CN108522160A - 一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农作物种植领域，公开一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法。包含以下步骤：(1)整改地形，搭建种植棚，在种植棚外外挖设排盐暗管；(2)盐碱地处理，用腐殖酸对粘土矿物进行改性后，加入碱性盐化的耕地中，耙平做畦；(3)浸种播种，选择耐盐碱力强的蔬菜进行种植；(4)生长旺盛期追肥、补水、除草；(5)合理密植。本发明对于受污染的碱性盐化土壤，采取挖排盐暗管，通过雨水淡水进行压盐排盐，采用天然的物质腐殖酸和粘土矿物处理，能充分利用国家现有土地资源，变废为宝，成本低，可以用于大规模污染的土壤改良，土壤中的Cr与粘土矿物结合，从而减少了Cd进入食物链的风险。

Description

一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法
技术领域
本发明属于农作物种植领域，具体是涉及一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法。
背景技术
土壤是人类赖以生存的最重要的自然资源之一，随着工农业生产的快速发展，土壤污染特别是重金属污染越来越严重。重金属污染具有隐蔽性或潜伏性、不可逆性和长期性、后果严重性等特点。近年来研究证明，无论是从毒性还是蓄积作用来看，镉成为威胁人类健康的重要的重金属元素。土壤环境中镉污染已引起人们的普遍关注，成为国内外地球化学、环境科学、土壤化学等各学科的研究热点之一。
碱性盐化的土地，其土壤里含有大量的盐碱成分严重景响作物的正常生长。分布有海洋和河流相互作用形成的冲积海积平原地区，土壤类型多样，碱性盐化土壤分布广泛。由于水资源匮乏，污水灌溉成为解决农业用水短缺的重要手段之一。由于污水灌溉，污灌区碱性盐化土壤受到严重污染，土壤环境质量恶化，镉是最主要的污染元素，污灌区水稻及蔬菜等作物已经被污染，开始影响到人类健康。近年来随着耕地面积的逐年减少，国家大力提介改良盐碱地以用于农业生产或生态绿化。
镉是一种积累性的剧毒元素，人体某些器官中的镉含量随着年龄的增长而增加，镉易通过农作物途径进入人体造成毒害。环境中镉的来源包括自然来源和人为来源。前者主要来自岩石和矿物，后者主要指由工农业生产活动直接或间接地将镉排放到环境中。镉常被用于电镀、油漆着色剂、合金抗腐蚀和抗磨擦剂、塑料稳定剂、光敏元件的制备以及电池生产等行业。这些行业的发展必然使镉进入土壤、水体和大气环境中。对于动物和大多数人群来说，食物是镉的主要来源。人们通过食物摄取的镉量随食物性质不同而异。随着人民生活水平的提高，蔬菜消耗量也相应增加，蔬菜的健康风险问题越来越受到重视。粘土矿物是一种微小的晶体，科学家们发现，粘土矿物晶体中存在一种有趣的缺陷结构，从而决定粘土矿物具有一定的吸附功能。目前，关于粘土矿物对金属离子吸附与反应时间、矿物种类、pH值的大都是在酸性或中性条件下进行的，碱性条件下粘土矿物吸附重金属镉的特征无人涉及，关于伴随离子对粘土矿物吸附重金属镉的影响也有研究，但在碱性条件下伴随离子对粘土矿物吸附重金属镉的特征未见报道。
发明内容
针对现有技术不足，本发明是提供一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法。
粘土矿物作为土壤胶体的主体，在土壤自净过程中起的作用至关重要。粘土矿物具有比表面积大，极性、吸附性、离子交换性强等突出的特性。当污染物质进入土壤后，土壤胶体首先吸附带相反电荷的离子或络合物，使污染物的活性和扩散性大大减弱，从而抑制了污染物质参与再循环；其次粘土矿物还可以把一些有毒的阳离子吸持在层间的晶架结构内而成为固定离子，达到消除污染物毒害的作用。因而，粘土矿物在环境净化、环境修复和环境替代等方面作用比较显著，特别是利用粘土矿物修复土壤中重金属污染。土壤中大部分Cr与粘土矿物牢固结合，因此水溶态和交换态含量很低。土壤中Cr主要以酸溶态和残渣态存在。
本发明技术方案如下：对于受污染的碱性盐化土壤，采取挖排盐暗管，通过雨水淡水进行压盐排盐，用腐殖酸对粘土改性改变粘土矿物的表面结构，腐殖酸中富里酸与胡敏酸与多价阳离子形成不溶的络合物以提高粘土对重金属离子的表面吸附，同时加入腐殖酸还可以调节碱性盐化的土壤的碱性，土壤中的Cr与粘土矿物结合，使在受污染的碱性盐化的土壤上也能种植出不含Cr的蔬菜。
一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法步骤如下：
(1)整改地形，选择受污染的碱性盐化耕地一块，搭建种植棚，在种植棚外0.5-2米外挖设排盐暗管；
(2)盐碱地处理，用腐殖酸对粘土矿物进行改性后，加入碱性盐化的耕地中，处理5～15天后，调PH值为3～8，土壤耕翻，均匀撒施基肥，所述基肥为腐熟有机肥20～50t/hm2，过磷酸钙30～35t/hm2，尿素500～800kg/hm2，硫酸钾100～150kg/hm2，钙镁磷肥200～320kg/hm2，深翻地20～25厘米，耙平做畦；
(3)浸种播种，选择耐盐碱力强的蔬菜进行种植，将需要种植的蔬菜种子放入20-30℃温水浸种7-9h，浸种温度为25-35℃进行催芽；
(4)生长旺盛期追肥、补水、除草，播种后，应及时密封好种植棚，生长期间要及时除草；
(5)合理密植，菜苗30天后移栽，11月中旬要移栽完，行距66.7厘米，株距33.3厘米，每亩栽3000株。
优选的，所述步骤(1)中，种植棚长为4-6米，宽为1-2米，排盐暗管距种植棚的距离为1米。
优选的，所述步骤(2)中，粘土矿物为高岭石、蒙脱石、伊利石，处理10天，调节PH值为7，所述基肥为腐熟有机肥25t/hm2，过磷酸钙32t/hm2，尿素650kg/hm2，硫酸钾120kg/hm2，钙镁磷肥300kg/hm2。
优选的，所述步骤(3)中，选择菾菜、菠菜、南瓜和甘蓝等耐盐力强的蔬菜。种子放入20℃的温水中浸种8h，催芽温度为30℃。
优选的，所述步骤(4)中，追肥可结合灌溉进行，可用20％左右的粪肥追肥，后期气温下降浓度可达40％左右。越冬的蔬菜应在春暖前施足肥料，以免早期抽薹，在冬季日照减弱时应控制无机氮肥的用量，以免叶片积累过多的硝酸盐。
优选的，所述步骤(5)中，选阴天或晴天早、晚移栽，栽后浇1次定根水。
本发明采取挖排盐暗管，通过雨水淡水进行压盐排盐，采用天然的物质腐殖酸和粘土矿物处理碱性盐化土壤，能充分利用国家现有土地资源，变废为宝，成本低，可以用于大规模污染的土壤改良，腐殖酸对粘土改性改变粘土矿物的表面结构，腐殖酸中富里酸与胡敏酸与多价阳离子形成不溶的络合物以提高粘土对重金属离子的表面吸附，同时加入腐殖酸还可以调节碱性盐化的土壤的碱性，土壤中的Cr与粘土矿物结合，使在受污染的碱性盐化的土壤上也能种植出不含Cr的蔬菜，从而减少了Cd进入食物链的风险。
具体实施例
实施例1
一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法。包含以下步骤：
(1)整改地形，选择受污染的碱性盐化耕地一块，搭建种植棚长4米，宽1米，在种植棚外0.5米外挖设排盐暗管；
(2)盐碱地处理，用腐殖酸对粘土矿物高岭石进行改性后，加入碱性盐化的耕地中，处理5天后，调PH值为3，土壤耕翻，均匀撒腐熟有机肥20t/hm2，过磷酸钙30t/hm2，尿素500kg/hm2，硫酸钾100kg/hm2，钙镁磷肥200kg/hm2，深翻地20厘米，耙平做畦；
(3)浸种播种，选择菾菜种子进行种植，种子放入20℃温水浸种7h，浸种温度为25℃进行催芽；
(4)生长旺盛期追肥、补水、除草，播种后，追肥使用10％左右的粪肥，应及时密封好种植棚，生长期间要及时除草；
(5)合理密植，菜苗20天后早上移栽，移栽后浇水一次，行距66.7厘米，株距33.3厘米，每亩栽1500株；优选的，选阴天或晴天早、晚移栽，栽后浇1次定根水。
实施例2
(1)整改地形，选择受污染的碱性盐化耕地一块，搭建种植棚长5米，宽2米，在种植棚外1米外挖设排盐暗管；
(2)盐碱地处理，用腐殖酸对粘土矿物蒙脱石进行改性后，加入碱性盐化的耕地中，处理10天后，调PH值为7，土壤耕翻，均匀撒施基肥，所述基肥为腐熟有机肥25t/hm2，过磷酸钙32t/hm2，尿素650kg/hm2，硫酸钾120kg/hm2，钙镁磷肥300kg/hm2，深翻地25厘米，耙平做畦；
(3)浸种播种，选择耐盐碱力强的菠菜种子进行种植，将需要种植的蔬菜种子放入20℃温水浸种8h，浸种温度为30℃进行催芽；
(4)生长旺盛期追肥、补水、除草，播种后，追肥使用20％左右的粪肥，应及时密封好种植棚，生长期间要及时除草；
(5)合理密植，菜苗30天后晚上移栽，移栽后浇水一次，行距66.7厘米，株距33.3厘米，每亩栽3000株。
实施例3
(1)整改地形，选择受污染的碱性盐化耕地一块，搭建种植棚长6米，宽2米，在种植棚外2米外挖设排盐暗管；
(2)盐碱地处理，用腐殖酸对粘土矿物伊利石进行改性后，加入碱性盐化的耕地中，处理15天后，调PH值为8，土壤耕翻，均匀撒腐熟有机肥50t/hm2，过磷酸钙35t/hm2，尿素800kg/hm2，硫酸钾150kg/hm2，钙镁磷肥320kg/hm2，深翻地25厘米，耙平做畦；
(3)浸种播种，选择耐盐碱力强的蔬菜进行种植，将需要种植的蔬菜种子放入30℃温水浸种9h，浸种温度为35℃进行催芽；
(4)生长旺盛期追肥、补水、除草，播种后，追肥使用30％左右的粪肥，应及时密封好种植棚，生长期间要及时除草；
(5)合理密植，菜苗30天后移栽，行距66.7厘米，株距33.3厘米，每亩栽2000株。
以上所述实施例，仅表达了本发明的几种较佳实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
(1)整改地形，选择受污染的碱性盐化耕地一块，搭建种植棚，在种植棚外0.5-2米外挖设排盐暗管；
(2)盐碱地处理，用腐殖酸对粘土矿物进行改性后，加入碱性盐化的耕地中，处理5～15天后，调PH值为3～8，土壤耕翻，均匀撒施基肥，所述基肥为腐熟有机肥20～50t/hm2，过磷酸钙30～35t/hm2，尿素500～800kg/hm2，硫酸钾100～150kg/hm2，钙镁磷肥200～320kg/hm2，深翻地20～25厘米，耙平做畦；
(3)浸种播种，选择耐盐碱力强的蔬菜进行种植，将需要种植的蔬菜种子放入20-30℃温水浸种7-9h，浸种温度为25-35℃进行催芽；
(4)生长旺盛期追肥、补水、除草，播种后，应及时密封好种植棚，生长期间要及时除草；
(5)合理密植，菜苗30天后移栽，11月中旬要移栽完，行距66.7厘米，株距33.3厘米，每亩栽3000株。
追肥可结合灌溉进行，可用20％左右的粪肥追肥，后期气温下降浓度可达40％左右。越冬的蔬菜应在春暖前施足肥料，以免早期抽薹，在冬季日照减弱时应控制无机氮肥的用量，以免叶片积累过多的硝酸盐。
2.根据权利要求1所述的一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法，其特征在于，所述步骤(1)中，种植棚长为4-6米，宽为1-2米，排盐暗管距种植棚的距离为1米。
3.根据权利要求1所述的一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法，其特征在于，所述步骤(2)中，粘土矿物为高岭石、蒙脱石、伊利石，处理10天，调节PH值为7，所述基肥为腐熟有机肥25t/hm2，过磷酸钙32t/hm2，尿素650kg/hm2，硫酸钾120kg/hm2，钙镁磷肥300kg/hm2。
4.根据权利要求1所述的一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法，其特征在于，所述步骤(3)中，选择菾菜、菠菜、南瓜和甘蓝等耐盐力强的蔬菜。种子放入20℃的温水中浸种8h，催芽温度为30℃。
5.根据权利要求1所述的一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法，其特征在于，所述步骤(4)中，追肥可结合灌溉进行，可用20％左右的粪肥追肥，后期气温下降浓度可达40％左右。越冬的蔬菜应在春暖前施足肥料，以免早期抽薹，在冬季日照减弱时应控制无机氮肥的用量，以免叶片积累过多的硝酸盐。
6.根据权利要求1所述的一种碱性盐化条件下粘土矿物减少蔬菜中镉的种植方法，其特征在于，所述步骤(5)中，选阴天或晴天早、晚移栽，栽后浇1次定根水。
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