联合施肥对复合污染农田水稻As、Cd吸收的影响

来源：《农业环境科学学报》2020 年 10 期

作者：卢维宏^1,2,3，张乃明^1,2,4*，苏友波^2,4，李懋松^2,4，熊润忠^2,4，秦太峰²

单位：1. 云南农业大学植物保护学院；2. 云南省土壤培肥与污染修复工程实验室；3. 河南心连心化学工业集团股份有限公司；4. 云南农业大学资源与环境学院

摘   要

探究不同施肥模式与土壤调理剂联合措施对As-Cd 复合污染农田水稻生长及水稻不同部位吸收转运重金属的影响，为中轻度复合污染农田的安全利用提供科学依据。在As-Cd 复合污染农田上，分别设置农民常规施肥（尿素 过磷酸钙 氯化钾）、碱性复合肥料、水稻专用肥3 种施肥模式以及分别与硅钙土壤调理剂联合配施的试验处理，测定了不同处理对水稻长势及产量水平、不同器官（根、茎、叶、籽粒）As、Cd 的累积量，以及土壤重金属有效态、pH 和有机质，重点分析了硅钙调理剂对水稻籽粒As、Cd 含量及转运的影响因子和作用效应。

结果表明：在As-Cd 复合污染农田上，与对应单一化肥相比，仅碱性肥料与硅钙调理剂的联合施用下水稻的茎粗、穗长、穗粒数、产量4 项指标分别提高了18.4%、7.8%、24.9%、16.1%，且均达到了显著差异（P < 0.05），而常规施肥和水稻专用肥模式下的联合施肥对水稻包括产量在内的各农艺指标起到了部分抑制或无显著影响的效果；3 种施肥模式下，以碱性肥料与硅钙调理剂的联合措施对水稻各器官中As、Cd 的吸收累积抑制效果最好，其中对籽粒、叶片、茎秆、根系中As 的累积抑制率分别为32.1%、19.8%、21.8%、32.7%，对籽粒、根系Cd 的累积抑制率分别为43.8%、10.3%，且均达到了显著性差异水平（P < 0.05）；碱性肥料 硅钙土壤调理剂联合措施在降低根系对土壤As、Cd 吸收同时，对通过根系进入到茎秆的重金属As、Cd 的再分配进行了调控，即促进了茎秆As、Cd 向叶片转运，抑制了其向籽粒转运。

3 种联合施肥措施中，以碱性肥料 硅钙土壤调理剂对As-Cd 复合污染农田安全利用的效果最佳，不仅降低了水稻（尤其是籽粒）对As、Cd 的吸收转运，还提高了水稻的产量水平。

结  论：

（1）在As-Cd 复合污染农田上，与对应单一施用化肥相比，碱性肥料与硅钙调理剂的联合施用对水稻的茎粗、穗长、穗粒数、产量4 项指标分别提高了18.4%、7.8%、24.9%、16.1%，且均达到了显著差异(P < 0.05)，而常规施肥和水稻专用肥模式下的联合施肥则对水稻包括产量在内的各农艺生长指标起到了部分抑制或无显著影响。

（2）3 种施肥措施条件下，以碱性肥料模式下的联合施肥对水稻各器官中As、Cd 的吸收累积抑制效果最好，其对籽粒、叶片、茎秆、根系中As 累积的抑制率分别为32.1%、19.8%、21.8%、32.7%，对籽粒、根系中Cd 累积的抑制率分别为43.8%、10.3%，且均达到了显著性差异水平(P < 0.05)，而专用肥模式下的联合施肥仅对水稻籽粒、茎秆、根系中Cd 的富集起到了抑制效果(P < 0.05)，常规施肥模式下仅对茎秆中As 的富集起到了抑制效果，其余均无明显影响或产生负效应。

（3）在As-Cd 复合污染农田上，碱性肥料 硅钙土壤调理剂的重金属修复机制是在降低根系对土壤As、Cd 吸收同时，重点对通过根系进入到茎秆的重金属As、Cd 再分配进行调控，促进茎秆重金属向叶片转运，抑制其向籽粒转运的比例。

责任编辑：郑庆祥

校对和审核：潘淑君  王农