[发明专利]一种降低稻米中镉含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低稻米中镉含量的方法，属于农作物食品安全控制技术领域。

背景技术

广义上的重金属是指相对密度在5g/cm3以上的金属。在环境污染领域中，我们把重金属定义为对生物有明显毒性的金属元素或者类金属元素，如铅、锌、铜、镉、砷、汞、铬、镍等。近年来，随着工农业生产的的迅速发展和人类生活水平的提高，工业“三废”和城市生活污水垃圾的随意排放，以及含有重金属的农药、化肥的不合理使用，使得重金属在土壤中的含量增加，造成土壤生产力下降、农产品污染和生态环境破坏等生态环境问题。这种后果一是严重阻碍了农业生产的持续与高效发展，二是土壤中的重金属能被植物吸收后，能够在植物体内富集，通过食物链进入人体，在人体内累积而不发生分解，一旦重金属在人体内沉淀过量，都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、关节疼痛，甚至致畸、致癌等。

镉是环境中毒性最强和农田受污染最普遍的重金属之一，在我国受镉污染的耕地面积超过1.4万hm²，涉及11个省25个地区，导致受污染的粮食多达1500万吨，中国是稻米生产和消费大国，约有60％的人口以稻米为主食。近20年来，我国大米中镉含量超标的问题日益突出，镉米的潜在危害后果极其严峻。如何降低稻米中镉含量，已成为目前水稻生产亟待解决的问题。湖南省农业生产水平较高，与此同时农业污染问题也越来越严重，其中重金属污染已经成为影响全面提高农产品质量和农业可持续发展的重要限值因子。水稻是我省最重要也是最大宗的粮食作物，随着我省城乡经济的快速发展和居民生活水平的不断提高，人们对稻米品质的要求也越来越高。因而，提高稻米品质和安全质量对于保障人们健康和提升国际市场竞争力，具有重大的现实意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种在轮作农田低成本、环境友好、资源节约且能有效降低稻米镉含量的组合防治方法,通过降低稻米的镉含量，减弱重金属镉在人体的富集。

本发明的技术方案是，提供一种降低稻米中镉含量的方法，包括以下步骤：

(1)将生物炭与土壤重金属钝化剂混合后撒施在镉污染农田的土壤表面，然后与土壤混匀，3天以后再施基肥，移栽水稻；生物炭的用量为50-150kg/hm²，土壤重金属钝化剂的用量为300-6000kg/hm²；

(2)待水稻生长至孕穗期喷施两次水溶性叶面硅肥，水溶性叶面硅肥的喷施时间间隔为5-7天；水溶性叶面硅肥的用量为1500-6000mL/hm²。

进一步地，所述生物炭是将烟草秸秆置于400℃-600℃温度下限氧裂解5-7h得到。

进一步地，所述镉污染农田的土壤中镉含量为0.3-1.0mg/kg。

进一步地，所述镉污染农田的土壤的pH值为4.7-6.0。

进一步地，进一步地，所述土壤重金属钝化剂的成分为石灰，土壤重金属钝化剂也可以添加有机肥和吸附剂等成分。

进一步地，当所述镉污染农田的土壤中镉含量为0.3-0.6mg/kg时，土壤重金属钝化剂的用量为300-1500kg/hm²，水溶性叶面硅肥的用量为1500-3000mL/hm²；当所述镉污染农田土壤中镉含量为0.6-1.0mg/kg时，土壤重金属钝化剂的用量为3000-6000kg/hm²，水溶性叶面硅肥的用量为3000-6000mL/hm²。

进一步地，水稻生长至分蘖期之前采用湿润灌溉(使稻田水分接近饱和，但不建立水层的灌水方式)，分蘖期采用淹水0.5-1.5cm的浅水灌溉，长穗期至成熟期采用淹水2-4cm深水灌溉，完熟期保持土壤湿润(土壤含水量50-70％)。

本发明通过施用生物炭+土壤重金属钝化剂，喷施水溶性叶面硅肥，并配合淹水管理措施，对降低水稻中的镉含量具体很好的防治效果。

上述本发明的技术方案主要基于以下原理：

生物炭具有较高的pH和较大的表面积，施入土壤后对重金属有较强的吸附能力和较高的吸附容量，其表面的含氧官能团还可与Cd²⁺形成络合物，从而钝化土壤中的镉。通过添加土壤重金属钝化剂，能使酸性中轻度镉污染的农田pH值显著提高，从而使农田土壤的活性镉向难溶态转化。将生物炭和土壤重金属钝化剂一起施用，能起到双重技术联合控镉的良好效果。