一种降低水稻籽粒镉含量的稻田氮肥施用方法技术

本发明专利技术属于农产品重金属污染防治技术。具体是一种降低水稻籽粒镉含量的稻田氮肥施用方法，是在Cd污染稻田中，总施氮量以纯N计为225kg/hm2，分2次施用，分别在水稻栽秧前3天和栽秧后20天各施总施氮量的1/2。本发明专利技术是一种既保证水稻产量不会明显下降，又能大幅度降低籽粒Cd含量的稻田氮肥施用方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于农产品重金属污染防治技术。具体是，是在Cd污染稻田中，总施氮量以纯N计为225kg/hm2，分2次施用，分别在水稻栽秧前3天和栽秧后20天各施总施氮量的1/2。本专利技术是一种既保证水稻产量不会明显下降，又能大幅度降低籽粒Cd含量的稻田氮肥施用方法。【专利说明】ー种降低水稻籽粒镉含量的稻田氮肥施用方法
本专利技术属于农产品重金属污染防治技术。
技术介绍
20世纪50年代以来，随着人口数量的大幅度增加，采矿、冶炼和制造等エ业的快速发展，农用化学品的大量使用及城市污水污物的排放，导致Cd、Pb、Hg、Cu等对生物有毒的金属元素在环境中快速、过量地积累，这一由人类活动造成的环境污染问题引起了广泛关注，这些金属元素的大部分被概括在一起，被称之为“重金属(Heavy metals)”元素。在各重金属元素中，镉(Cd)是受到关注程度最高的元素之一，因为Cd容易被植物吸收，并常常通过食物链向人体富集。Cd对人体毒性极高，且易被人体吸收积累。有充分研究结果证明，Cd对动物的肺部、前列腺、肾上腺、睾丸及造血系统等多种器官有很强的致癌作用。据日本研究，长期食用Cd含量高的大米会引起人体肾脏功能紊乱，导致死亡率上升，寿命缩短。发生于日本富山县神通川流域的骨痛病，已被日本环境机构证实是由于当地居民长期食用被Cd污染的大米所致。Cd 已被国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer)确定为对人类的致癌物质。在中国エ矿区及经济发达地区，随着人口数量的快速増加、エ业的发展及农用化学品的大量施用，农田土壌的重金属污染日趋严重。我国对二十多处采矿、冶炼及エ业废水污染点的调查表明，ー些地区的农田Cd污染非常严重，且面积和程度呈上升趋势。如广西阳朔铅锌矿废水污染的农田土壌含Cd量达10-136 mg/kg ;沈阳张士灌区受污染农田面积2800 hm2，土壤Cd含量5-7 mg/kg ;湖北大冶炼铜厂的烟囱排出的镉对周围10 km范围的农田造成污染，污染农田面积达8700 `hm2 ;上海炼锌厂排放的含镉废水所污染的农田土壌平均镉含量达7.7 mg/kg 世界钨都”江西大余县遍布钨矿厂，受污水灌溉农田面积达5000多hm2，土壌平均镉含量为0.62 mg/kg，与日本神通川流域的镉污染情况相似。上述污染地区水稻籽粒Cd含量为0.29-1.09 mg/kg,全部超过国家卫生标准(〈0.2 mg/kg)。中国科学院南京土壌所对江苏省8市28县的抽样检测表明，江苏省部分地区粮食(大米、小麦、面粉)的Cd含量超标率达25%。而且，水稻对Cd的吸收和积累有ー个显著的特点是:往往生长并未受到影响，但稻米的Cd含量已超过卫生标准数倍，甚至十多倍。因此，Cd在土壌-稻米-人类系统中的移动和累积受到高度关注。稻米中的Cd含量不但会受到土壤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況，因而会改变土壤中Cd的存在状态和植物有效性，影响水稻对Cd的吸收及分配。不同的氮肥施用量和施用方法对水稻的Cd吸收会有不同的影响。但关于氮肥的施用水平及施用时期对稻米Cd含量的影响方面，还非常缺乏研究，因而缺乏降低稻米中Cd浓度的稻田氮肥施用方法。本专利技术在 申请人:多年研究的基础上，提出在重金属Cd污染稻田中，既保证水稻产量不会明显下降，又能大幅度降低籽粒Cd含量的稻田氮肥施用方法。
技术实现思路
在实际水稻生产中，农民常采用的施肥方法多种多样，但最为常见的、施用最多的是施氮肥，因为施用氮肥对稻苗生长及产量増加的促进效果快速、明显，所以农民常在水稻生产的某些时段施用氮肥。但很多农民的施氮方法比较盲目，往往缺乏科学性，如果施氮时期或施氮水平控制不当，不但会造成稻苗疯长、贪青晩熟、水稻产量及稻米品质下降，而且会促进稻田土壤中对人体毒性很强的重金属Cd的释放及增加水稻对这些物质的吸收，结果导致水稻籽粒中Cd含量超标，特别是在Cd污染的稻田中，这种情况很容易出现。本【专利技术者】通过大量研究表明，与农民通常采用的高氮施肥及水稻抽穗前施用粒肥比较，适宜时期、适宜水平的施氮方法，在保证水稻产量不明显下降的基础上，能大幅度降低水稻籽粒的Cd含量。本专利技术所述的ー种降低水稻籽粒镉含量的稻田氮肥施用方法，是在Cd污染稻田中，确定总施氮量为225 kg/hm2,分2次施用，分别在水稻栽秧前3天和栽秧后20天各施总施氮量的1/2。上述方案中所述Cd污染稻田，是指稻田重金属Cd的中、轻度污染地区(土壌Cd浓度;^ 10 mg/kg)O(I)施氮水平:中施氮水平，施氮量为225 kg/hm2 (以纯N计，合每亩15 kg)。施氮水平过高(高施氮水平，300 kg/hm2),虽然水稻产量高，但籽粒Cd含量也高，容易超过国家卫生标准；施氮水平过低(低施氮水平，150 kg/hm2)，水稻产量下降幅度较大，与产量最高的高氮施肥比较，籼稻产量下降幅度会超过10% (见附表1及表2)。(2)施氮时期:分2次施用，分别在水稻栽秧前3天(基肥)和栽秧后20天(分蘖肥)各施总施氮量的1/2。如果分3次施肥，即分别在水稻栽秧前3天(基肥)、栽秧后20天(分蘖肥)、抽穗前5天(粒肥)各施总`施氮量的1/3，虽然水稻产量高，但籽粒Cd含量也高，容易超过国家卫生标准；如果作为基肥一次性施用，水稻产量会有明显下降，与产量最高的分3次施肥比较，籼稻产量下降幅度会高于5%。该申请专利的技术方案在稻田Cd污染地区实施后，可以大幅度降低水稻籽粒的Cd浓度，但不会对水稻产量产生明显影响。与水稻实际生产中常用的高施氮水平(300 kg/hm2)、分3次均衡施肥(基肥、分蘖肥、粒肥各1/3)相比，籽粒Cd含量下降幅度显著(籼稻下降60%,粳稻下降50%),而且水稻产量下降幅度不明显(籼稻低于5%,粳稻低于3%)。在稻田重金属CM的中、轻度污染地区(土壤CM浓度< 10 mg/kg),通过该申请专利技术方案的实施，可以控制水稻籽粒Cd含量符合国家卫生标准(籽粒Cd浓度〈0.2 mg/kg)。【具体实施方式】1、本专利技术中的施氮量是以纯N计，由于不同肥料品种的含氮量有差异，施肥时要根据具体肥料品种的含氮量计算出具体施肥量。2、施肥前先将稻田灌薄水层(约3 cm)，将肥料均匀施到水层中，让水层自然落干后再灌水，水层落干前不要排水。施肥时，尽量不要使肥料粘到水稻叶片上，以免对叶片产生灼伤。(3)在水稻品种的选择上，宜选择对土壤中Cd吸收能力较弱的粳稻品种，不宣选择对Cd吸收能力较强的籼稻或杂交稻品种。表1稻田不同氮肥施用方法下的籽粒镉含量比较(単位:mg/kg)【权利要求】1.ー种降低水稻籽粒镉含量的稻田氮肥施用方法，是在Cd污染稻田中，总施氮量以纯N计为225 kg/hm2，分2次施用，分别在水稻栽秧前3天和栽秧后20天各施总施氮量的1/2。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述Cd污染稻田是指土壌Cd浓度<10mg/kgo`【文档编号】A01C21/00GK103493641SQ201310396392【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低水稻籽粒镉含量的稻田氮肥施用方法，是在Cd污染稻田中，总施氮量以纯N计为225?kg/hm2，分2次施用，分别在水稻栽秧前3天和栽秧后20天各施总施氮量的1/2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建国，黄一澄，柴育红，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：