一种在轻度镉污染酸性土壤上持续安全生产稻米的方法技术

本发明专利技术提供一种在镉污染酸性土壤中持续安全生产稻米的方法，在双季稻区选择低镉积累水稻进行移栽种植，低镉积累水稻全生育期间配合淹水灌溉，早稻移栽前和晚稻移栽后分别将石灰均匀撒施在轻度镉污染酸性土壤中，早稻季石灰撒施后对所述轻度镉污染酸性土壤进行翻耕拌匀，待土壤水分平衡后将商品有机肥配合氮、磷、钾肥一起施用。本发明专利技术操作简单、可靠，不增加农民工序与劳动强度，容易落实到位，易于被种植户接受，使用后见效快，在大面积应用中效果理想，对防治酸性土壤重金属污染，持续保障稻米质量安全生产效果显著。

A method of continuous and safe production of rice in acid soil polluted by cadmium

The invention provides a method for continuous and safe production of rice in acid soil polluted by cadmium. Low cadmium accumulating rice is selected for transplanting and planting in double cropping rice area. During the whole growth period of low cadmium accumulating rice, it is combined with flooding irrigation. Before transplanting of early rice and after transplanting of late rice, lime is evenly distributed in acid soil polluted by light cadmium. After spreading of lime in early rice season, the acid polluted by light cadmium is distributed After soil moisture balance, commercial organic fertilizer is applied together with nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer. The invention is simple and reliable in operation, does not increase the working procedure and labor intensity of farmers, is easy to be implemented in place, is easy to be accepted by growers, has quick effect after use, has ideal effect in large-scale application, and has remarkable effect on preventing and controlling heavy metal pollution of acid soil and continuously ensuring the quality and safety production of rice.

【技术实现步骤摘要】
一种在轻度镉污染酸性土壤上持续安全生产稻米的方法
本专利技术涉及农业环境领域，尤其涉及一种在轻度镉污染酸性土壤上持续安全生产稻米的技术方法。
技术介绍
近年来，我国工业化和城市化进程不断加快，大量污染物随意排放，加之缺乏有效的防治措施，使得土壤重金属污染日益加剧，污染面积逐年扩大，局部问题突出，给环境治理造成极大困难。土壤重金属污染存在范围广、时间长、污染比较隐蔽、无法被生物降解并可能通过食物链不断地在生物体内富集，已对污染地区的农产品质量安全构成严重威胁。特别是2012～2015年接连发生“镉大米”“有色大米”等事件，对稻米市场冲击巨大，严重阻碍了稻米向境内外流通，降低了稻米在国内、国际市场上的竞争力和稻米企业的发展，打击了农民种粮的积极性，给全国粮食生产带来了严重影响，因此对重金属污染农田进行综合治理迫在眉睫。目前，包括物理、化学、生物学及农艺措施在内的诸多方法被广泛应用于轻、中、重度农田重金属污染治理领域，但很多治理措施存在着成本高、操作复杂、对土壤肥力有损伤、存在二次污染等诸多问题，难以实现大面积推广。如何选择和开发最优化、最经济、最有效的农田重金属修复治理技术方法一直是困扰本领域技术人员的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，重点介绍如何在轻度镉污染酸性土壤上，以一种低成本、可持续性、资源节约、操作简单且能有效降低轻度镉污染酸性土壤中稻米镉的累积的方法，实现稻米持续安全生产，达到边生产边治理的目的，这不仅能为全国轻度镉污染酸性土壤的治理提供科学依据，还能够推动全国耕地的可持续发展并对促进食品安全、农民增收、农村发展和农业振兴发挥重要作用。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为提供一种降低轻度镉污染酸性土壤中稻米镉累积的方法，包括如下步骤：在双季稻区选择低镉积累水稻品种进行移栽种植；水稻全生育期间配合淹水灌溉；早稻移栽前和晚稻移栽后分别将石灰均匀撒施在轻度镉污染酸性土壤中；石灰撒施后对所述轻度镉污染酸性土壤进行翻耕拌匀，待土壤水分平衡后配合氮、磷、钾肥一起同时施用商品有机肥。所述轻度镉污染酸性土壤在撒施生石灰后土壤pH值升高从而促进土壤中镉与铝硅酸盐次生矿物或有机胶体形成共沉淀状态，从而降低土壤中镉的有效性；所述轻度镉污染酸性土壤在施用商品有机肥后，能够增加土壤环境容量和增强土壤保肥、保水等能力，提高土壤生物活性，改善土壤结构和理化性状，更重要的是降低土壤有效态镉的活性。上述的方法，所述轻度镉污染酸性土壤中，土壤含全量镉为≤0.6mg/kg且晚稻米镉含量为0.2–0.4mg/kg.优选的，所述轻度镉污染酸性土壤的土壤pH为4.5～6.5。优选的，所述石灰为生石灰，主要成分为CaO≧70％，全年分两次施用，一次为早稻移栽前20天施用100kg/亩，一次为晚稻移栽后1个月即分蘖末期施用50kg/亩。优选的，所述商品有机肥中镉含量低于0.5mg/kg，施用量为80kg/亩～100kg/亩，应选择晴天和阴天采用人工施用或机械撒施的方法施用，严禁在逆风天气和下雨天撒施。优选的，所述低镉积累水稻品种中早稻选择中嘉早17、湘早籼45号、潭两优215中的一种或几种；晚稻选择湘晚籼13号、H优518中的一种或几种。优选的，所述全生育期淹水灌溉过程中，控制灌溉水中镉含量低于0.005mg/L，管理周期为自秧苗移栽时起至完熟期间整个生长时期，即根据水稻不同生育期保持田间有水层，直至收割前7d左右自然落干，尤其是在抽穗前20d到抽穗后20d内确保田间有3～5cm水层。优选的，所述土壤水分平衡的时间至少为2周。上述本专利技术技术方案的技术原理主要基于以下几点：(1)通过施用生石灰，使轻度镉污染酸性土壤的pH值显著提高，从而促进土壤中镉与铝硅酸盐次生矿物或有机胶体形成共沉淀状态，从而降低土壤中镉的有效性，其离子反应方程式主要为：Cd2++2OH--←→Cd(OH)2；(2)所述优选的生石灰(CaO)中因含有大量钙离子，施入土壤后因钙离子与土壤中镉离子竞争水稻根际吸收位点，理论上可进一步降低水稻对镉的吸收累积；(3)所述优选的商品有机肥中因含有氮磷钾和有机质，施入土壤后，能够增加土壤环境容量和增强土壤保肥、保水等能力，提高土壤生物活性，改善土壤结构和理化性状，理论上可进一步降低土壤有效态镉的活性和阻止水稻对镉的吸收累积；(4)在对农田中活性镉进行钝化和拮抗的同时，选用镉低吸收水稻品种，进一步利用不同水稻品种对镉吸收累积的基因型差异降低稻米中的镉累积。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的方法是解决稻米镉污染问题最直接、最经济、最有效的途径之一。该项技术操作简单、可靠，不增加农民工序与劳动强度，容易落实到位，易于被种植户接受，使用后见效快，在大面积应用中效果理想，对防治酸性土壤重金属污染，持续保障稻米质量安全生产具有十分重要的意义。2、本专利技术的方法中采用了施用生石灰的技术，该生石灰不仅来源广泛、成本低，其含有丰富的钙，可作肥料施用，能促进作物生长，具有一定增产作用，而且其具有的特殊理化性质，因其微溶于水而具有一定缓释性，施入土壤后不会因pH急剧升高而破坏土壤微环境，可在较长时间内使土壤pH维持在一定范围，能有效降低酸性镉污染稻田土壤中镉的生物有效性；另外，生石灰具有一定杀菌杀虫等作用，有利于防治土传病害，其施入土壤后不会影响作物生长。3、本专利技术的方法中采用了施用商品有机肥的技术，其是维持重金属污染耕地治理效果可持续性、保障农作物质量和产量的关键因素。4、本专利技术的方法中所使用的低镉积累水稻品种，属于可降低稻米镉暴露风险的绿色技术，对保护生态环境具有重要意义，通过化学修复与绿色技术的互补，可有效降低酸性轻度镉污染土壤稻米的镉累积。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例1中采用本专利技术方法处理后降低水稻糙米镉含量的效果图(图1中的字母a～c表示不同处理间LSD检验的差异显著性p<0.05)。图2为实施例2中采用本专利技术方法处理后降低水稻糙米镉含量的效果图。具体实施方式下面将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。实施例1：一种本专利技术的在轻度镉污染酸性土壤中持续安全生产稻米的方法，本实施例处理的对象为湘潭县河口镇石枫村轻度镉污染酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在镉污染酸性土壤中持续安全生产稻米的方法，包括如下步骤：在双季稻区选择低镉积累水稻进行移栽种植；低镉积累水稻全生育期间配合淹水灌溉；早稻移栽前和晚稻移栽后分别将石灰均匀撒施在轻度镉污染酸性土壤中；早稻季石灰撒施后对所述轻度镉污染酸性土壤进行翻耕拌匀，待土壤水分平衡后将商品有机肥配合氮、磷、钾肥一起施用。/n

【技术特征摘要】
1.一种在镉污染酸性土壤中持续安全生产稻米的方法，包括如下步骤：在双季稻区选择低镉积累水稻进行移栽种植；低镉积累水稻全生育期间配合淹水灌溉；早稻移栽前和晚稻移栽后分别将石灰均匀撒施在轻度镉污染酸性土壤中；早稻季石灰撒施后对所述轻度镉污染酸性土壤进行翻耕拌匀，待土壤水分平衡后将商品有机肥配合氮、磷、钾肥一起施用。


2.根据权利要求1所述的在轻度镉污染酸性土壤中持续安全生产稻米的方法，其特征在于，所述轻度镉污染酸性土壤区域，晚稻米镉含量为0.2–0.4mg/kg，且土壤全镉含量≤0.6mg/kg；土壤pH为4.5～6.5。


3.根据权利要求1所述的在轻度镉污染酸性土壤中持续安全生产稻米的方法，其特征在于，所述双季稻区低镉积累水稻品种中的早稻品种选择中嘉早17、湘早籼45号、潭两优215中的一种或几种；晚稻品种选择湘晚籼13号、H优518中的一种或几种。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的在轻度镉污染酸性土壤中持续安全生产稻米的方法，其特征在于，所述石灰为生石灰，其氧化钙含量≧70％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐熙雯，
申请(专利权)人：唐熙雯，
类型：发明
国别省市：湖南;43