[发明专利]一种基于蜡熟期土壤水势的水稻降镉方法

说明书

本发明提供一种基于蜡熟期土壤水势的水稻降镉方法，包括从水稻的蜡熟期开始至收获对稻田进行水分调控灌溉措施，所述水分调控灌溉措施是指保持稻田土壤水势维持在‑18.6KPa～‑0.6Kpa。本发明的降镉方法，与水稻蜡熟期至收获进行晒田处理的方法相比，能够显著降低土壤Cd的有效性，抑制Cd向水稻植株各部位迁移以及水稻籽粒中Cd的富集，可使土壤Cd的有效性降低27.9‑35.9％，水稻籽粒中Cd含量降低32.4‑40.1％。

技术领域

本发明属于水稻栽培技术领域，具体涉及一种基于蜡熟期土壤水势的水稻降镉方法。

背景技术

水稻(Oryza sativa.L)是我国最主要的粮食作物，然而，近年来随着我国农田土壤重金属污染加剧，“镉米”问题逐渐凸显。早在2002年，农业部稻米及制品质量监督检验测试中心对全国市场稻米进行安全性抽检结果显示，稻米中镉超标率达到10.3％。另有资料显示，我国南方地区稻米Cd超标率在23％左右，在污染较为严重的省份如湖南、广东和广西，稻米超标率高达60％～88％。土壤Cd污染给中国农业生产造成了严重的经济损失，给人体健康带来了很大风险，加强农田Cd污染防治、控制稻米Cd积累研究具有重要的现实意义。

水分管理为稻田土壤Cd污染控制的主要农艺调控措施之一，是根据水稻各生育期需水特性对稻田进行适宜的灌排水，以保障水稻产量、稻米品质及安全性。由于水稻特殊的灌溉方式(淹水或干-湿交替)及根际泌氧的特性使得稻田系统有着特有的氧化-还原交替的水分变化规律。目前，水稻的栽培方式有多种，比如：分蘖盛期和抽穗期控水，其他时期都是淹水；再比如营养生长阶段直至灌浆期都是淹水，之后到了成熟期采用晒田的处理方式。这两种方式各有利弊，前者营养生长阶段基本都淹水，生殖生长期的绝大部分时间也是淹水，虽然可显著降低水稻对Cd的吸收，但淹水灌溉会产生稻株发育不良、抗逆性差、后期倒伏、肥料流失等问题，且水稻产量显著下降，耗水量大大增加等。后者成熟期采用晒田处理，虽然可以在某种程度上避免水稻后期减产，但这种处理方式会导致水稻籽粒中Cd的富集。因此，在水稻整个生长期如何科学合理进行稻田水分调控灌溉措施，达到有效减少稻米对土壤Cd的吸收累积同时不造成水稻减产，具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于蜡熟期土壤水势的水稻降镉方法，该方法操作简单、节约生产成本，尤其适宜于我国中轻度Cd污染(0.6-1.8mg/kg)稻田中高产量、低重金属含量的稻米生产；本发明能够显著降低土壤Cd的有效性，抑制Cd向水稻植株各部位迁移以及水稻籽粒中Cd的富集，同时本发明基于蜡熟期土壤水势的水稻降镉方法不会造成水稻减产。

针对上述发明目的，本发明提供了一种基于蜡熟期土壤水势的水稻降镉方法，包括从水稻的蜡熟期开始至收获对稻田进行水分调控灌溉措施，所述水分调控灌溉措施是指保持稻田土壤水势维持在-18.6KPa～-0.6KPa(比如-18.0KPa、-15.6KPa、-12.8KPa、-5.2KPa、-1.4KPa)。

在上述降镉方法中，作为一种优选实施方式，所述水分调控灌溉措施是指保持稻田土壤水势维持在-12.4～-0.6KPa(比如-10.0KPa、-7.5KPa、-4.5KPa、-1.5KPa、-0.8KPa)；优选地，保持稻田土壤水势维持在-5.5～-0.6KPa(比如-5.0KPa、-4.0KPa、-3.0KPa、-2.0KPa、-1.0KPa)。

本发明中，分蘖始期是指从第一个分蘖芽萌发开始到全田有10-15％的水稻开始分蘖的时间阶段。分蘖始期结束后即进入分蘖中期和后期。拔节末期是指全田有50％以上的水稻拔节已经结束即进入拔节末期。水稻的拔节末期至乳化期结束(中间包括孕穗期约30天，抽穗期约10天，扬花期约10天，灌浆期约7～15天)，依次进行晒田处理、复水处理和干湿交替处理。蜡熟期至收获是指水稻籽粒无乳状物，手压籽粒有坚硬感，谷壳开始变黄至水稻籽粒饱满可进行收割这段期间。