[发明专利]一种降低大豆体内铯含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术，特别涉及一种降低大豆体内铯含量的方法。

背景技术

铯是位于第六周期的碱金属，其本身不具有放射性，而被人们广泛了解的是来源于核试验或者核电站泄露事故的放射性核素铯。放射性铯进入大气后通过干湿沉降等途径最终进入土壤环境而造成土壤污染。研究表明，137Cs的放射性半衰期长达30年，在环境中不会很快衰变消失。土壤中放射性铯元素通过陆地粮食作物的生长进入食物链并最终进入人体后的有效半衰期为50～150天，且分布在全身肌肉和肝中，不易排出体外，对人体的危害大。放射性铯的生物行为与稳定同位素铯一致，均通过钾的离子通道进入生物体，因此研究稳定同位素铯的迁移规律能够完全模拟放射性铯在生物体内的行为，并为放射性铯污染的治理提供准确的意见建议。

大豆(Glycine max(L.)Merr.)起源于中国，是世界上重要的粮油和经济作物，也是人类植物蛋白和植物油的主要来源。同时，由于大豆籽粒中含有多种微量元素和生物活性成分，大豆食品受到越来越多的关注和欢迎，世界对大豆的需求日益增加。目前对大豆微量非必需元素的研究较少，探究大豆中微量元素和有害元素的含量，通过有效的农艺措施降低大豆中有害元素的浓度，对大豆食品安全有着非常重要的意义。

世界范围内由于核试验或者核电站泄漏而污染的土壤面积越来越多，与此同时耕地面积越来越少，人口越来愈多，因此土壤污染修复并进行粮食生产成为农业环境科学家研究的热点。经过对现有方法的检索发现，有一系列放射性元素污染土壤修复方法，如移土法、客土法、离子交换法以及利用生物迁移原理进行修复的微生物修复法、植物修复等多种方法。前三种方法能够较快治理污染的土壤，但需要大量的资金投入，并且对土壤本身有不利影响。后两种生物修复法能够在不破坏土壤的前提下有效修复污染土壤，但耗时较长。因此，对于存在放射性铯污染的农田，利用适宜的田间管理方法，在不破坏土壤结构的同时，降低植物中尤其是粮食作物中放射性铯元素，是一种省时省力并且对食品安全有重要意义的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种降低土壤中可溶性铯，减少土壤中放射性铯元素向作物中转移，从而降低作物中铯含量的方法，本发明方法种植的大豆，产量高、植株和籽粒中铯显著降低。

为实现上述目的本发明采用如下的技术方案：

一种降低豆科植物体内放射性元素铯的田间管理方法，包括以下步骤：

1、大田土壤选择与测试：选择轻中质地、排水较好并适宜大豆生长的土壤；施肥前采取土壤样品进行土壤基本理化性质分析测试，并且根据配方施肥确定施肥量。

2、秸秆还田方法：前茬作物成熟后，采用联合收割机加装切草装置，或者人工收获后，用独立拖拉机牵引粉碎机及时将秸秆粉碎抛撒。前茬作物秸秆粉碎至长度10cm左右，粉碎后将秸秆全量均匀抛撒在地表，之后进行两次旋耕，使作物根茬和碎秸秆均匀分布在0-15cm土层中；

3、牛粪有机肥施用方法：大豆播种前一个月，进行牛粪有机肥施用，每公顷施用牛粪2吨，施肥后进行土壤翻耕，与表土充分拌合均匀；

4、施肥与播种：播种前一天每公顷施用以硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾为肥源的纯氮20公斤、五氧化二磷150公斤、氧化钾80公斤。并翻入土内进行整地，便于播种。次日进行播种，将每穴点播3粒于表土下5cm左右，并覆盖。保持株距20cm，行距60cm。播种后覆盖无纺布保温并避免动物破坏，促进种子发芽。无纺布三周左右大豆出苗后撤去，并在播种四周左右对大豆进行间苗，每穴两株；

5、田间管理：进行合理的田间管理。分别在大豆播种50天、80天后喷施广谱杀菌剂。并在刚刚发现蚜虫时喷施农药。大豆花期为杂草旺盛期，进行人工除草2次。

本发明具有以下优点：

1、本发明采用秸秆还田和牛粪有机肥施用的方式，将大量的有机质施入土壤中，使土壤中有机质含量增加，可溶性铯含量降低，在提高大豆产量的同时，降低了大豆籽粒中铯的含量；本方法基于生态循环农业理论，采用传统农业田间管理方式，不向土壤额外投入任何固定铯的化学物质，能够在治理铯污染的土壤时降低投入成本、提高效果。

2、本发明在秸秆和有机肥投入时添加了大量的钾元素，因此增加了土壤中可交换态钾，促进了作物生长，并且有效抑制病虫害。

3、本发明配方科学合理，适应范围广，由于放射性铯元素和铯元素具有相同的生物行为，因此对于存在放射性铯元素污染问题的农业区域，具有极大的应用价值。

附图说明