CN106566557A

CN106566557A - 一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂、其制备方法、降低稻米中重金属含量的方法

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Publication number: CN106566557A
Application number: CN201610841132.6A
Authority: CN
Inventors: 肖定书; 李小飞; 郑煜基; 何辉
Original assignee: Dongguan Zhongke Soil Science And Technology Development Co Ltd
Current assignee: Dongguan Zhongke Soil Science And Technology Development Co Ltd
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2017-04-19

Abstract

本发明涉及农作物食品安全控制技术领域，具体涉及一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂、其制备方法、降低稻米中重金属含量的方法。降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，由以下质量份的原料组成：1～3份膨胀蛭石粉、1～3份钢渣粉、1～3份石灰和3～5份有机肥。所述土壤调理剂能有效稳定地钝化受污染农田土壤中的重金属，提高土壤肥力，改善土壤耕性，促进水稻的生长，减少化肥的使用量，有利于增产增收。所述方法采用所述土壤调理剂结合水肥管控种植水稻，具有成本低、易实施、绿色环保、能有效降低稻米中的重金属含量等优点。

Description

一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂、其制备方法、降低稻米中重金属含量的方法

技术领域

本发明涉及农作物食品安全控制技术领域，具体涉及一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂、其制备方法、降低稻米中重金属含量的方法。

背景技术

由于工矿业生产过程中“三废”的任意排放、污水灌溉、农药及化肥的不合理施用都会造成农田土壤污染，因此，农田土壤污染问题日趋严重，据统计，全国近五分之一的耕地都存在不同程度的污染问题，且主要为重金属污染。土壤中的重金属可通过农作物吸收富集，最终通过食物链进入人体，严重威胁人们的身体健康。我国是水稻生产和消费大国，约有三分之二的人口以水稻为主食，近年来，我国已发生多起水稻重金属超标事件，粮食安全形式不容乐观。因此，对受重金属污染的农田土壤特别是稻田土壤进行修复，阻隔水稻对重金属污染物的吸收，解决稻米重金属含量超标问题是非常必要和迫切的。

水稻对农田土壤中重金属的吸收受两方面因素的影响，包括重金属在土壤中的活性以及水稻本身对重金属的吸收能力。公开号为CN104928318A的专利申请公开了一种水稻OsLEA5c-1基因在培育抗重金属水稻品种中的应用，该专利申请以水稻OsLEA5c-1基因转化水稻获得抗重金属能力较强、能减少吸收土壤中重金属的水稻品种；公开号为CN105586044A的专利申请公开了一种适用于稻田土壤镉的复合钝化剂及其制备方法和应用，该专利申请以壳聚糖、钠基膨润土、骨粉、石灰、生物炭、ZnO以及纳米FeO为主要原料制备复合钝化剂修复农田土壤中的镉污染，降低土壤中有效态镉含量和水稻中的镉含量。该类技术方法虽然在降低土壤重金属活性、阻隔水稻吸收土壤中的重金属具有一定的效果，但存在成本高、实施步骤较复杂、效率较低、容易造成土壤肥力下降以及处理重金属较为单一的缺点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂及制备方法及降低稻米中重金属含量的方法。所述降低稻米中重金属含量的方法采用所述土壤调理剂，具有成本低、易实施、绿色环保、能有效降低稻米中重金属含量等优点。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，该土壤调理剂由以下质量份的原料组成：

1～3份膨胀蛭石粉、1～3份钢渣粉、1～3份石灰和3～5份有机肥。

其中，所述膨胀蛭石粉过40目筛，粒径小于0.425mm。

其中，所述钢渣粉过50目筛，粒径小于0.300mm。

其中，所述有机肥主要成分包含发酵鸡粪、发酵猪粪、发酵牛粪中的至少一种。

本发明实施例的降低土壤中重金属活性的土壤调理剂的制备方法为：

将1～3份膨胀蛭石粉、1～3份钢渣粉、1～3份石灰和3～5份有机肥混匀即得所述土壤调理剂。

此外，本发明还提供一种降低稻米中重金属含量的方法，该方法采用如上所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂结合水肥管控来种植水稻。

具体地，所述方法包括：

以每亩100～400kg的量将权利要求1-4中任一项所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂撒施在受重金属污染的农田土壤表面，然后混匀土壤，保持土壤水分达到田间最大持水量，平衡4～6天后移栽水稻；

水稻在整个生育期都采用淹水的水分管控，淹水深度为1～4cm；

水稻拔节期和抽穗期各对其喷施一次水溶性纳米叶面硅肥，每次喷施用量为3～6 kg/亩。

其中，所述农田土壤的pH值为4.1～6.5。

其中，所述水稻为晚稻。

其中，所述水溶性纳米叶面硅肥的SiO₂含量大于50%。

本发明的有益效果：

本发明一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，具有以下优点：

1）能有效稳定钝化受污染农田土壤中的重金属，提高土壤肥力，改善土壤耕性，促进水稻的生长，减少化肥的使用量，有利于增产增收；

2）通过联合沉淀、吸附、络合、酸碱缓冲等多重方式快速高效稳定地钝化土壤中的重金属，降低土壤中重金属的活性，防止被钝化的重金属再次活化，达到最终降低稻田土壤中重金属活性的效用；

3）膨胀蛭石粉不仅能够降低重金属的活性，还能为农作物的生长提供必须的钾元素，减少钾肥的使用；

4）钢渣粉不仅可以吸附钝化土壤中的重金属，还可以为农作物的生长提供了必要的磷元素，减少磷肥的使用量。

本发明一种降低稻米中重金属含量的方法，具有以下优点：

1）施用本发明的土壤调理剂能有效降低稻田中的重金属活性，提高稻田肥力，减少水稻对重金属的吸收量，减少化肥的使用量，节约种植成本；

2）采用水稻全生育期水淹的水分管控能有效降低水稻对农田土壤中的重金属吸收量；

3）水稻叶面喷施硅肥，可抑制水稻对土壤中重金属的吸收；

4）钢渣粉能促进水稻对硅元素的吸收，提高硅肥的使用效率，进一步削弱水稻对重金属的吸收能力

5）利用上述土壤调理剂结合水分管控以及喷施水溶性纳米叶面硅肥联合阻隔水稻吸收稻田土壤中的重金属，具有成本低、易实施、绿色环保、能有效降低稻米中重金属含量的特点。

本发明与普通技术方法相比，种植得到的稻米中各重金属含量均下降了50%以上。

具体实施方式

实施例1

本发明实施例的降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，由以下质量份的原料组成：

2份膨胀蛭石粉、2份钢渣粉、1份石灰和5份有机肥。

将2份膨胀蛭石粉、2份钢渣粉、1份石灰和5份有机肥混匀即得所述土壤调理剂。

本发明实施例的降低水稻中重金属含量的方法，包括以下步骤：

以300 kg/亩的量将11.24 kg的本实施例土壤调理剂撒施在25 m²受重金属污染稻田的土壤表面，然后用农用机械翻土混匀土壤，保持土壤水分达到田间最大持水量，平衡5天后移栽水稻；

对水稻的整个生育期进行全淹的水分管控，水淹深度为1～2cm;

在水稻拔节期和抽穗期各对其喷施一次水溶性纳米叶面硅肥，喷施用量为0.15kg，即4kg/亩。

本发明实施例的稻米采用上述方法种植水稻得到。

测试例1

实验选取广东省韶关市某县一处受重金属污染的水稻田进行试验研究，试验农田土壤重金属污染情况见表1。

表1 试验农田土壤重金属污染情况表

重金属名称	Cd	Cu	Pb	Zn
					浓度（mg/kg）	1.83	179.91	196.38	233.13

在所述试验农田上分别采用普通种植方法和实施例1所述方法进行种植，两种方法施用的化肥及农药均一致。普通种植方法为对比例1，对比例1收获的稻米和实施例1收获的稻米均采用HNO₃-HClO₄的方法消解，用原子吸收分光光度法测定稻米中重金属含量。实施例1中各重金属含量相对于对比例1中对应重金属含量的比例的测试结果见表2：

表2 实施例1相对于对比例1的稻米中重金属含量的减少率

重金属种类	Cd	Pb	Cu	Zn
					减少率	71.43%	56.97%	78.04%	57.15%

从表2可以看出，本发明实施例1所述方法对水稻吸收重金属有很好的阻隔效果，能有效降低稻米中的重金属含量，使用本发明实施例1所述方法处理的农田种植水稻得到的稻米中Cd、Pb、Cu、Zn含量均出现了显著下降，下降幅度分别为71.43%、56.97%、78.04%、57.15%。由此可见，本发明为解决农田土壤重金属污染造成的稻米重金属含量超标问题提供了一种成本低、操作简单及效果显著的方法，该发明具有较高的实际应用价值和推广前景。

Claims

1.一种降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，其特征在于，该土壤调理剂由以下质量份的原料组成：

2.如权利要求1所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，其特征在于，所述膨胀蛭石粉过40目筛。

3.如权利要求1所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，其特征在于，所述钢渣粉过50目筛。

4.如权利要求1所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂，其特征在于，所述有机肥包含发酵鸡粪、发酵猪粪、发酵牛粪中的至少一种。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述降低降低土壤中重金属活性的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

将1～3份膨胀蛭石粉、1～3份钢渣粉、1～3份石灰和3～5份有机肥混匀即得所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂。

6.一种降低稻米中重金属含量的方法，其特征在于，采用如权利要求1-4中任一项所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂结合水肥管控的方法来种植水稻。

7.如权利要求6所述降低稻米中重金属含量的方法，其特征在于，所述方法包括：

以每亩100～400kg的量将权利要求1-4中任一项所述降低土壤中重金属活性的土壤调理剂撒施在受重金属污染农田的土壤表面，然后混匀土壤，保持土壤水分达到田间最大持水量，平衡4～6天后移栽水稻；

水稻在整个生育期都采用淹水的水分管控；

8.如权利要求6所述降低稻米中重金属含量的方法，其特征在于，所述土壤为受重金属Cd、Pb、Cu、Zn污染、pH值为4.1-6.5的酸性土壤。

9.如权利要求6所述降低稻米中重金属含量的方法，其特征在于，所述水溶性纳米叶面硅肥的SiO₂含量大于50%。

10.一种稻米，其特征在于，该稻米采用权利要求6-9中任一项所述降低稻米中重金属含量的方法生产得到。