一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，在冬季闲置稻田上种植东南景天和蚕豆，实现土地资源和光热资源的有效利用，修复中低浓度镉污染稻田土壤的同时，避免了冬闲抛荒和资源浪费，实现蚕豆产量略有减产下果实镉含量符合国家食品安全限量标准，对保障我国食品安全和人民健康具有重要意义，在一定程度上钝化镉，使后作水稻更少吸收镉。

A method of using the intercropping of Sedum alfredii and Vicia faba to repair cadmium polluted rice field

【技术实现步骤摘要】
一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法
本专利技术涉及重金属污染土壤修复领域，尤其涉及一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法。
技术介绍
随着我国工、农业的快速发展，大量的重金属镉、砷、铅等通过矿山开采、污泥农用、污水灌溉、大气沉降、雨水冲刷、地表径流等途径进入土壤环境中，危害土壤环境生态系统，对农产品的质量安全存在污染风险，人类身体健康也存在较大健康风险。现行的土壤污染修复技术主要有物理修复、化学修复、植物修复等，其中植物修复技术具有成本低廉、操作简单、可同步改善土壤环境质量等优点，但也存在超富集植物生物量较小、修复时间长等不足，限制了植物修复的推广应用。间作技术在农业生产中的应用历史悠久，此技术通过植物根系和地上部形态结构的互补作用能促进植物对土壤养分等的有效利用，进一步使植物的产量增加。用超富集植物与普通植物间作，达到提高超富集植物的生物量以及对重金属的吸收效果。而且，以往有关植物间套轮作系统对重金属污染土壤修复的研究应用多集中在旱地，对稻田少有研究。因而从生态适应性角度考虑水分、光照、热量(积温)和重金属对复合种植体系中植物的影响，利用植物多样性强化重金属污染土壤修复，为实现“边修复边生产”提供了一条新途径。由于稻田环境对大多数陆生植物的广泛制约和周年光温气候资源的局限，选择生态适宜的高积累(超富集)植物品种进行间套与轮作，是提高修复效率并收获安全稻米的重点研究方向。因此，应根据不同的目的选择适当的植物形成间作种植模式，并对相关的农业措施如施肥、种植密度等进行研究，以期获得最佳的修复效果和经济收益。中国专利技术专利CN101116865A采用间作方式种植东南景天和海洲香薷，通过东南景天从土壤中带走大量重金属，达到降低蔬菜中重金属的含量，保障农产品安全，起到了很好的效果。但是试验发现，将东南景天按上述方法直接套用在水稻间作上效果不理想，水稻中Cd含量依然很高，达不到国家标准要求，且Cd的植物去除率不高，修复能力十分有限。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，降低土壤中Cd含量和减少水稻的镉含量。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，包括：采用间作的方式将东南景天和蚕豆种植在冬季闲置稻田上，东南景天和蚕豆间作比例为(1～2)：1；种植100～150天后，收割蚕豆和东南景天，蚕豆果实作食品或作非食品工业原料，蚕豆剩余部分和东南景天整株移出稻田进行卫生填埋或作园林堆肥原料，以将重金属移出稻田。作为上述方案的改进，采用间作的方式将东南景天和蚕豆种植在冬季闲置稻田上，东南景天和蚕豆间作比例为(1～2)：1；种植120～130天后，收割蚕豆和东南景天，蚕豆果实作食品或作非食品工业原料，蚕豆剩余部分和东南景天整株移出稻田进行卫生填埋或作园林堆肥原料，以将重金属移出稻田。作为上述方案的改进，采用间作的方式将东南景天和蚕豆种植在冬季闲置稻田上，东南景天和蚕豆间作比例为1：1；种植120～130天后，收割蚕豆和东南景天，蚕豆果实作食品或作非食品工业原料，蚕豆剩余部分和东南景天整株移出稻田进行卫生填埋或作园林堆肥原料，以将重金属移出稻田。作为上述方案的改进，将东南景天幼苗培育15～20天，株高为15～20cm后，将东南景天移植到冬季闲置稻田上，同时在冬季闲置稻田上采用穴播方式种植蚕豆。作为上述方案的改进，东南景天的株距为15～20cm，行距15～20cm；蚕豆的株距为30～40cm，行距为30～40cm。作为上述方案的改进，东南景天的株距为20cm、21cm、22cm、23cm、24cm或25cm，行距为25cm、26cm、27cm、28cm、29cm或30cm；蚕豆的株距为30cm、31cm、32cm、33cm、34cm、35cm、36cm、37cm、38cm、39cm或40cm，行距为30cm、31cm、32cm、33cm、34cm、35cm、36cm、37cm、38cm、39cm或40cm。作为上述方案的改进，种植期间，稻田的田间土壤的含水量保持在60％～70％。作为上述方案的改进，每公顷稻田施加150～200kg复合肥，6000～7000kg有机肥。作为上述方案的改进，所述复合肥的有效成分包括N、P2O5和K2O，其中，N、P2O5、K2O按质量份计算，比例为(12～15)∶(15～18)∶(11～15)。实施本专利技术，具有如下有益效果：东南景天是一种镉超富集植物，具有生物量大、适应性广和多次收割的特点；蚕豆是一种适应于南方稻区大面积种植的绿肥作物，具有固氮增肥、提高地力、改善环境等作用。1、与传统的镉污染稻田土壤治理方法相比，本专利技术的重点在于充分利用冬季闲置稻田，利用镉超富集植物东南景天与蚕豆进行间作，实现蚕豆产量略有减产下果实镉含量符合国家食品安全限量标准，对保障我国食品安全和人民健康具有重要意义，在一定程度上钝化镉，使后作水稻更少吸收镉。2、本专利技术在冬季闲置稻田上种植东南景天和蚕豆，在不破坏农田生态环境和现有种植功能前提下，实现中低浓度镉污染稻田土壤的原位修复，保障后茬稻米安全生产，同时不影响正常的蚕豆和稻米生产和农民创收。3、本专利技术充分利用冬季闲置稻田，实现土地资源和光热资源的有效利用，修复中低浓度镉污染稻田土壤的同时，避免了冬闲抛荒和资源浪费。4、本专利技术采用超富集植物东南景天和豆科绿肥植物蚕豆进行间作，利用蚕豆固氮增肥、提升地力、改善环境的特征，有效增加东南景天的生物量，促进东南景天对土壤重金属的有效吸收。5、本专利技术操作简单、成本低廉、农民认可程度高，不破坏土壤理化性质，无二次污染，是一种应用范围广、投入低、易操作的“边修复边生产技术”。6、本专利技术解决了中低浓度镉污染稻田土壤修复与农业生产两者难以兼顾的问题，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益，具有很好的推广应用价值。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术作进一步地详细描述。实施例1在韶关市翁源县塘心村某中低浓度镉污染稻田进行本专利技术利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法。该污染土壤pH值为5.4，镉含量为0.45mg/kg。试验田原为水稻田，2018年种植晚稻，在晚稻收获后于2018年10月清理稻草并凉干土壤后，对农田今天翻耕，整地成畦，疏通排水沟系统，然后于2018年11月开始试验，具体包括以下步骤：(1)将秧龄为25～35天，幼苗株高为15～20cm的东南景天移植到试验田，采用穴播方式同步种植蚕豆，每穴播3粒，定苗1株。(2)相同条件下分为3个实验小区，分别同时进行蚕豆单作、东南景天单作和东南景天-蚕豆间作试验；其中，蚕豆单作植株之间株距为30cm，行距为30cm；东南景天单作植株之间株距为15cm，行距15cm；东南景天-蚕豆间作蚕豆株距为30c本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，其特征在于，包括：/n采用间作的方式将东南景天和蚕豆种植在冬季闲置稻田上，东南景天和蚕豆间作比例为(1～2)：1；/n种植100～150天后，收割蚕豆和东南景天，蚕豆果实作食品或作非食品工业原料，蚕豆剩余部分和东南景天整株移出稻田进行卫生填埋或作园林堆肥原料，以将重金属移出稻田。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，其特征在于，包括：
采用间作的方式将东南景天和蚕豆种植在冬季闲置稻田上，东南景天和蚕豆间作比例为(1～2)：1；
种植100～150天后，收割蚕豆和东南景天，蚕豆果实作食品或作非食品工业原料，蚕豆剩余部分和东南景天整株移出稻田进行卫生填埋或作园林堆肥原料，以将重金属移出稻田。


2.如权利要求1所述的利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，其特征在于，
采用间作的方式将东南景天和蚕豆种植在冬季闲置稻田上，东南景天和蚕豆间作比例为(1～2)：1；
种植120～130天后，收割蚕豆和东南景天，蚕豆果实作食品或作非食品工业原料，蚕豆剩余部分和东南景天整株移出稻田进行卫生填埋或作园林堆肥原料，以将重金属移出稻田。


3.如权利要求2所述的利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，其特征在于，
采用间作的方式将东南景天和蚕豆种植在冬季闲置稻田上，东南景天和蚕豆间作比例为1：1；
种植120～130天后，收割蚕豆和东南景天，蚕豆果实作食品或作非食品工业原料，蚕豆剩余部分和东南景天整株移出稻田进行卫生填埋或作园林堆肥原料，以将重金属移出稻田。


4.如权利要求1～3任一项所述的利用东南景天和蚕豆间作修复镉污染稻田的方法，其特征在于，将东南景天幼苗培育15～20天，株高为15～20cm后，将东南景天移植到冬季闲置稻田上，同时在冬季闲置...

【专利技术属性】
技术研发人员：康智明，黎华寿，叶少媚，田美玲，李贵杰，李智鸣，吴海欣，郑煜泽，
申请(专利权)人：华南农业大学，广州草木蕃环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44