一种水稻根际有效态重金属控制系统及方法技术方案

一种水稻根际有效态重金属控制系统，包括模拟稻田装置及稻田水分精细化管理装置，模拟稻田装置包括上端开口的外壳、装于外壳中用于植入水稻的表层土壤，表层土壤由金属污染稻田土壤中分层采集回填至外壳中形成，外壳中装入水直至超出表层土壤表面形成上覆水，表层土壤中插入根际水分采集器及与根际Eh和pH监测设备连接的Eh探针和pH探针；稻田水分精细化管理装置包括田间Eh和pH监管设备及与田间Eh和pH监管设备连接的智能化灌排设备。本发明专利技术还提供一种水稻根际有效态重金属控制方法。本发明专利技术可减少当前重金属污染稻田在田间水分管理时的盲目性，提高田间水分含量管理的科学性，获得田间水分管理抑制水稻吸收有效态重金属的最大效益。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻根际有效态重金属控制系统及方法
本专利技术涉及耕地资源保护与重金属污染土壤治理领域，具体是一种水稻根际有效态重金属控制系统及方法。
技术介绍
国土资源部最新统计数据表明，全国18.26亿亩耕地面积有12％以上受到镉、铅、砷、汞等重金属污染，稻田重金属污染及其引发的稻米重金属超标问题尤为严重。2013年发生的湖南省镉大米事件更是震惊国内外，除湖南以外，我国南方广东、广西、福建、浙江等地均存在大米镉超标现象，超标率约在5％～15％。长期食用重金属超标的粮食，会严重伤害人体肝、肾和神经系统，威胁人民群众生命健康安全。我国60％的人口以稻米为主食，稻田重金属污染降低了土壤质量，破坏了我国珍贵的土地资源，极大削弱了稻米稳产增产的基础，积极开展重金属污染稻田的修复治理是合理利用土地资源、解决稻米重金属污染、保障我国基本口粮安全的根本出路。有效态重金属容易被农作物吸收利用，是农田重金属污染控制的工作核心；削减农作物根际有效态重金属含量，降低其活性与迁移性对保障农产品安全种植十分重要。水分管理是较为常用且效果显著的稻田有效态重金属调控措施。一般来说，田间含水量与土壤Eh(氧化还原电位)密切相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水稻根际有效态重金属控制系统，其特征在于：包括模拟稻田装置及稻田水分精细化管理装置，所述模拟稻田装置包括上端开口的外壳(1‑1)、装于外壳(1‑1)中用于植入水稻(1‑4)的表层土壤(1‑2)，表层土壤(1‑2)由金属污染稻田土壤分层采集回填至外壳(1‑1)中形成，外壳(1‑1)中还装入水直至超出表层土壤(1‑2)表面形成上覆水(1‑3)，表层土壤(1‑2)中插入根际水分采集器(1‑8)及与根际Eh和pH监测设备(1‑5)连接的Eh探针(1‑6)和pH探针(1‑7)；所述稻田水分精细化管理装置包括田间Eh和pH监管设备及与田间Eh和pH监管设备连接的智能化灌排设备。

【技术特征摘要】
1.一种水稻根际有效态重金属控制系统，其特征在于：包括模拟稻田装置及稻田水分精细化管理装置，所述模拟稻田装置包括上端开口的外壳(1-1)、装于外壳(1-1)中用于植入水稻(1-4)的表层土壤(1-2)，表层土壤(1-2)由金属污染稻田土壤分层采集回填至外壳(1-1)中形成，外壳(1-1)中还装入水直至超出表层土壤(1-2)表面形成上覆水(1-3)，表层土壤(1-2)中插入根际水分采集器(1-8)及与根际Eh和pH监测设备(1-5)连接的Eh探针(1-6)和pH探针(1-7)；所述稻田水分精细化管理装置包括田间Eh和pH监管设备及与田间Eh和pH监管设备连接的智能化灌排设备。2.如权利要求1所述的水稻根际有效态重金属控制系统，其特征在于：田间Eh和pH监管设备用于监测并管理水稻根际的Eh和pH，稻田智能化灌排设备用于根据水稻生育期内所需的Eh和pH范围区间以及田间Eh和pH监管设备监测的水稻根际的Eh和pH自动调节田间水分含量，水稻生育期内所需的Eh和pH范围区间由模拟稻田装置获得且预先存储于稻田智能化灌排设备中。3.如权利要求1或2所述的水稻根际有效态重金属控制系统，其特征在于：田间Eh和pH监管设备包括土壤环境信息中心(2-4)、与土壤环境信息中心(2-4)连接的插入稻田表层土壤(2-1)中的Eh在线监测传感器(2-5)和pH在线监测传感器(2-6)，智能化灌排设备包括设置在稻田进水口(2-8)上的进水阀(2-10)、设置在稻田排水口(2-9)上的排水阀(2-11)、与进水阀(2-10)和排水阀(2-11)连接的水分控制中心(2-7)，土壤环境信息中心(2-4)与智能化灌排设备的水分控制中心(2-7)通信连接，水稻生育期内所需的Eh和pH范围区间预先存储于水分控制中心(2-7)，Eh和pH监测数据由土壤环境信息中心(2-4)记录，通过无线通信的方式发送给智能化灌排设备的水分控制中心(2-7)，水分控制中心(2-7)将土壤环境信息中心(2-4)发送的Eh和pH监测值与存储值进行比对，判读相应土壤pH值范围下的Eh监测值是否满足要求，当Eh监测值不在相应pH值范围下的Eh取值区间时，水分控制中心(2-7)便对进水阀(2-10)和排水阀(2-11)予以管理，直至土壤环境信息中心(2-4)获得的Eh监测值位于存储的Eh取值区间。4.如权利要求1所述的水稻根际有效态重金属控制系统，其特征在于：所述外壳(1-1)采用有机玻璃或PVC制成圆柱或方柱状。5.如权利要求1所述的水稻根际有效态重金属控制系统，其特征在于：根际水分采集器(1-8)通过采样管(1-9)与储液袋(1-10)连通。6.一种水稻根际有效态重金属控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、构建模拟稻田装置，所述模拟稻田装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤显强，李青云，林莉，罗希，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42