[发明专利]一种抑制水稻吸收土壤中铅、镉、砷的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及农业肥料技术领域，更具体地，涉及一种抑制水稻吸收土壤中铅、镉、砷的方法。

背景技术

20世纪以来，世界人口增长迅猛，生产力水平快速提高，有相当一部分污染物直接或随废水排放进入到土壤中，在这些污染物中，重金属具有来源广、毒性大、潜伏期长的特点，岩石风化和火山喷发等地质活动，是重金属污染土壤的自然来源，但人为原因是引起重金属污染的主要原因，包括冶金化工、煤炭燃烧、尾气排放、矿产开发等领域，均导致了大量重金属进入土壤中，据统计，在我国已有24个省(市)出现了不同程度的重金属污染区域，有近五分之一的耕地受到了镉、锌、汞、铅等重金属污染，沿海地区由于存在污水灌溉农田的状况，重金属对水稻的污染尤为明显。

水稻是我国大面积栽培的粮食作物，重金属污染会对水稻的生长产生严重的负面影响，重金属对人类有潜在性的危害作用，在生物体内可以富集，并把它转化为毒性更大的金属化合物，从而对人类造成更大的危害。过量的重金属在水稻的根、茎、叶以及籽粒中大量积累，不仅影响水稻产量、品质及整个农田生态系统，并可通过食物链危及动物和人类的健康。

我国目前约有1/5耕地亦即2000万平方公顷农田遭受重金属污染，它的直接恶果便是每年约有1000万吨粮食重金属含量超标，而且每年减产粮食1000万吨，以上两项经济损失合计200多亿元。此外，我国尚有大量工矿区和城市土地等非耕地存在重金属污染问题。这些污染不仅影响农产品的品质，而且还会影响地下水、地表水、大气等环境质量。

我国土地重金属污染已威胁环境质量、食物安全和人体健康，清除土地重金属污染，抑制水稻对重金属的吸收显得十分紧迫。目前针对土壤重金属污染的治理方法主要有固定化/稳定化、淋洗法、洗土法、电动力学修复法、化学还原法、植物修复、微生物修复，总体存在修复效率低、处理成本高等问题，化学钝化剂通过络合、沉淀和离子交换作用，降低重金属活性，但化学钝化剂本身往往对环境存在污染，存在二次污染风险。微生物修复机理的研究尚不足，不可控，易破坏生态平衡，仍需进一步探索和完善。传统的修复方法如填埋、淋洗、电化学等工程量大，成本高、而且常常导致土壤结构破坏和某些营养元素丢失，效果单一，往往只能有效固化一种重金属元素因此，开发一种低成本、简单、高效、环境友好的水稻修复药剂具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，提供一种抑制水稻吸收土壤中铅、镉、砷的方法，通过复合钝化剂与叶面阻控剂协同调控的方法抑制水稻吸收土壤铅、镉、砷的同时锁住多余养料，提高肥料利用率。本发明另一目的在于抑制水稻吸收土壤中铅、镉、砷方法的应用。本发明通过以下方法实现，具体包括以下步骤：

S1.将复合钝化剂各组分按质量比混合：羟基磷灰石：生物炭＝0.5～10：1～25，将叶面阻控剂各组分按质量比混合：二氧化硅：磷酸氢盐：胺类化合物：有机增效剂＝1～10:1～10:1～10:10，溶剂稀释400～700倍；

S2.土壤翻耕时将复合钝化剂施撒于土壤表面，多次翻耕充分混合，2～5天后施加基肥；

S3.在水稻拔节期和分蘖期各将稀释的叶面控阻剂喷施在水稻上。

叶面阻控剂中的硅不但能激发磷在土壤中的活性，促进羟基磷灰石对Cd的吸附固定，还能增强生物炭表面官能团的活性吸附，诱导生物炭巨大的比表面积以及高度发达的缝隙吸附更多种类的重金属元素。

生物炭的碎料孔洞易聚集营养物和有益微生物，保存水分。

复合钝化剂与叶面硅肥的协同调控作用有效固化了土壤中有效态的重金属和类金属，抑制水稻对土壤中铅、镉、砷的吸收，增强水稻对铅、镉、砷污染的抵御能力。

复合钝化剂各组分质量比为：羟基磷灰石：生物炭＝1～5：3～15。

进一步地，步骤S1所述叶面阻控剂为水溶性叶面硅肥，所述溶剂为水、三乙醇胺、丙三醇、蔗糖、山梨醇、己内酰胺中的一种，优选溶剂为水。

进一步地步骤S1所述磷酸盐为磷酸氢二钾和磷酸氢二钠、磷酸钾、磷酸铵中的一种或几种，所述有机增效剂为尿素、甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺中一种或几种，类羟基化合物为三乙醇胺、丙三醇、蔗糖、山梨醇、己内酰胺中的一种或几种。

优选地，步骤S1所述溶剂稀释500～600倍。

优选地，步骤S2所述复合钝化剂的用量为150～250kg/亩。

进一步地，步骤S2中所述基肥为厩肥、堆肥、磷肥、钾肥、氮肥中的一种或几种。

优选地，步骤S2中复合钝化剂的用量为190～210kg/亩，翻耕混合3天后施加基肥。