在镉污染土壤中生产低镉含量水稻的方法技术

本发明专利技术提供一种在镉污染土壤中生产低镉含量水稻的方法，包括如下步骤：(1)在镉污染土壤上进行水稻基因型品种的筛选；(2)对所筛选出的水稻基因品种，在插入水稻前，首先施用熟石灰平衡6‑10天，然后施基肥，最后将生物有机肥施入农田，加入量为熟石灰每亩70～80Kg，生物有机肥每亩100～200Kg。该方法绿色环保，持续，经济，有效，在重度污染土壤上能安全生产低镉含量的水稻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作物学
，具体涉及在土壤重金属镉污染农田土壤上持续生产安全稻米的技术方法。
技术介绍
随着我国工业和城市化的不断发展，工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。2006年，环境保护部对30万hm2的基本农田保护区土壤中的重金属抽测了3.6万hm2，重金属超标率达12.1％。全球水稻田土壤重金属污染问题日益严重，由此造成土壤生产力下降、农产品污染与生态环境破坏等严重问题，已成为阻碍农业生产持续、高效发展的主要因子之一，更为严重的是土壤中的这些有毒重金属可通过水稻吸收并在籽粒中积累，经食物链进入人体，从而威胁广大城乡居民的身体健康；除此之外，重金属离子可以在细胞表面和细胞内取代其他金属离子与蛋白质、核酸、多糖等大分子物质结合，导致各种代谢紊乱，对生物体造成严重危害。据统计，目前我国受镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)等有毒重金属污染的耕地面积近2000万hm2，约占总耕地面积的1/5，农业部1995年对我国污灌区的调查显示，全国有140万m2的污灌面积，遭受重金属污染的土地面积占污灌区总面积的64.8％，其中8.4％、9.7％、46.7％的面积分别受到重金属的重度、中度和轻度污染。我国每年因土壤污染而减少的粮食产量高达1000万t，由此造成的经济损失仅仅在粮食作物上每年就达200亿元之多。为了减轻或避免有毒重金属对人类的危害，一些国际组织和许多国家对有关食品制定了有毒重金属的最大允许量。水稻是全球也是我国最重要的粮食作物，稻米是我国城乡居民赖以生存的主粮之一。但目前稻米重金属含量超标的问题十分突出，据农业部稻米及其制品质量监督检验测试中心2002年对全国市场稻米安全性抽检结果，Pb和Cd超标的试样分别达28.4％和10.3％。据调查，由于矿业的快速发展，安徽省某矿业城市的一些地区的水稻土表层土壤Zn、Pb和Cd有效态含量逐年上升，土壤Pb、Cd污染通量已接近或高于国际规定的上限，对食物安全构成了严重威胁。铜、金等多金属矿床的开发和冶炼过程中产生的尾矿、矿渣和矿业酸性废水，是矿区土壤环境重金属污染的重要来源。在安徽某矿区水稻试验的土壤、32个基因型稻米及12个展示品种测定分析，结果表明，该地区土壤和稻米镉(Cd)超标均严重。虽然有些重金属是植物生长必需元素，但所有重金属在较高浓度时对植物都会产生毒害作用。稻田受重金属污染后，土壤中的有毒重金属可能被植物吸收通过食物链进入人体，从而不仅降低稻米的产量、市场竞争力，更为可怕的是将威胁人类健康。例如，Cd中毒会引起肾功能障碍、肺损害、骨损伤、痛痛病(骨软化症)、癌症、心血管病。As对人的心肌、呼吸中枢、生殖系统、造血机制、免疫系统都有不同程度的损伤。Tsukahara等研究表明，稻米是日本成年人体内最主要的Cd来源之一，体内约30-40％Cd来源于经稻米摄入。据研究，稻米是亚洲人体内主要的Cd摄入源之一，尽管国家和地区间有差异，但总体上经稻米Cd摄入量占总Cd摄入量的比例，菲律宾马尼拉地区约为20％，中国大陆大部分地区、中国台湾、孟加拉国和泰国等约为30-40％，马来西亚的KualaLumpur较高，达53％。因此，降低稻米重金属含量对于保障人体健康具有极其重要的意义。随着社会经济的快速发展，人民生活水平日益提高，稻米消费者对稻米品质的要求日趋提高，稻米安全质量业已成为国内外市场竞争力的重要因素。因此，面对水稻生产新的产需形势和目前土壤有毒重金属污染的严峻局面，生产有毒重金属积累量低于AMV的安全稻米，是实现稻农增收、农业增效和保障人们身体健康的一条重要途径。稻米中有毒重金属积累的高低，是土壤气候、品种(基因型)和农艺措施等因素综合作用的结果。为了减少粮食作物食用部分吸收和积累有毒重金属，最根本的措施是进行土壤修复降低土壤中的重金属含量。但采用单一的治理技术如物理、化学、生物修复等，并不能达到预期的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种降低镉污染土壤中生长的水稻镉含量的方法，该方法是一种镉污染稻田水稻安全生产的方法，绿色环保，持续，经济，有效，在镉污染土壤上能安全生产低镉含量的水稻。实现本专利技术的技术方案如下：一种在镉污染土壤中生产低镉含量水稻的方法，包括如下步骤：步骤一、在镉污染土壤上进行水稻基因型品种的筛选；步骤二、对所筛选出的水稻基因品种，在插入水稻前，首先施用熟石灰平衡6-10天，然后施基肥，最后将生物有机肥施入农田，加入量为熟石灰每亩70～80Kg，生物有机肥每亩100～200Kg。基肥按照当地高产栽培技术施肥量施肥，亩施48％复合肥(16-16-16)75公斤、硫酸锌1公斤、尿素18公斤、氯化钾6公斤。步骤一中所述重度镉污染土壤中镉含量为1.5-2.5mg/kg，有效态镉含量为0.6-1.2mg/kg，土壤为酸性pH为5.5-6.5。所述低积累镉水稻品种筛选主要包括以下步骤：(1)水稻品种的选择：广泛选取粳稻和籼稻品种若干个，其中粳稻又包括①常规粳稻：中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳、中熟晚粳；②杂交粳稻：中粳类型、晚粳类型；③常规籼稻；④杂交籼稻：两系杂交中籼、三系杂交中籼；(2)试验设计：先是通过大田的常规湿润育秧，选取长势一致的秧苗移栽于土壤镉污染的大田，进行育秧移栽；参试水稻品种按类型分区，区内随机排列，3次重复，每个小区面积6-10m2，设置保护行并适当增加保护行宽度；(3)取样和预处理：水稻至成熟期按照三点取样法采取3穴，采集的植株样品用自来水和蒸馏水洗净并放置烘箱内烘干表面水份，将植株茎、叶、穗分离，植株茎、叶先称取干物重后直接用粉碎机进行粉碎后装袋待测，水稻穗子先测得千粒重、每穗粒数、结实率、每穴穗数等农艺性状，再用脱壳机脱去水稻籽粒壳，最后用粉碎机磨成精米粉装袋待测；(4)样品重金属测定：采用硝酸消解法，称取精米粉样品0.1500g左右，置于聚丙烯消化管中，加入10ml硝酸盖上盖子静置过夜，然后放入微波消解仪中进行三段温度微波消解，直至消解液呈无色透明或略带淡黄色，取出至通风橱中冷却赶酸。冷却后用去离子水冲洗、定容至50ml容量瓶待测，用石墨炉原子吸收光谱仪测定稻米中Cd含量；(5)测产：按照常规方法进行水稻考种测得其千粒重、每穗粒数、每一小区总穗数；并将全部水稻收获测得每一水稻品种实际总产量；(6)对比筛选：通过测定的实际重金属Cd含量数据与按照农业部“无公害食品-大米”规定的Cd含量限量标准相对照(Cd0.2mg/kg)，根据各基因型品种的农艺性状和稻米品质、田间表现和病虫害等的综合表现，筛选出籽粒Cd含量相对较低，且农艺性状、稻米品质较好的水稻基因型品种；所述水稻基因型品种在第一年筛选出新科稻21、徐稻7号、镇稻14、徐稻5号、新两优106、两优6206等六个镉低积累品种；在第二年将如上低积累镉水稻品种种植时施加熟石灰和生物有机肥；其中生物有机肥以重量分数计，由以下成分组成：鸡粪180～200份、过磷酸钙38～42份、油饼45～55份、煤灰25～35份、膨润土24-30份、麦麸50～70份、玉米面35～45份、土豆粉20～30份、酒糟50～80份、菌包40～60份。其中所述的油饼选自豆油饼、菜籽油饼、花生油饼中的一种或几种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在镉污染土壤中生产低镉含量水稻的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在镉污染土壤上进行水稻基因型品种的筛选；步骤二、对所筛选出的水稻基因品种，在插入水稻前，首先施用熟石灰平衡6‑10天，然后施基肥，最后将生物有机肥施入农田，加入量为熟石灰每亩70～80Kg，生物有机肥每亩100～200Kg。

【技术特征摘要】
1.一种在镉污染土壤中生产低镉含量水稻的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在镉污染土壤上进行水稻基因型品种的筛选；步骤二、对所筛选出的水稻基因品种，在插入水稻前，首先施用熟石灰平衡6-10天，然后施基肥，最后将生物有机肥施入农田，加入量为熟石灰每亩70～80Kg，生物有机肥每亩100～200Kg。2.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一所述镉污染土壤中镉含量为1.5-2.5mg/kg。3.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水稻基因型品种的筛选主要包括以下步骤：(1)水稻品种的选择；(2)试验设计：先是通过大田的常规湿润育秧，选取长势一致的秧苗移栽于土壤镉污染的大田，进行育秧移栽；参试水稻品种按类型分区，区内随机排列，3次重复，每个小区面积6-10m2，设置保护行并适当增加保护行宽度；(3)取样和预处理：水稻至成熟期按照三点取样法采取3穴，采集的植株样品用自来水和蒸馏水洗净并放置烘箱内烘干表面水份，将植株茎、叶、穗分离，植株茎、叶先称取干物重后直接用粉碎机进行粉碎后装袋待测，水稻穗子先测得千粒重、每穗粒数、结实率、每穴穗数农艺性状，再用脱壳机脱去水稻籽粒壳，最后用粉碎机磨成精米粉装袋待测；(4)样品重金属测定：采用硝酸消解法，称取精米粉样品0.1500g，置于聚丙烯消化管中，加入10ml硝酸盖上盖子静置过夜，然后放入微波消解仪中进行三段温度微波消解，直至消解液呈无色透明或略带淡黄色，取出至通风橱...

【专利技术属性】
技术研发人员：马友华，陈亮妹，吴文革，付欢欢，王陈丝丝，于倩倩，李江遐，叶文玲，鲁洪娟，王强，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34