俄罗斯硅肥对水稻的降镉增产效果研究

俄罗斯硅肥对水稻的降镉增产效果研究
摘要以黄华占、美香占2号和湘晚籼12号为材料，研究了施硅量对其产量、产量构成因素以及稻米镉含量的影响。

结果表明：黄华占、美香占2号和湘晚籼12号的增产原因是施用硅肥提高了实粒数、总粒数和结实率；湘晚籼12号在施硅量为150 kg/hm2时增产效果明显，稻米降镉量大可获得较高的经济效益。

关键词水稻；硅肥；降镉；产量
Abstract Taking Huanghuazhan，Meixiangzhan 2，Xiangwanxian 12 as the test material，the effect of silicon amount on rice yield，yield components and cadmium content in rice grain was studied.The results showed that the reason of the yield increasing of Huanghuazhan，Meixiangzhan 2，Xiangwanxian 12 was due to of the improving of real grain number，total grain number and seed setting rate by applying silicon fertilizer.When Silicon applying amount was 150 kg/hm2，the effect of increasing production of Xiangwanxian 12 was obvious，cadmium content in rice grain declined obviously，economic benefit was high.
Key words rice；silicon fertilizer；cadmium-decreasing；yield
随着工业的迅速发展，“三废”的肆意排放，环境污染日益严重，重金属污染尤其是镉（Cd）污染越发严重。

镉（Cd）是一种有毒的重金属，容易被植物吸收、富集，通过食物链给人和动物的健康造成严重影响。

镉对作物有毒害作用，它通过影响作物的光合作用，抑制作物对养分的吸收，破坏植物生理代谢，影响作物的正常生长，造成植物的早衰，降低作物的产量[1-2]。

硅是水稻生长不可或缺的元素，对水稻生长具有极其重要的作用，施硅可以提高水稻的结实率，促进干物质的积累，增强抗病能力[3]。

试验表明，施用碱性硅渣等改良剂有明显抑制水稻吸收镉的作用，水稻各器官的含镉量随硅肥用量增加而明显下降[4-7]。

硅抑制镉的毒害作用是由于硅能显著增加土壤对镉的吸附量。

此外，硅能抑制镉进入水稻植株，使其在水稻根、叶片、叶鞘的分布及积累减少，同时硅抑制镉对水稻植株的生理生化代谢的毒害[8-9]。

因此，通过施用含硅量较高的肥料来降低水稻对镉的吸收量，成为目前生产上主要的降镉调控措施。

但国内以前研究中所使用的硅肥一般都是碱性硅渣经粉碎制成，硅含量较低，施用量大，能调节土壤pH值。

该试验所施用的俄罗斯硅肥，其有效成分为：二氧化硅（SiO2）≥72%，氧化钙（CaO）≥3.0%，氧化钾（K2O）≥3.0%，还含有镁、铁等对植物有益的元素。

为此，以黄华占、美香占2号、湘晚籼12号为材料，开展了不同俄罗斯硅肥施用量对水稻镉吸收和产量的影响研究，以期进一步了解生产上俄罗斯硅肥的最佳施用量，为生产上降低生产成本，减少水稻镉的吸收量，提高水稻单位面积产量提供技术指导。

1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验选择在益阳市农科所试验田进行。

土壤为白夹泥，土壤pH值6.2，土壤质地为壤土，无明显障碍层次。

1.2 试验材料
供试水稻品种：黄华占和美香占2号（小区试验）、湘晚籼12号（大区试验）。

供试肥料：40%湘株牌复合肥（N∶P2O5∶K2O=20∶8∶12）、奥立硅牌硅肥（SiO2 72%），俄罗斯生产。

1.3 试验设计
1.3.1 小区试验。

小区试验共设4个处理，分别为常规施肥（CK1）：施复合肥450 kg/hm2作基肥，分蘖期施尿素75 kg/hm2、钾肥75 kg/hm2作追肥；处理1：在CK1的基础上，追肥时施入硅肥15 kg/hm2；处理2：在CK1的基础上，追肥时施入硅肥30 kg/hm2；处理3：在CK1的基础上，追肥时施入硅肥45 kg/hm2。

3次重复，小区面积27 m2，每个小区分别栽插黄华占和美香占2号各13.5 m2，小区间做埂覆膜，进行单灌单排。

1.3.2 大区试验。

试验共设4个处理，即施硅肥45 kg/hm2（A）、75 kg/hm2（B）、150 kg/hm2（C），以不施硅肥作对照（CK2）。

大区面积1 000 m2，大区之间做埂覆膜，试验品种为湘晚籼12号，作晚稻栽培。

1.4 试验过程
试验按一季晚稻栽培要求进行。

5月30日播种，6月15日插秧，9月29日收割。

受台风降雨影响，美香占2号后期各处理均倒伏。

稻谷收获晒干后，取样送湖南省粮油产品质量监测中心检测稻米镉含量，土壤镉含量则由湖南省农业科学院稻米及制品检测中心检测。

2 结果与分析
2.1 俄罗斯硅肥施用量对水稻产量和稻米镉含量的影响
2.1.1 施硅对美香占2号和黄华占产量及产量构成因素的影响。

由表1可知，与不施硅肥对照相比，随俄罗斯硅肥的施用量增加，2个组合的总粒数、实粒数、结实率、千粒重、产量均表现出一定的的上升趋势，有效穗数则表现出先增后减的趋势，2个组合的变化幅度不同，美香占2号的增产效果更明显。

与CK1相比，处理1、2的增产效果不明显；处理3美香占2号和黄华占增产幅度分别达8.9%、4.2%。

相关分析表明，2个组合的增产原因略有不同，美香占2号由于倒
伏原因，结实率无明显变化，但千粒重提高明显，黄华占则相反，结实率增加明显而千粒重变化不大。

2.1.2 施硅对美香占2号和黄华占稻米镉含量的影响。

由表2可知，试验后土壤的镉含量均表现出了下降趋势，每个处理的下降幅度不同。

除了处理3在试验后土壤镉含量与CK1持平外，其他2个处理在试验后土壤镉含量均较CK1要高。

土壤pH值随硅肥施用量的增加表现出一定的下降趋势，但变化趋势不明显。

与CK1相比，3个组合的稻谷镉含量有所下降，但下降幅度幅度不大。

可见，俄罗斯硅肥对美香占2号和黄华占稻米镉含量的影响不大。

2.1.3 施硅对湘晚籼12号产量、产量构成因素及稻米镉含量的影响。

由表3可知，随施硅量的增加，湘晚籼12号的有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、结实率、千粒重、产量均表现出上升趋势，其中穗总粒数、穗实粒数和结实率变化幅度明显，千粒重变化幅度不大。

与CK2相比，处理A、B、C湘晚籼12号的增产幅度分别为1
3.11%、9.14%、20.46%，其中处理C比处理A的产量增加了7.35个百分点，增产效果明显。

说明，施硅能提高湘晚籼12号的穗总粒数、穗实粒数、结实率和产量。

施硅能降低稻米的镉含量。

与不施硅处理相比，处理B、C稻米镉含量分别降低了90.3%和91.0%。

说明，施硅能降低稻米的镉含量。

2.2 施用俄罗斯硅肥的效益分析
按照当前市场价格硅肥20元/kg，优质稻谷3.0元/kg和试验中的稻谷增产量可以得出表4，硅肥施用量为15、30 kg/hm2时，由于稻谷增产量很小，所以效益为负值。

当施用量为45、75、150 kg/hm2时，增效依次递增，并且以施用150 kg/hm2的效益最高。

3 结论与讨论
该试验结果表明，施用俄罗斯硅肥能抑制水稻对土壤中镉的吸收，降低镉对水稻的毒害作用，降低水稻稻米的镉含量，提高水稻的产量。

施硅量15～45 kg/hm2时对美香占2号和黄华占的产量、产量构成因素及稻米镉含量影响不大。

与不施硅肥相比，施硅量150 kg/hm2时对湘晚籼12号的增产效果明显，高达20.46%，降镉效果明显，高达91%。

与施用常规肥料相比较，施用俄罗斯硅肥具有施用量少，施用方法简便，成本较低，易为广大农民接受和掌握等优点，初步认为在土壤镉含量较低、稻米镉含量超标不太大的情况下，施用俄罗斯硅肥后，可以使稻米镉含量达标。

4 参考文献
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