腐植酸液肥、复合肥对“金农丝苗”稻米重金属富集影响的研究

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[目的]通过水稻田间种植实验,探讨腐植酸液肥、复合肥对稻米重金属富集的影响,以期为稻米重金属安全性研究提供数据支持。[方法]选取金农丝苗稻种在某实验基地进行田间实验,将900m2实验田严格均分为15个区间,每个区间面积约60m2。田间耕作包括育秧、插秧、施肥、灌溉等均在专业技术人员管理和指导下进行。随机分为3次重复5种处理。即:A处理,清水;B处理,36g/m2复合肥为基肥,C、D、E处理,腐植酸液肥1号9g/m2、18g/m2、36g/m2为基肥。在水稻分蘖期、发育期、结实期对B处理采用复合肥(36g/m2),C、D、E处理采用腐植酸液肥2号(9g/m2、18g/m2、36g/m2)分别追肥1次。实验期共96天,期间采集稻田泥样、水样、稻穗、稻秆,实验室检测铅、镉、铬、砷、铜、氟含量及pH值。根据《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)、《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ332-2006)、《食品中污染物限量标准》(GB2762-2005)及富集系数(BCFs)分别对灌溉水、土壤、稻米进行评价。[结果]1.灌溉水与各处理所取水样检测值差异无统计学意义(P>0.05),且符合农田灌溉水质标准;实验第1天各处理土壤pH值为7.0士0.1,铅、镉、铬、砷、铜、氟含量分别为41.68±0.53、0.34±0.01、38.47±2.36、1.61±0.15、59.83±2.89、190.31±4.21mg/kg,各处理间各检测值差异均无统计学意义(P>0.05),仅镉含量超出食用农产品产地环境质量限量标准0.04mg/kg。实验结束时与实验第1天各检测值比较:各处理砷含量,清水处理、腐植酸液肥9g/m2处理铜含量,清水处理、复合肥处理、腐植酸液肥9g/m2处理铅、镉、铬含量均降低(P<0.05);腐植酸液肥18g/m2及36g/m2处理铅、镉、铬含量,复合肥处理、腐植酸液肥18g/m2及36g/m2处理铜含量差异均无统计学意义(P>0.05);各处理氟含量升高(P<0.05)。2.出米率为72%时,清水处理稻米铅、镉、铬、砷、铜、氟含量分别为0.50+0.05、0.17+0.02、0.15+0.01、0.09+0.03、5.04+0.04、0.70+0.03mg/kg,其中,铅含量超出食品污染物限量标准0.3mg/kg,其余各检测值均在限量标准范围内。3.各处理稻米铅含量分别为0.50+0.05、0.52+0.04、0.44+0.07、0.39+0.07、0.42+0.08mg/kg,均超出限量标准,其中,复合肥处理与清水处理铅含量差异无统计学意义(P>0.05),腐植酸液肥处理铅含量显著低于清水和复合肥处理(P<0.05),腐植酸液肥各处理间铅含量差异无统计学意义(P>0.05);稻米镉含量分别为0.17+0.02、0.25+0.02、0.15+0.03、0.14+0.03、0.14+0.02mg/kg,仅复合肥处理超出限量标准且高于清水和腐植酸液肥各处理(P<0.05),腐植酸液肥各处理与清水处理间差异无统计学意义(P>0.05);各处理稻米氟含量分别为0.70+0.03、0.62+0.02、0.82+0.03、0.87+0.03、1.06+0.05mg/kg,其中,复合肥处理氟含量低于清水处理(P<0.05),腐植酸液肥各处理高于清水和复合肥处理(P<0.05)。4.各处理稻米铅BCFs分别为0.012+0.0012、0.012+0.0009、0.010+0.0019、0.010+0.0019、0.010+0.0020,复合肥处理铅BCFs与清水处理差异无统计学意义(P>0.05),腐植酸液肥各处理铅BCFs低于清水处理和复合肥处理(P<0.05);镉BCFs分别为0.48+0.05、0.65+0.06、0.46+0.08、0.42+0.08、0.39+0.06,复合肥处理镉BCFs高于清水和腐植酸液肥各处理(P<0.05),腐植酸液肥9g/m2处理与清水处理差异无统计学意义(P>0.05),腐植酸液肥18g/m2、36g/m2处理镉BCFs低于清水处理(P<0.05);不同处理铅含量以秆中最高,其次为糠、米(P<0.05);清水处理、复合肥处理镉含量以米中最高,其次为秆、糠(P<0.05),腐植酸液肥各处理以秆中最高,其次为米、糠(P<0.05)。[结论]1.本实验基地稻田土壤pH值、铅、镉、铬、砷、铜、氟、氮、磷、钾、钙检测本底值各处理间无差异,仅镉含量超出食用农产品产地环境质量评价标准0.04mg/kg;灌溉水各检测值均符合农田灌溉水质标准。实验结束时,各处理间土壤重金属含量存在差异,可能与重金属沉降作用及腐植酸的固定作用有关。2.清水处理土壤铅本底值为41.46+0.77mg/kg,致使稻米铅含量超出限量标准0.3mg/kg;土壤镉本底值超出限量标准0.04mg/kg,稻米镉含量未超出限量标准;认为“金农丝苗”对铅富集能力较强。3.复合肥可降低稻米氟含量,增加镉的富集,使糠和秆中镉向稻米中迁移,致使稻米镉含量超出限量标准0.05mg/kg。4.腐植酸液肥可减少稻米对铅、镉的富集,将铅、镉阻滞于秆中,致使稻米镉含量符合限量标准;可提高稻米粗蛋白及钙含量;对稻米氟含量的提升,认为与肥料本底值高有关。
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