葉面降鎘劑對稻谷降鎘效果的應(yīng)用探索

姜朝暉 張鐵牛 易佳佳 周尚泉

關(guān)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(dāng)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(yīng)用的降鎘技術(shù)主要有低鎘吸收品種選育（即“V”）、優(yōu)化水分管理（即“I”）、調(diào)節(jié)土壤酸堿度（即“P”）、植物修復(fù)和農(nóng)藝措施（即“n”）等，“VIP+n”降鎘配套技術(shù)的推廣在實際應(yīng)用中受到不同條件的局限[2]。農(nóng)民習(xí)慣性曬田以及水源有限等問題使“優(yōu)化水分管理”降鎘技術(shù)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(fù)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(shù)方法[3]。噴施葉面降鎘劑因其操作簡單、成本較低，已經(jīng)成為普遍使用的降鎘技術(shù)，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(yán)重的稻田進行試驗，地點在湖南省湘陰縣靜河鎮(zhèn)愛民片3組蔣建軍的稻田（房屋旁）。2020年，本區(qū)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(yōu)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(fù)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(yōu)），是由湖南國農(nóng)農(nóng)業(yè)高科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的一種新型環(huán)保高科技新產(chǎn)品。其作用原理是在水稻生長期葉面噴施，藥劑向下傳導(dǎo)，阻止鎘等重金屬向上傳導(dǎo)，減少稻米吸收，降低稻米鎘等重金屬含量。

1.3 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組實驗設(shè)計，設(shè)5個處理，分別是金谷優(yōu)2 250g/hm2于破口前7天噴施一次（處理1）、金谷優(yōu)4 500g/hm2于破口前7天噴施一次（處理2）、金谷優(yōu)2 250g/hm2于破口前7天+齊穗期各噴施一次（處理3）、金谷優(yōu)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(fù)，共15個小區(qū)。為減少小區(qū)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(guī)噴霧，用水量為450L/hm2。小區(qū)設(shè)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(qū)采樣不少于1kg鮮稻谷，貼上標(biāo)簽，帶回自然曬干后制樣待檢。5個處理3個重復(fù)（共15個樣本）統(tǒng)一送廣電計量檢測（湖南）有限公司檢測鎘含量，1個重復(fù)共5個樣本送湘陰縣市場監(jiān)督管理局檢測中心檢測鎘含量。

1.5 考查與評價方法

根據(jù)第三方檢測機構(gòu)檢測結(jié)果進行統(tǒng)計分析，利用DPS 9.01版統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，評價各藥劑小區(qū)對比不施葉面降鎘小區(qū)降鎘幅度或百分率。降鎘效果（%）=（空白對照區(qū)稻米鎘含量-處理區(qū)稻米鎘含量）÷空白對照區(qū)稻米鎘含量×100%。利用同區(qū)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(jié)果與分析

2.1 送檢檢測結(jié)果

根據(jù)GB2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》，稻米鎘含量限量標(biāo)準(zhǔn)為0.2mg/kg，但是根據(jù)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(wèi)健委就《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 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(diào)整為0.4mg/kg。20個樣本檢測結(jié)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(biāo)準(zhǔn)，合格樣本僅有噴施9 000g/hm2 5個小區(qū)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(qū)域（靜河鎮(zhèn)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(jié)果對比分析

于破口前7天噴施金谷優(yōu)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(yōu)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(yōu)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(yōu)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(tǒng)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(jié)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(shù)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(jié)論與討論

3.1 試驗結(jié)論

金谷優(yōu)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(jù)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(yōu)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(nèi)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(yōu)9 000g/hm2一次。但持續(xù)使用降鎘劑是否有穩(wěn)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(jù)楊發(fā)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(zhuǎn)移，阻止水稻莖葉中的鎘向外轉(zhuǎn)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(yīng)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(biāo)不治本”的技術(shù)方法，需要每季水稻施用葉面降鎘劑來降低當(dāng)季稻米中鎘的含量。