噴施寶水溶有機肥可明顯改善雜交晚稻經濟性狀，促進增產增收，同時可顯著降低水稻中Cd含量，適宜在邵陽市晚稻種植區及輕度Cd污染的酸性稻田中推廣應用。

參考文獻：

[1] 金新梅. 影響稻米質量安全的因素分析及應對措施[J]. 農業災害研究，2014（3）：33，54.

[2] 梁麗娜，黃雅曦，楊合法，等. 污泥農用對土壤和作物重金屬累積及作物產量的影響[J]. 農業工程學報，2009，25（6）：81-86.

[3] 黃衛，莊榮浩，劉輝，等. 農田土壤鎘污染現狀與治理方法研究進展[J]. 湖南師范大學自然科學學報，2022，45（1）：49-56.

[4] 李麗輝. 中國啟動重金屬污染耕地修復治理 湖南長株潭試點[EB/OL].（2014-04-11）[2024-06-06]. https：//china.huanqiu.com/article/9CaKrnJEPYy.

[5] 邵陽市生態環境局. 邵陽市“十四五”生態環境保護規劃中期評估報告[R/OL]. （2024-06-06）[2024-05-12]. https：//hbj.shaoyang.gov.cn/syhbj/ghjh/202405/eb6f0bd7bd884e3391a0324e0a21b00c/files/5005049fd77a489f964174e33919c365.pdf.

[6] 李智強，丁琳，李越. 水稻降鎘試驗研究[J]. 技術與市場，2018，25（9）：43-45.

[7] 劉仁波，周富忠. 不同調理劑組合對酸性土壤改良及稻谷降鎘的效果研究[J]. 安徽農業科學，2021，49（20）：93-97，130.

[8] 毛政國. 富硒肥對早稻的降鎘富硒及增產增收效果[J]. 湖南農業科學，2022（1）：46-48.

[9] 黃奇娜，黨洪陽，張燕，等. 施用有機肥和調理劑對田間土壤重金屬有效態變化影響及水稻降鎘效應研究[J]. 中國稻米，2024，30（2）：37-42.

[10] 曹遲，鮑廣靈，陶榮浩，等. 不同調理劑對富硒高鎘農田水稻降鎘增硒效果研究[J]. 農業環境科學學報， 2023， 42（10）：2155-2164.

[11] 劉利杉，黃運湘，黃楚瑜，等. 水溶性有機肥料對水稻產量和鎘吸收的影響[J]. 農業環境科學學報，2017，36（5）：826-831.

[12] 田發祥，紀雄輝，郭勇軍，等. 有機水溶肥在鎘污染稻田中的應用效果研究[J]. 湖南農業科學，2015（8）：53-56.

[13] 劉利杉. 有機水溶肥料對水稻生長及鎘吸收的影響與機理探討[D]. 長沙：湖南農業大學，2017.

[14] 李威，鄒立壯，朱書全，等. 近十年腐植酸應用研究綜述[J]. 腐植酸，2006（3）：3-8，30.

[15] 戴青云，劉代歡，王德新，等. 硅對水稻生長的影響及其緩解鎘毒害機理研究進展[J]. 中國農學通報，2020，36（5）：86-92.

（責任編輯：彭靜瀾）