一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法技术

本发明专利技术属于农业生产技术领域，公开了一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法；选择早晚稻品种；采用双季免耕、双季翻耕、双季旋耕、早稻旋耕晚稻免耕、早稻翻耕晚稻免耕；施肥按照当地习惯进行，各处理施肥量一致；测定穗长、干物重、实际测产、理论测产、水稻穗镉积累特性。本发明专利技术从提高双季总产的角度出发，双季翻耕最好，早翻晚免次之，双季免耕、双季旋耕下降明显。免耕处理降低了双季稻穗镉积累速率、糙米镉含量、镉累积总量；翻耕处理利于穗镉的累积，提高了糙米中的镉含量；旋耕处理亦能明显提升双季稻穗镉积累速率。从保证双季稻产量、降低稻米镉含量与轻简省工的角度出发，早翻晚免是中度镉污染稻田双季稻的最优土壤耕作方式。

【技术实现步骤摘要】
一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法
本专利技术属于农业生产
，尤其涉及一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：水稻是我国最重要的粮食作物之一，水稻生产在保障我国粮食安全中担当第一重任，对确保世界粮食安全也具有举足轻重的作用。然而，随着我国工业化进程的加速和社会经济的发展，稻田重金属污染问题日趋严峻，水稻生产受重金属污染的影响日益加剧，严重威胁着粮食生产安全。尤其是水稻的镉污染问题已成为一个备受社会关注的严重问题。因此，如何控制水稻重金属污染并实现其安全生产(主要是卫生品质安全)值得关注。就水稻镉污染防控，前人已开展大量研究，但目前从土壤耕作措施角度开展的双季稻镉污染防控技术方法入手的较少。综上所述，现有技术存在的问题是：目前从土壤耕作措施角度开展的双季稻镉污染防控技术方法入手的较少。土壤耕作方式很多，有翻耕、旋耕、少耕、免耕等，上世纪我国稻田多以翻耕为主，但近年来水稻生产上多以旋耕为主，免耕也占有一定的比例。有关不同耕作方式对水稻产量形成的影响，历来多有争议，但此方面的系统、定位研究并不多。近年来，南方稻田镉污染问题受到了前所未有的关注，前人也在品种、灌溉、调理剂等对水稻镉吸收积累的影响上开展了一些研究，但着眼点尚未放到土壤耕作方式上面。鉴于以上原因，本专利技术于湘潭镉污染稻田设计了5种双季稻土壤耕作方式处理，开展了连续3年的定位试验，希望弥补此类研究的空白。解决上述技术问题的难度和意义：开展5种双季稻田土壤耕作方式的定位试验，其难度主要在于严格按照技术方案开展试验，比如市场上水稻品种更新换代速度快带来的试验材料困难，再如必须严格控制耕作深度等，同时定位试验要求每年操作必须一致。本专利技术通过3年定位试验，从保证双季稻产量、降低稻米镉含量与轻简省工的角度出发，基本明确中度镉污染稻田双季稻的最优土壤耕作方式，将对镉污染稻田的合理耕作提供理论与技术支撑，为合理利用稻田提供科学参考。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法。本专利技术是这样实现的，一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，具体包括以下步骤：步骤一：选择早晚稻品种：早稻品种为陵两优211，晚稻品种为威优46；步骤二：选定试验田；采用大区设计，设5个处理：双季免耕(G1)、双季翻耕(G2)、双季旋耕(G3)、早稻旋耕晚稻免耕(G4)、早稻翻耕晚稻免耕(G5)；其中，翻耕以铧式犁实现，旋耕以小型手推式旋耕机实现，免耕即不进行任何耕作措施。步骤三：早稻于3月23日左右播种，4月22日左右移栽，插秧密度16.7cm×20cm，7月5日左右收获；晚稻于6月15日左右播种，7月11日左右移栽，插秧密度20cm×20cm，10月18日左右收获；步骤四：施肥按照当地习惯进行，各处理施肥量一致；早稻基肥施用复混肥料600kg/hm2，分蘖初期追施尿素150kg/hm2；复混肥料N、P2O5、K2O比例为22∶6∶12，尿素含氮46.4％；步骤五：测定穗长、干物重、实际测产、理论测产、水稻穗镉积累特性；进行数据统计与分析。进一步，步骤二中，试验田常年种植制度为冬闲—稻—稻。进一步，步骤二中，试验地基础肥力：pH6.12，有机质30.82g/kg，全氮1.70g/kg，全磷0.77g/kg，全钾8.47g/kg，碱解氮163.4mg/kg，有效磷39.60mg/kg，速效钾298.60mg/kg。进一步，步骤二中，旋耕耕深10cm，翻耕耕深20cm。进一步，步骤二中，各区面积为115m2，大区之间起垄覆膜隔开，单灌单排，各处理田间管理措施一致。进一步，步骤五中，穗长为穗颈节到穗最顶端即为穗长。进一步，步骤五中，干物重的具体测定方法为：根茎叶放置于烘箱中105℃杀青30min，然后80℃烘干至恒重，称重记录。进一步，步骤五中，实际测产的具体测定方法为：水稻成熟后取3点测实际产量，每个点割80蔸，脱粒后去除稻草及空粒，称量谷重，用烘干法测含水率。进一步，步骤五中，理论测产的具体测定方法为：水稻成熟后每个大区数80蔸，记录有效穗数，计算单穴平均有效穗数，按照平均有效穗数取15蔸，带回室内考种(每5蔸作一次重复)，考察每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重，计算理论产量。进一步，步骤五中，水稻穗镉积累特性的具体测定方法为：(1)将取回的齐穗期、灌浆中期、成熟期穗洗净，成熟期谷分为枝梗、空粒、糙米、谷壳放入烘箱105℃杀青0.5小时，80℃烘干至恒重；(2)同时，每处理收稻谷1kg，晒干，储藏3个月后，碾米，分成谷壳、米糠、精米等3部分；(3)以上材料烘干后，用不锈钢植物样品粉碎机粉碎，过100目筛备用；(4)采用硝酸-高氯酸高温消解方法，每处理重复3次，使用石墨炉检测消化液中镉含量。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术从提高双季总产的角度出发，双季翻耕最好，早翻晚免次之，双季免耕、双季旋耕下降明显。免耕处理降低了双季稻穗镉积累速率、糙米镉含量、镉累积总量；翻耕处理利于穗镉的累积，提高了糙米中的镉含量；旋耕处理亦能明显提升双季稻穗镉积累速率。从保证双季稻产量、降低稻米镉含量与轻简省工的角度出发，早翻晚免是中度镉污染稻田双季稻的最优土壤耕作方式。本专利技术对双季免耕、双季翻耕、双季旋耕、早旋晚免、早翻晚免5种土壤耕作方式下双季稻的产量构成与穗镉积累分配情况，结果表明：(1)双季稻产量以双季翻耕处理最高，早翻晚免处理次之，双季旋耕与早旋晚免处理再次，双季免耕处理最低；翻耕处理产量最高的原因在于其有效穗数与每穗粒数较高。(2)齐穗至成熟期，穗镉含量一般呈增长趋势；第一年早晚稻齐穗期穗镉含量以免耕处理最高，但免耕能明显降低水稻齐穗至成熟期穗镉含量的增长速率；早晚稻成熟期穗镉含量一般以翻耕处理较高，免耕与旋耕处理较低，但免耕与旋耕处理间的差异在不同年份与季别间表现不同。(3)成熟期稻穗各部位镉含量表现枝梗＞谷壳＞糙米；第一年糙米镉含量以免耕处理较高，但第二、三年呈现免耕处理低于翻耕与旋耕处理的趋势。(4)第一年早、晚稻穗镉累积量均以旋耕处理较低，但第二、三年均以免耕处理较低。3年定位试验表明，土壤耕作方式对镉污染稻田双季稻产量构成与稻穗镉积累分配有明显影响，从保证双季稻产量、降低稻米镉含量与轻简省工的角度出发，早翻晚免是中度镉污染双季稻田的最优土壤耕作方式。附图说明图1是本专利技术实施例提供的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术通过不同土壤耕作方式对双季稻产量及穗镉积累分配特性的影响，进行分析，明确镉污染稻田米镉积累阻控的适宜土壤耕作方式，为实现中度镉污染稻田水稻安全生产提供理论与技术支持。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细描述；如图1所示，本专利技术实施例提供的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，具体包括以下步骤：S101：选择早晚稻品种：早稻品种为陵两优211，晚稻品种为威优46；S102：选定试验田；采用大区设计，设5个处理：双季免耕(G1)、双季翻耕(G2)、双季旋耕(G3)、早稻旋耕晚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，其特征在于，所述的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法包括以下步骤：步骤一：选择早晚稻品种：早稻品种为陵两优211，晚稻品种为威优46；步骤二：选定试验田；采用大区设计，设5个处理：双季免耕、双季翻耕、双季旋耕、早稻旋耕晚稻免耕、早稻翻耕晚稻免耕；步骤三：早稻于3月23日播种，4月22日移栽，插秧密度16.7cm×20cm，7月5日收获；晚稻于6月15日播种，7月11日移栽，插秧密度20cm×20cm，10月18日收获；步骤四：施肥按照当地习惯进行，各处理施肥量一致；早稻基肥施用复混肥料600kg/hm2，分蘖初期追施尿素150kg/hm2；复混肥料N、P2O5、K2O比例为22∶6∶12，尿素含氮46.4％；步骤五：测定穗长、干物重、实际测产、理论测产、水稻穗镉积累特性；进行数据统计与分析。

【技术特征摘要】
1.一种镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，其特征在于，所述的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法包括以下步骤：步骤一：选择早晚稻品种：早稻品种为陵两优211，晚稻品种为威优46；步骤二：选定试验田；采用大区设计，设5个处理：双季免耕、双季翻耕、双季旋耕、早稻旋耕晚稻免耕、早稻翻耕晚稻免耕；步骤三：早稻于3月23日播种，4月22日移栽，插秧密度16.7cm×20cm，7月5日收获；晚稻于6月15日播种，7月11日移栽，插秧密度20cm×20cm，10月18日收获；步骤四：施肥按照当地习惯进行，各处理施肥量一致；早稻基肥施用复混肥料600kg/hm2，分蘖初期追施尿素150kg/hm2；复混肥料N、P2O5、K2O比例为22∶6∶12，尿素含氮46.4％；步骤五：测定穗长、干物重、实际测产、理论测产、水稻穗镉积累特性；进行数据统计与分析。2.如权利要求1所述的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，其特征在于，所述步骤二中，试验田常年种植制度为冬闲—稻—稻。3.如权利要求1所述的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，其特征在于，所述步骤二中，试验地基础肥力：pH6.12，有机质30.82g/kg，全氮1.70g/kg，全磷0.77g/kg，全钾8.47g/kg，碱解氮163.4mg/kg，有效磷39.60mg/kg，速效钾298.60mg/kg。4.如权利要求1所述的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，其特征在于，所述步骤二中，旋耕耕深10cm，翻耕耕深20cm。5.如权利要求1所述的镉污染稻田双季稻稳产降镉土壤耕作方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：易镇邪，陈平平，屠乃美，帅泽宇，谷子寒，王元元，陈基旺，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43