一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法技术

本发明专利技术公开了一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，属于镉污染水稻土的种植与修复领域。本发明专利技术将镉污染水稻土施加钙多肽调控水稻植株不产生黄叶、全部为青绿色（现有方法均不能实现），进行超密种植水稻，并使水稻根系也达到高密度，使每个水稻植株吸收重金属镉离子的浓度相对降低，同时结合钙多肽的钝化竞争性抑制联合阻控，进而达到种子合格，但秸秆仍然含有一定重金属，通过收集秸秆、集中处理达到去除修复镉污染土壤的目的，也就是实现所种植种子（食用部分）合格，实现利用钙多肽进行安全种植与秸秆去除修复同步化，建立一种镉污染水稻土的新修复模式。

【技术实现步骤摘要】
一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法
本专利技术属于镉污染水稻土的种植与修复领域，具体含义是将镉污染水稻土施加钙多肽，调节水稻不产生黄叶、全部为青绿色（现有方法均不能实现），达到可进行超密种植水稻，并使水稻根系也达到高密度，使每个水稻植株吸收重金属鎘离子的浓度相对降低，同时结合钙多肽的钝化（化学沉淀结合）与竞争性抑制（钙离子）联合阻控，进而达到种子合格，但秸秆仍然含有一定重金属，通过收集秸秆、集中处理（大多数为焚烧）达到去除修复镉污染土壤的目的，也就是实现所种植种子（食用部分）合格，但秸秆仍然含有一定重金属镉，实现利用钙多肽进行安全种植与秸秆去除修复同步化，建立一种镉污染水稻土的新修复模式，具体而言，本专利技术涉及一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法。
技术介绍
镉（Cd）是广泛存在于自然界中的一种微量重金属元素。地壳中Cd的质量分数约为0.18mg/kg，土壤中占0.01-0.7mg/kg。国际上公认的土壤中镉的本底值是0.3-0.4mg/kg，我国主要农业土壤中Cd的背景值在0.01-1.34mg/kg之间，平均值为0.12mg/kg。土壤中镉积累来自于自然和人为两个方面。在自然情况下，矿物的风化是土壤中天然镉的主要来源，土壤矿物风化后通过生物地球化学循环不断释放Cd到土壤孔隙水中，继而浸润到土壤耕作层而导致背景浓度升高，这将导致重金属Cd在农产品中的富集，最终会通过食物链传递进入人体，严重威胁着人类自身健康。总体来说，我国稻田镉污染主要来源有如下几个方面：（1）土壤本身重金属本底值过高是稻田重金属污染的主要原因；（2）矿物开采和冶炼造成周边稻田重金属含量超标，金属矿山的开采、冶炼，重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣随意堆放等，都是土壤镉污染的主要来源之一；（3）大气中重金属沉降和酸沉降；（4）不合格农资的使用提高了农产品中重金属的含量，大多数农药和化肥中都含有As、Hg、Cd等重金属元素，由于长期的不合理施用，导致土壤中重金属含量明显增加，长期积累引起土壤和农作物污染；（5）污水灌溉，我国由于水资源的分布不均，在淡水资源缺乏地区，长期进行污水灌概是造成土壤重金属污染的另一个重要原因。（6）农艺措施的改变提高了水稻对重金属的吸收，影响重金属积累的农艺措施包括农作物品种，水肥管理、耕作制度等。目前，我国对镉污染土壤的治理方法有化学治理方法、生物治理方法、工程治理方法、农业治理方法。化学治理方法是向污染土壤中投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、改变pH、Eh和电导等理化性质，化学治理方法优点是周期短、效果较明显，但镉容易再度活化；农业治理方法是污染土壤中种植不吸收镉的植物，使镉不进入食物链，该方法优点是容易操作、费用较低，缺点是周期长、效果不显著；而工程治理虽效果彻底、稳定，但实施复杂、治理费用高和容易引起土壤肥力降低等缺点；生物治理则存在镉容易再次进入土壤、效果不稳定等缺点。“镉大米”的连续出现标志水稻土性质的特殊性和污染的严重性，同时也表明镉污染水稻土治理技术的复杂性和难度性，目前的相关治理技术均取得一定成效，如化学原位钝化、有机肥氧化还原、钙离子竞争性抑制等技术，但均存在一个技术缺陷---重金属隔离子仍然存在土壤中，随时将再产生“镉大米”，因此，上述技术只能算是一种应急技术；针对此情况，相关专家提出秸秆修复技术，但如何实施尚未定论，基于此现状，本专利技术根据专利技术人的前期专利技术（201210190271.9）---将含蛋白高、可作优质有机肥的植物饼粕与具有钙离子的生石灰组合，在高温下强制解析为全水溶性的、具有高活性钙离子的蛋白多肽--钙多肽，结合大量研究工作，以期钙多肽具有有机肥特性（蛋白氮）、化学钝化剂的特性（游离巯基、羧基基团）、竞争性抑制特性（有效态钙离子），探索钝化与竞争性抑制联合阻控→高密度水稻种植→安全种子→含镉秸秆去除修复模式，达到安全种植与去除修复同步化，为镉污染水稻土治理形成新的技术。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本申请提供一种利用钙多肽进行安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，具体是将镉污染水稻土施加钙多肽，调控水稻植株不产生黄叶、全部为青绿色（现有方法均不能实现），进行超密种植水稻，并使水稻根系也达到高密度，使每个水稻植株吸收重金属镉离子的浓度相对降低，同时结合钙多肽的钝化竞争性抑制联合阻控，进而达到种子合格，但秸秆仍然含有一定重金属，通过收集秸秆、集中处理达到去除修复镉污染土壤的目的，也就是实现所种植种子（食用部分）合格，实现利用蛋白肽进行安全种植与秸秆去除修复同步化，建立一种镉污染水稻土的新修复模式为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术人通过大量试验研究并不断探索，最终获得了一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，如下技术方案：对于镉污染的水稻田，水稻实行高密度种植，10-12cm苗期按照常规方法管理，施加尿素进行催苗；在秧苗达到16-20cm时，第一次使用钙多肽，调控水稻植株不产生黄叶、全部为青绿色；在水稻加入拔节期后，连续施加同样量的钙多肽，间隔期为5-7天，同时施加常规用量5-8倍的磷钾肥，分5-6次施加，同时保持水稻植株不产生黄叶、全部为青绿色；优选地，如上所述的一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，所述钙多肽的亩用量为100-200kg/亩；优选地，如上所述的一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，所述肽钙盐的连续使用次数为：镉轻度污染土壤连续使用3-5次，镉中度污染土壤联系使用5-8次肽钙盐。优选地，如上所述的一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，所述水稻的高密度种植方法为：镉轻度污染土壤每平方种植600-1000株以上；镉中度污染土壤每平方种植900-1200株以上。本方法治理镉污染的原理为：钝化与竞争性抑制联合阻控→高密度水稻种植→安全种子→含镉秸秆去除修复模式，达到安全种植与去除修复同步化。与现有技术相比，本专利技术具有如下生化根据和突破性创新：1、施加钙多肽，可达到超密种植水稻无黄花苗，所种植水稻每平方达到900-1200株以上，常规肥料无论如何都不可能达到，因为拔节期将会产生黄花苗、不能进行光合作用、很快枯死。超密种植可提高秸秆产量（包括根茎叶的各个产量）5-8倍，对富集重金属含量也提高5-8倍，可缩短秸秆修复时间相应的也有5-8倍，这是超密种植的核心关键技术。2、钙多肽与通常的钝化剂不同，构成成分属于植物全营养，钙离子是植物中量元素，多肽是植物优质肥料；而常规钝化剂极易形成新的土壤污染，如高分子材料的钝化、磷酸盐的钝化、纳米材料的包埋等，而且极易受环境影响导致作物种子重金属超标，产生镉大米。因钙多肽对植物吸收隔离子具有竞争性抑制作用，钙离子与镉离子均属于2价金属离子，具有很多相似性，钙离子可竞争性抑制水稻对镉离子的吸收，达到可随时施加钙多肽来控制水稻对镉离子的吸收速率，为秸秆修复建立主要基础。3、钙多肽无长期使用的负面累计效应，直接当肥料长期使用即可，对于国家标准规定的水稻土壤污染标准（含镉浓度为0.3mg/kg）只需5年左右即可达到去除修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，其特征在于：该种植方法为：镉污染的土壤高密度种植水稻，并连续多次施加钙多肽。/n

【技术特征摘要】
1.一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，其特征在于：该种植方法为：镉污染的土壤高密度种植水稻，并连续多次施加钙多肽。


2.如权利要求1所述的一种安全种植与秸秆去除修复同步化的种植方法，其特征在于：该种植方法具体为：对于镉污染的水稻田，水稻实行高密度种植，10-12cm苗期按照常规方法管理，施加尿素进行催苗；
在秧苗达到16-20cm时，第一次使用钙多肽调控水稻植株不产生黄叶、全部为青绿色；
在水稻加入拔节期后，连续多次施加同样量的钙多肽，同时保持水稻植株不产生黄叶、全部为青绿色，施加间隔期为5-7天，同时施加常规用量5-8倍的磷钾肥，分5-6次施加。

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚东，杨升，陈红兵，汤行春，李龙盘，倪红，李偲，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42