本发明专利技术属农产品质量安全技术领域，具体涉及一种基于土壤重金属DTPA提取态含量来预测水稻籽粒重金属积累量的模型预测方法，本发明专利技术的技术要点是用0.005MDTPA提取并测定土壤的重金属提取态含量，同时取样测定相应土壤上所产稻米中的重金属含量，重金属种类主要针对目前国内稻米污染风险较大的As、Cd、Cr、Cu、Pb和Ni，然后对数据进行分析并建立预测模型，通过预测模型进行风险预测，将预测的数据与FAO/WHO规定的标准或国家规定的无公害大米标准比较，预测该地区种植稻米的重金属污染风险，目的在于提供一种绿色环保、操作方便、可靠性高的水稻籽粒重金属污染风险预测方法，从而为安全优质稻米生产基地选择及在生产上预先采取相应配套技术等提供依据。
【技术实现步骤摘要】
一种基于土壤重金属DTPA提取态含量的水稻籽粒重金属污染风险预测方法
本专利技术属农产品质量安全
，具体涉及一种基于土壤重金属DTPA提取态含量来预测水稻籽粒重金属积累量的模型预测方法。
技术介绍
不少研究表明，作物吸收和积累的重金属量主要取决于其土壤有效态含量而非全量。土壤重金属的有效性取决于土壤因子，主要包括pH、CEC、有机质含量、土壤质地以及重金属元素间的互作效应等，土壤重金属有效态有多种提取方法，其中DTPA(二乙烯三胺五乙酸)提取的土壤微量元素被认为对植物是有效的。近年来，许多研究也证实土壤重金属DTAP提取态含量是评价土壤重金属有效态(可被植物吸收)含量的较好指标，将土壤DTPA提取态含量用于研究土壤Cd与硬粒小麦籽粒Cd含量的关系。但是，重金属的土壤DTPA提取态含量与水稻籽粒积累量的关系，尚未见相关报道。水稻是全球也是我国最重要的粮食作物，稻米是我国人民赖以生存的主粮。近年来，随着农田土壤重金属污染的加剧，稻米受重金属污染日趋严重，由此对人类健康构成了巨大的威胁，在我国，稻米重金属含量超标问题已十分突出。因此，降低稻米中有毒重金属积累量，已成为迫切需要解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种绿色环保、操作方便、可靠性高的基于土壤重金属DTPA提取态含量的水稻籽粒重金属污染风险预测方法。实现本专利技术的技术方案如下:一种基于土壤重金属DTPA提取态含量的水稻籽粒重金属污染风险预测方法，主要由以下步骤构成: (1)取样和预处理:连续两年采集在不同地区的晚粳主产区的土壤和水稻稻穗样品，采样点均为当地有代表性的田块，水稻品种系当地主栽品种，采样时间为水稻成熟期，各点随机取样，同时取表层土壤，所取稻穗在室内自然风干30天后，脱粒，用试验用脱糙机脱成糙米，后用试验用精米机碾成精米，精米于恒温箱中70°C烘45h-49h至恒重，用不锈钢粉碎机粉碎成精米粉，过100目筛，所取土壤样品于自然室温下风干，去除小石块、水稻根系等杂质后,人工磨细,通过100目筛； (2)样品重金属提取:采用干灰化法提取精米粉中的重金属:每份精米粉样品称1.5000g放入30ml坩埚中，将样品置于马弗炉中550°C灰化9_11 h，打开炉门，冷却后取出，加入2ml的HCl充分溶解，用去离子水稀释至25ml，用定量滤纸过滤后待测，用0.005 MDTPA提取土壤中的重金属，用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定As、Cd、Cr、Cu、Pb和Ni含量，用pH计测定土壤pH，水:土比为2.5:1 ; (3)数据分析和建立预测模型:对步骤(2)中的数据进行方差分析，通过线性回归分析和方程拟合，稻米重金属含量与土壤重金属DTPA提取态含量的关系可用线性回归方程拟合，基于土壤重金属DTPA提取态含量X来预测水稻籽粒重金属含量y，建立预测模型:As: y = 0.0389+0.4639x (R2 = 0.6700，/7 < 0.01 )Cd: y = 0.0043+1.4196x (R2 = 0.7667，/7 < 0.01 )Cr: y =0.0692+0.6315x (R2 = 0.7059, /7 < 0.01 )Pb: y =-0.2227+0.1018x (R2 = 0.7213，/7 < 0.01 )N1: y =0.4395+0.4846x (R2 = 0.4709，/7 < 0.01 )Cu: y =2.6195+0.4597x (R2 = 0.4946, /7 < 0.01 )； (4)风险预测:采样取得土壤中重金属含量的实际数据，通过步骤(3)得到稻米中重金属含量的测试数据，根据测试数据与FAO/WHO规定的标准或国家规定无公害大米标准比较，预测该地区种植稻米的风险。作为优选，所述对步骤(2)预测模型进行验证验证，选取连续两年6个地区种植水稻的作为试点，采样时间为水稻成熟期，每个试点各随机取，同时取表层土壤，通过步骤(2)分别测定稻米和土壤中As、Pb、Cr和Cd四种重金属含量的实际数据，根据土壤中As、Pb、Cr和Cd四种重金属DTPA提取态含量的数据通过步骤(3)得到稻米中As、Pb、Cr和Cd四种重金属含量的测试数据，然后结合实际测得的数据资料，对预测模型准确性、可靠性和优化性的验证。作为优选，所述表层土壤的选取深度为0_15cm。本专利技术具有以下优点及有益`效果:1、绿色环保，不影响农业生产，不改变土壤性质，不产生二次污染；2、操作方便，提取土壤中的重金属DTPA提取态含量，即可通过预测模型预测出该土壤上所产出的稻米是否达到相关标准；3、预测准确性高，通过土壤重金属DTPA提取态含量正确预测水稻籽粒重金属的积累水平，对安全稻米的生产基地的规划、选择具有重要的指导作用，同时可以预先有目的地采取一些农艺措施来降低土壤中一些重金属的有效性或降低稻米对重金属的积累，提高所产稻米的卫生安全水平，保障消费者的身体健康。【附图说明】图1为本专利技术中51个试点采集的稻米中Cd含量的样品数及其频率分布图，其中，横坐标表示稻米中CM含量,单位(mg/kg),纵坐标表示频次分布百分比。图2为本专利技术中51个试点采集的稻米中Cr含量的样品数及其频率分布图，其中，横坐标表示稻米中Cr含量,单位(mg/kg),纵坐标表示频次分布百分比。图3为本专利技术中51个试点采集的稻米中Pb含量的样品数及其频率分布图，其中，横坐标表示稻米中Pb含量,单位(mg/kg),纵坐标表示频次分布百分比。图4为本专利技术中51个试点采集的土壤重金属As的含量与稻米重金属As含量间的关系图，其中，横坐标表示土壤中重金属As含量，单位(mg/kg)，纵坐标表示稻米重金属As含量,单位(mg/kg)。图5为本专利技术中51个试点采集的土壤重金属Cd的含量与稻米重金属Cd含量间的关系图，其中，横坐标表示土壤中重金属Cd含量，单位(mg/kg)，纵坐标表示稻米重金属Cd含量,单位(mg/kg)。图6为本专利技术中51个试点采集的土壤重金属Cr的含量与稻米重金属Cr含量间的关系图，其中，横坐标表示土壤中重金属Cr含量，单位(mg/kg)，纵坐标表示稻米重金属Cr含量,单位(mg/kg)。图7为本专利技术中51个试点采集的土壤重金属Pb的含量与稻米重金属Pb含量间的关系图，其中，横坐标表示土壤中重金属Pb含量，单位(mg/kg)，纵坐标表示稻米重金属Pb含量,单位(mg/kg)。图8为本专利技术中51个试点采集的土壤重金属Ni的含量与稻米重金属Ni含量间的关系图，其中，横坐标表示土壤中重金属Ni含量，单位(mg/kg)，纵坐标表示稻米重金属Ni含量,单位(mg/kg)。图9为本专利技术中51个试点采集的土壤重金属Cu的含量与稻米重金属Cu含量间的关系图，其中，横坐标表示土壤中重金属Cu含量，单位(mg/kg)，纵坐标表示稻米重金属Cu含量,单位(mg/kg)。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例。参见图1-9，本专利技术所述的基于土壤重金属DTPA提取态含量的水稻籽粒重金属污染风险预测方法，主要由以下步骤构成: (I)分别在2002年和2003年连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于土壤重金属DTPA提取态含量的水稻籽粒重金属污染风险预测方法，其特征在于：主要由以下步骤构成：（1）取样和预处理：连续两年采集在不同地区的晚粳主产区的土壤和水稻稻穗样品，采样点均为当地有代表性的田块，水稻品种系当地主栽品种，采样时间为水稻成熟期，各点随机取样，同时取表层土壤，所取稻穗在室内自然风干30天后，脱粒，用试验用脱糙机脱成糙米，后用试验用精米机碾成精米，精米于恒温箱中70℃烘45h?49h至恒重，用不锈钢粉碎机粉碎成精米粉，过100目筛，所取土壤样品于自然室温下风干，去除小石块、水稻根系等杂质后，人工磨细，通过100目筛；（2）样品重金属提取：采用干灰化法提取精米粉中的重金属：每份精米粉样品称1.5000g放入30ml坩埚中，将样品置于马弗炉中550℃灰化9?11?h，打开炉门，冷却后取出，加入2ml的HCl充分溶解，用去离子水稀释至25ml，用定量滤纸过滤后待测，用0.005?M?DTPA提取土壤中的重金属，用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定As、Cd、Cr、Cu、Pb和Ni含量，用pH计测定土壤pH，水:土比为2.5:1；（3）数据分析和建立预测模型：对步骤（2）中的数据进行方差分析，通过线性回归分析和方程拟合，稻米重金属含量与土壤重金属DTPA提取态含量的关系可用线性回归方程拟合，基于土壤重金属DTPA提取态含量x来预测水稻籽粒重金属含量y，建立预测模型：As:???y?=?0.0389+0.4639x??(R2?=?0.6700,?p＜0.01?)Cd:???y?=?0.0043+1.4196x??(R2?=?0.7667,?p＜0.01?)Cr:???y?=0.0692+0.6315x???(R2?=?0.7059,?p＜0.01?)Pb:???y?=?0.2227+0.1018x??(R2?=?0.7213,?p＜0.01?)Ni:???y?=0.4395+0.4846x???(R2?=?0.4709,?p＜0.01?)Cu:???y?=2.6195+0.4597x???(R2?=?0.4946,?p＜0.01?)；（4）风险预测：采样取得土壤中重金属含量的实际数据，通过步骤（3）得到稻米中重金属含量的测试数据，根据测试数据与FAO/WHO规定的标准或国家规定无公害大米标准比较，预测该地区种植稻米的重金属污染风险。...
【技术特征摘要】
1.一种基于土壤重金属DTPA提取态含量的水稻籽粒重金属污染风险预测方法，其特征在于:主要由以下步骤构成: (1)取样和预处理:连续两年采集在不同地区的晚粳主产区的土壤和水稻稻穗样品，采样点均为当地有代表性的田块，水稻品种系当地主栽品种，采样时间为水稻成熟期，各点随机取样，同时取表层土壤，所取稻穗在室内自然风干30天后，脱粒，用试验用脱糙机脱成糙米，后用试验用精米机碾成精米，精米于恒温箱中70°C烘45h-49h至恒重，用不锈钢粉碎机粉碎成精米粉，过100目筛，所取土壤样品于自然室温下风干，去除小石块、水稻根系等杂质后,人工磨细,通过100目筛； (2)样品重金属提取:采用干灰化法提取精米粉中的重金属:每份精米粉样品称1.5000g放入30ml坩埚中，将样品置于马弗炉中550°C灰化9_11 h，打开炉门，冷却后取出，加入2ml的HCl充分溶解，用去离子水稀释至25ml，用定量滤纸过滤后待测，用0.005 MDTPA提取土壤中的重金属，用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定As、Cd、Cr、Cu、Pb和Ni含量，用pH计测定土壤pH，水:土比为2.5:1 ; (3)数据分析和建立预测模型:对步骤(2)中的数据进行方差分析，通过线性回归分析和方程拟合，稻米重金属含量与土壤重金属DTPA提取态含量的关系可用线性回归方程拟合，基于土壤重金属DTPA提取态含量X来预测水稻籽粒重金属含量y，建立预测模型:As: y = 0.0389+0.4639x (R2 = 0.6700，p7 < 0.01 )Cd: y = 0.004...
【专利技术属性】
技术研发人员：程旺大，张国平，张红梅，邬飞波，
申请(专利权)人：浙江省嘉兴市农业科学研究院所，
类型：发明
国别省市：
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