戴金鵬，朱鑫宇，周國強(qiáng)，張?jiān)戚x，黃科延，廖育林

(1長沙縣農(nóng)業(yè)局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖南長沙410100;2長沙縣優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品推廣中心，湖南長沙410100;3長沙縣干杉鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，湖南長沙410134;4湖南省土壤肥料研究所，長沙410125)

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)用化學(xué)品的大量使用及城市污水污物的排放，Cd、Pb等有毒重金屬元素不斷向農(nóng)田土壤中轉(zhuǎn)移并累積［1］。據(jù)調(diào)查，湖南省主要工礦區(qū)稻田土壤Cd含量為2.8～51.3 mg/kg，比背景值高23～572倍，有許多地方糧食、蔬菜等食物中重金屬含量超標(biāo)和接近臨界值，最終將通過食物鏈傳遞富集，危害人體健康［2］。針對農(nóng)田面源重金屬污染問題，已有研究報(bào)道，諸如選擇品種、控制水分以及施用抑制劑等農(nóng)藝措施均對降低農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量有一定作用［3］。硒(Se)元素不但可以增強(qiáng)農(nóng)作物耐重金屬脅迫的能力，還具有一定的增產(chǎn)富硒作用［4］，值得深入研究。本試驗(yàn)通過“豐硒源肥”的應(yīng)用，探討其對水稻產(chǎn)量以及水稻籽粒重金屬、硒累積的影響，旨在為“豐硒源肥”在農(nóng)田面源重金屬污染防治方面提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料“豐硒源肥”為長沙三元農(nóng)業(yè)科技有限公司提供的液態(tài)均一的葉面噴施納米硒肥，其有效成分為亞硒酸鈉等，每支10 mL，可葉面噴施333.5 m2。供試早稻品種(組合)，福臨鎮(zhèn)金坑橋村用“湘早秈17號”、北山鎮(zhèn)榮合橋社區(qū)用“星2號”、北山鎮(zhèn)常樂村用“株兩優(yōu)819”。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011年早稻種植期間進(jìn)行，采用田間小區(qū)試驗(yàn)，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均設(shè)置2個(gè)處理。每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)選取水肥條件較為均一的大田一丘，劃分為兩個(gè)小區(qū)，其中一個(gè)小區(qū)按照長沙三元農(nóng)業(yè)科技有限公司“豐硒源肥”施用量要求，在水稻孕穗期噴施，另一小區(qū)不噴施作為對照。兩個(gè)小區(qū)其他田間管理?xiàng)l件一致。秧苗移栽前對基礎(chǔ)土壤進(jìn)行多點(diǎn)取樣。水稻收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽取10 m2進(jìn)行測產(chǎn)、考種等?；A(chǔ)土壤和糙米中硒及其它重金屬含量由湖南省分析測試中心測定。3個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)基礎(chǔ)土壤重金屬含量情況見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 “豐硒源肥”對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，噴施該葉面肥能提高水稻的產(chǎn)量。金坑橋村噴施葉面肥的水稻增產(chǎn)6.46%，結(jié)實(shí)率增加5.31%，千粒重增加5.69%;榮合橋社區(qū)水稻增產(chǎn)4.06%，結(jié)實(shí)率增加1.75%，千粒重增加1.20%;常樂村增產(chǎn)3.41%，結(jié)實(shí)率增加2.77%，千粒重增加0.34%(表2)。

表2 水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.2 “豐硒源肥”對水稻籽粒硒含量的影響

從表3可以看出，噴施該葉面肥對水稻籽粒富硒作用明顯，不同地塊、不同品種均對該葉面肥吸收較好，向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)程度均較高。噴施葉面肥后最低可以使硒含量提高7倍，最高可以達(dá)到20倍，證實(shí)該肥料可以作為水稻富硒的有益補(bǔ)充。

表3 噴施葉面肥后水稻籽粒硒含量(mg/kg)

2.3 “豐硒源肥”對水稻籽粒重金屬含量的影響

表4的結(jié)果表明，水稻籽粒中重金屬含量的總量下降了6.01%，其中金坑橋村下降了11.07%，榮合橋社區(qū)下降了2.49%，常樂村下降了4.81%。該葉面肥料對水稻籽粒重金屬含量的降解作用有待進(jìn)一步探討。

表4 水稻籽粒重金屬含量(mg/kg)

3 討論與結(jié)論

硒是人體生長發(fā)育必須的微量元素，對防治疾病、防止衰老具有重要意義［5］。在種植過程中輔助葉面噴施硒肥是目前農(nóng)產(chǎn)品富硒的一種主要方式。已有研究表明，在水稻生產(chǎn)過程中輔助施用硒肥，不但可以提高稻米中硒含量，還具有一定的增產(chǎn)作用［6］。試驗(yàn)結(jié)果表明“豐硒源肥”的增產(chǎn)富硒作用明顯，增產(chǎn)率在3.41%～6.46%，使稻谷硒含量增加7～20倍。

水稻對二價(jià)重金屬陽離子的吸收存在協(xié)同效應(yīng)，而水稻對亞硒酸根離子或硒酸根離子的高吸收抑制了二價(jià)重金屬離子的吸收和在籽粒中的累積，這可能與硒的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，亞硒酸根離子在被氧化為硒酸根離子過程中消除了作物重金屬脅迫下產(chǎn)生的自由基等有關(guān)［8］。吳永堯的研究認(rèn)為，適量的硒能增強(qiáng)水稻的抗逆性和抗氧化性，清除過量自由基，防止過氧化［9］。有研究表明，硒能夠降低水稻對重金屬的吸收，且在一定范圍內(nèi)隨著硒濃度的增大，植物莖葉和根系吸收重金屬的能力下降［8，10］。由于本試驗(yàn)只進(jìn)行了簡單的對比試驗(yàn)，且3個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)供試土壤、水稻種植品種和水稻生長環(huán)境等因素不同，該葉面肥降解重金屬的效果需要進(jìn)一步深入研究，本試驗(yàn)結(jié)果僅表明，施用該肥料能降低水稻籽粒幾種重金屬含量的總量。

鑒于該葉面肥料增產(chǎn)富硒效果明顯，建議對該肥料進(jìn)行系統(tǒng)性研究，著重通過單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)或多因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探討該肥料對不同水稻品種、不同噴施時(shí)期與噴施濃度對水稻籽粒重金屬含量的降解效果。

［1］ 梁家妮，馬友華，周 靜，等.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2009，26(4):45－49.

［2］ 郭朝暉，宋 杰，陳 彩，等.有色礦業(yè)區(qū)耕作土壤、蔬菜和大米中重金屬污染［J］.生態(tài)環(huán)境，2007，16(4):1141－1148.

［3］ 紀(jì)雄輝，梁永超，魯艷紅，等.污染稻田水分管理對水稻吸收積累鎘的影響及其作用機(jī)理［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27(9):3930 －3939.

［4］ 劉成啟，佟 斌，焦 穎.水稻硒營養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.北方水稻，2008，38(2):9 －11，50.

［5］ 龐金華.上海糧食中元素的含量及土壤的安全值［J］.長江流域資源與環(huán)境，1997，6(2):149 －154.

［6］ 肖時(shí)運(yùn).湖南省稻田硒含量及硒肥施用效果［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10(2):212－214.

［7］ 譚周磁.硒在水稻上的應(yīng)用研究 Ⅰ.硒對增強(qiáng)水稻抗性與改善結(jié)實(shí)性狀的作用［J］.湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，1995，18(4):58 －61.

［8］ 李正文，張艷玲，潘根興，等.不同水稻品種籽粒Cd、Cu和Se的含量差異及其人類膳食攝取風(fēng)險(xiǎn)［J］.環(huán)境科學(xué)，2003，24(3):112 －115.

［9］ 吳永堯，彭振坤，羅澤民，等.植物對硒的吸收及其效應(yīng)［J］.湖北民族學(xué)院院報(bào)，1997，15(3):10－13.

［10］ Singh M，Singh N.Selenium toxicity in plants and its detoxication by phosphorus［J］.Soil Science，1978，126:255－262.