[发明专利]水稻根茬还田在土壤及稻米中镉影响方面的应用

说明书

本发明属于镉污染土壤安全利用的技术领域，具体涉及水稻根茬还田在土壤及稻米中镉影响方面的应用。在中轻度Cd污染的土壤中，当根茬还田量低于0.48wt％时，可减少土壤及稻米的Cd含量；当根茬还田量为0.48wt％时，土壤及稻米的Cd含量基本不变；当根茬还田量高于0.48wt％时，会增加土壤及稻米Cd的污染风险；随根茬量逐渐增加，土壤有效态Fe下降的幅度逐渐增加，说明有机质的加入提高了铁氧化物的稳定性，铁氧化物向非晶型结构的转化降低。同时，有机质与稻米Cd呈负相关，说明有机物络合土壤中Cd，从而降低水稻对Cd的吸收。以及水稻根茬+秸秆还田可降低稻米Cd，且晚稻中Cd含量要低于早稻Cd含量。

技术领域

本发明属于镉污染土壤安全利用的技术领域，具体涉及水稻根茬还田在土壤及稻米中镉影响方面的应用。

背景技术

秸秆还田可以提高土壤碳汇，同时降低因焚烧带来的环境污染。同时，秸秆还田是农业废弃物资源利用化的一种有效方式。秸秆还田一方面可以提高土壤肥力，另一方面可以钝化土壤中重金属，促进农产品安全生产。

由于水稻在Cd污染农田生长，其秸秆还田可能造成土壤的二次污染，进而影响稻米中Cd含量。但目前，秸秆还田用量及还田方式对稻米中Cd含量影响还鲜有研究。在实际生产中，秸秆还田量多少不会加剧稻米Cd含量，根茬还田和秸秆+根茬还田对稻米Cd有什么影响，都非常值得关注。

土壤中Cd的生物有效性、毒性及可迁移性不是由其总量决定，而是由其形态决定。各形态中，有效态Cd活性高，可被植物及微生物直接吸收利用。常见的土壤有效态重金属测定有CaCl₂提取法，因其操作简单且能很好的评价土壤重金属有效性而广受关注。但此提取方法易受土壤理化性质如pH值、铁/锰氧化物等的影响，同时缺乏对提取过程中重金属再吸附与再分配问题的考虑。薄膜梯度扩散技术 (DGT)是近年发展起来的一种快速评价重金属生物有效性的方法。该方法通过模拟金属离子在土壤中的扩散与固液界面的再释放过程，能较真实地反映土壤中重金属的有效性。有研究表明，与传统的Cd 有效态提取法相比，DGT方法能更好的评估土壤中Cd的生物有效性。然而也有研究发现，DGT法提取的有效态Cd含量与植物体内Cd含量无显著相关性。因此，DGT方法在评价土壤中Cd有效性的适用性上还有待进一步探讨。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供水稻根茬还田在土壤及稻米中镉影响方面的应用，不同量水稻根茬还田对土壤有效态Cd、稻米Cd的影响不同。

本发明的技术内容如下：

本发明提供了水稻根茬还田在土壤及稻米中镉影响方面的应用；

所述水稻根茬的Cd含量为10.8mg/kg；

所述水稻根茬的还田量少于0.48wt％(水稻根茬与土壤质量比)，其中，不同量水稻根茬还田对土壤有效态Cd、稻米Cd的影响不同，此时水稻根茬的还田对土壤和稻米中Cd含量有降低作用；

进一步地，所述水稻根茬的还田量为0.48wt％，此时水稻根茬的还田对土壤和稻米中Cd含量基本无作用；

进一步地，所述水稻根茬的还田量多于0.48wt％，此时水稻根茬的还田对土壤和稻米中Cd含量有增加作用；

进一步地，所述水稻根茬的还田量不多于0.24wt％，此时水稻根茬的还田对土壤和稻米中Cd含量有显著降低作用；

所述水稻根茬的还田量不少于0.72wt％，此时水稻根茬的还田对稻米中Cd含量有明显增加作用，会加剧稻米的Cd污染风险；

本发明还提供了水稻根茬与秸秆共同还田在土壤及稻米中镉影响方面的应用，水稻根茬与秸秆共同还田可降低稻米Cd含量，且晚稻中Cd含量要低于早稻Cd含量。

本发明的有益效果如下：