一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法技术

本发明专利技术涉及一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，属于农产品重金属污染防治技术领域。其特征是：在重度汞污染稻田中(土壤Hg浓度为2mg/kg，达到国家限定标准的4倍)，总施氮量为225kg/hm2(中施氮水平，以纯N计)，分三次施用，分别在水稻栽秧前3天(基肥)施总施氮量的1/2，栽秧后30天(分蘖肥)、抽穗前5天(粒肥)各施总施氮量的1/4。其实施效果与水稻实际生产中常用的高水平、分二次施用的氮肥施用方法相比，水稻籽粒的汞含量下降幅度大(籼稻下降56.76％，粳稻下降51.72％)，而水稻产量没有明显下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，属于农产品重金属污染防治技术。
技术介绍
在中国的工业区及经济发达地区，随着人口的增加、工业的发展及农用化学品的大量使用，农田土壤的重金属污染日益严重。据调查，全国受重金属污染的农业土地面积约有2500万公顷，每年被重金属污染的粮食多达1200万吨。农业部环保监测系统对全国24省、市320个严重污染区8223万亩土地调查发现，大田类农产品农田污染超标面积约占污染农田面积的20％，其中80％的土壤和农作物污染超标是由于重金属污染。我国是世界上汞(Hg)污染严重的国家之一，特别在工业发达、人口密集的城市及周边地区。据统计，我国每年产生污染环境的Hg达1.9×108kg，被Hg污染的耕地面积有3.2×104hm2，问题十分严重。据研究，在苏南一些地区，土壤Hg污染比较严重，表层土壤Hg含量达到背景值的10倍以上，而且垂直剖面分布明显，说明工业化进程中污染物的输入是土壤Hg积累的主导因素。根据江苏省农产品质量监督检验测试中心对全省蔬菜地土壤重金属污染状况进行抽样检测，苏南地区蔬菜地重金属污染情况较严重。依据我国无公害农产品及绿色食品认证工作重点监测的5种重金属，有54.8％的蔬菜地综合污染指数大于1，且Hg和镉的分担率较高。江苏省2006年被取消的6个无公害农产品中，有4个是因为土壤Hg含量超标所致。汞是地球上对环境影响大、对生物有严重毒性的环境污染物。更为重要的是，Hg及其化合物无论是在好氧还是在厌氧条件下，都可以经微生物的作用，转变成毒性更强的甲基汞或二甲基汞。Hg的有机化合物具有严重的神经毒性，经生物富集和食物链放大后将产生更加严重的后果。自1956年日本的“水俣病”事件以来，受到Hg污染的自然环境向人类发出的警示不断增加，Hg在土壤--植物系统和陆生食物链中的传递速度不断加快，Hg污染问题引起了人们的广泛关注和重视。Hg已被联合国环境规划署(UNEP)、世界卫生组织(WHO)、国际粮农组织(FAO)及很多国家政府列为优先控制的环境污染物。因此，Hg在土壤-农作物-人类系统中的移动和累积受到高度关注。在土壤汞污染地区，水稻籽粒中的汞含量不但会受到土壤汞污染状况及水稻品种的影响，还会受到栽培技术的影响。在水稻生长过程中，施肥、水分管理等农艺措施会改变土壤的理化状况和水稻的生长状况，因而会改变土壤中汞的存在状态和对植物的有效性，影响水稻对汞的吸收及分配。不同的稻田施氮量和施用方法对汞在水稻植株中的吸收和迁移会有不同的影响。但关于氮肥的施用水平及施用时期对水稻籽粒汞含量的影响方面，还非常缺乏研究。本专利技术在申请人多年研究的基础上，公开了一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，能大幅度降低水稻籽粒的汞含量，而水稻产量没有明显下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，可以大幅度降低重度汞污染稻田中水稻籽粒的汞含量，而水稻产量没有明显下降。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，其特征是：在重度汞污染稻田中(土壤Hg浓度为2mg/kg，达到国家限定标准的4倍)，总施氮量为225kg/hm2(中施氮水平，以纯N计)，分三次施用，分别在水稻栽秧前3天(基肥)施总施氮量的1/2，在栽秧后30天(分蘖肥)、抽穗前5天(粒肥)各施总施氮量的1/4。在施氮前先将稻田灌薄层水(约3cm)，将氮肥均匀撒施到稻田中，让水层自然落干后再灌水。本专利技术的有益效果是：在稻田重度汞污染地区实施后，可以大幅度降低水稻籽粒的汞含量，水稻产量没有明显下降。与水稻实际生产中常用的高水平、分二次施用的氮肥施用方法(总施氮量为300kg/hm2，基肥、分蘖肥各施总施氮量的1/2)相比，水稻籽粒的汞含量下降幅度大(籼稻下降56.76％，粳稻下降51.72％)，而水稻产量没有明显下降(籼稻仅下降2.62％，粳稻仅下降3.10％)。在稻田重度汞污染地区(土壤Hg浓度为2mg/kg，达到国家限定标准的4倍)，通过该申请专利技术方案的实施，可以使水稻籽粒的汞含量大幅度下降，能将水稻籽粒的汞含量控制在国家卫生标准限值(0.02mg/kg，GB2762-2012)以下，可以消除水稻汞污染对人体健康的威胁。具体实施方式实施例1：一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，在整个水稻生产周期内，总施氮量为225kg/hm2(中施氮水平，以纯N计)，折合每亩15kg。分3次施用，分别在水稻栽秧前3天(基肥)施总施氮量的1/2，在栽秧后30天(分蘖肥)、抽穗前5天(粒肥)各施总施氮量的1/4。由于不同氮肥品种的含N量有差异，施氮时要根据具体肥料品种的含N量计算出具体施肥量。在施氮前先将稻田灌薄层水(约3cm)，将氮肥均匀撒施到稻田中，让水层自然落干后再灌水，水层落干前不要排水。下面通过列表的方式进一步证明本实施例可以大幅度降低重度汞污染稻田中水稻籽粒的汞含量，而水稻产量没有明显下降。表中数据是在土壤Hg含量为2mg/kg、达到国家限定标准的4倍(重度污染程度)条件下获得的，其它管理措施按水稻生产常规进行。表1稻田不同施氮方法下水稻籽粒汞含量比较(单位：mg/kg)注：稻田施氮时期代码A：作为基肥一次性施用。B：分二次施用，分别在水稻栽秧前3天(基肥)和栽秧后30天(分蘖肥)各施总施氮量的1/2。C：分三次施肥，即分别在水稻栽秧前3天(基肥)施总施氮量的1/2，在栽秧后30天(分蘖肥)、抽穗前5天(粒肥)各施总施氮量的1/4。表2稻田不同施氮用方法下的水稻产量比较(单位：kg/hm2)从施氮水平和施氮时期两个方面，对表1和表2进行分析可见：(1)从施氮水平分析在不同的施氮水平下，水稻籽粒的汞含量和水稻产量有不同的变化。就水稻籽粒的汞含量而言，高施氮水平下水稻籽粒的汞含量最高，中施氮水平与低施氮水平的水稻籽粒汞含量相当；就水稻产量而言，不同的施氮水平下的顺序为：高施氮水平>中施氮水平>低施氮水平，但高施氮水平与中施氮水平间差异幅度小，而中施氮水平与低施氮水平间差异幅度大。(2)从施氮时期分析在不同的施氮时期中，水稻籽粒汞含量的顺序为：分二次施氮>一次性施氮>分三次施氮。而且，分三次施氮的水稻产量也最高。综合施氮水平和施氮时期对水稻籽粒汞含量及水稻产量的影响，选择中施氮水平、分三次施用的施氮方法，既能大幅度降低水稻籽粒的汞含量，水稻产量也没有明显下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，其特征是：在重度汞污染稻田中(土壤Hg浓度为2mg/kg，达到国家限定标准的4倍)，总施氮量为225kg/hm2(中施氮水平，以纯N计)，分三次施用，分别在水稻栽秧前3天(基肥)施总施氮量的1/2、栽秧后30天(分蘖肥)施总施氮量的1/4、抽穗前5天(粒肥)施总施氮量的1/4。

【技术特征摘要】
1.一种降低重度汞污染稻田中水稻籽粒汞含量的氮肥施用方法，其特征是：在重度汞污染稻田中(土壤Hg浓度为2mg/kg，达到国家限定标准的4倍)，总施氮量为225kg/hm...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建国，孙辰鹏，王明新，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32