肖偉 陳挺 OM Perkash 陳珂 張彩君

硅是影響植物生長(zhǎng)的重要元素，被認(rèn)為是植物需要的第四大元素，大量研究已證明硅能緩解植物的生物脅迫和非生物脅迫，有效提高植物的抗性。硅在土壤中含量豐富，是地殼中第二大元素，但土壤中的硅主要以非活性狀態(tài)存在，不能被作物有效利用。大田生產(chǎn)過(guò)程中硅的利用，主要包括如下2個(gè)途徑：一是直接作為硅肥施用，包括底肥以及葉面肥；二是作為噴施農(nóng)藥時(shí)的助劑施用。

酸性電解水作為小分子水團(tuán)，具有溶解力強(qiáng)、滲透力強(qiáng)、易于吸收的特性，能促進(jìn)植物對(duì)其相關(guān)溶質(zhì)的吸收。在前面的電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)專欄我們已經(jīng)談到了噴施酸性電解水溶解的有機(jī)硅葉面肥能明顯地促進(jìn)作物對(duì)硅的吸收并提高作物的抗性。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)科研工作者及消費(fèi)者非常關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬含量問(wèn)題。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性；也可在人體的某些器官中富集，如果超過(guò)人體所能耐受的限度，會(huì)引起人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對(duì)人體造成很大的傷害。筆者所在科研團(tuán)隊(duì)大量的前期研究已經(jīng)證明，噴施用電解水溶解的葉面硅肥能明顯增加作物硅的含量。在酸性電解水能明顯促進(jìn)作物吸收硅的條件下，本次專欄我們繼續(xù)探討用酸性電解水配制的葉面硅肥溶液對(duì)作物重金屬吸收的影響，以驗(yàn)證該措施是否可以作為大田生產(chǎn)過(guò)程中有效控制作物重金屬含量的措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019年7~10月在綿陽(yáng)市游仙區(qū)石馬鎮(zhèn)利他利安蔬菜農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，該農(nóng)場(chǎng)土壤有機(jī)質(zhì)含量在1.5%左右，土壤pH值在7.3左右。試驗(yàn)蔬菜品種為佳紅寶番茄，采購(gòu)于綿陽(yáng)市龍門種子市場(chǎng)。酸性電解水，pH值1.5，由四川雄一集團(tuán)提供。酸性電解水稀釋10倍，備用；有機(jī)硅為瓶裝愛(ài)農(nóng)購(gòu)牌，凈含量為20 g。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理:處理1為噴施清水（CK）；處理2為噴施酸性電解水；處理3為噴施利用酸性電解水溶解的有機(jī)硅溶液。每個(gè)處理2個(gè)重復(fù)，共6個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積40 m2，小區(qū)排列見表1。有機(jī)硅的使用濃度為5 g對(duì)酸性電解水20 kg。在本試驗(yàn)中每個(gè)處理每次的噴施量為5 L，處理3中有機(jī)硅的添加量為1.25 g。要求均勻噴施。

表1 試驗(yàn)小區(qū)排列

1.3 試驗(yàn)方法

2019年7月 2日播種，育苗時(shí)間為7月28日到8月16日，8月17日移栽到大田中。番茄生產(chǎn)過(guò)程中主要有番茄立枯病、葉霉病和早疫病等病害，粉虱等蟲害。番茄定植3 d后對(duì)所有小區(qū)的番茄噴施50%多菌靈可濕性粉劑1 000倍液進(jìn)行番茄立枯病等病害的防治。定植一周后進(jìn)行第1次噴施處理；定植4周后進(jìn)行第2次噴施處理。定植8周后對(duì)番茄進(jìn)行打頂操作，并進(jìn)行第3次噴施處理。番茄收獲期，分別隨機(jī)采收各處理的番茄果實(shí) 10個(gè)，進(jìn)行重金屬鎘、鉻和鉛含量的測(cè)定。

1.4 調(diào)查指標(biāo)及方法

番茄果實(shí)中重金屬鎘、鉻和鉛含量的測(cè)定采用ICP-MS進(jìn)行檢測(cè)；在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，每個(gè)處理分別測(cè)2次，檢測(cè)結(jié)果用測(cè)定值的平均值表示。

2 結(jié)果與分析

在不同處理?xiàng)l件下，番茄果實(shí)的重金屬鎘、鉻和鉛的含量如表2所示。處理1的鎘、鉻、鉛含量分別為 1.27、5.30、1.81 mg/kg；處理2的鎘、鉻、鉛含量分別為1.03、6.99、1.72 mg/kg；處理 3 的鎘、鉻、鉛含量分別為 0.96、3.98、1.04 mg/kg。

團(tuán)隊(duì)的前期研究已經(jīng)證明，在番茄的生長(zhǎng)過(guò)程中噴施酸性電解水溶解的有機(jī)硅溶液能明顯提高番茄對(duì)硅元素的吸收；本試驗(yàn)主要研究使用電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行番茄種植對(duì)番茄吸收重金屬的影響。從本次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)看，單獨(dú)使用酸性電解水對(duì)番茄吸收土壤中的重金屬的影響不大，這與先前專欄中的相關(guān)研究結(jié)果一致；與對(duì)照相比，噴施用酸性電解水配制的有機(jī)硅溶液能明顯降低番茄果實(shí)中的重金屬含量，由表2可知，番茄果實(shí)中鎘、鉻、鉛含量分別降低了24.4%、24.9%、42.5%。

表2 不同處理番茄果實(shí)中重金屬含量 mg/kg

3 討論與結(jié)論

硅作為植物所需的第四大元素，近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注，硅肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中也被廣泛使用。研究表明，硅肥能有效增加作物的抗性，提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。硅肥與電解水的配合施用作為電解水農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要組成部分，在近3 a來(lái)被諸多學(xué)者關(guān)注，并進(jìn)行了大量研究。已有研究表明，利用電解水配制硅肥能有效促進(jìn)植物對(duì)硅肥的吸收，提高作物的抗性及促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。本文主要研究硅肥與電解水的配合施用對(duì)作物吸收重金屬的影響，結(jié)果表明，噴施用酸性電解水配制的有機(jī)硅溶液能明顯降低番茄果實(shí)中的重金屬含量，其可以作為降低農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量的有效措施。