[发明专利]一种用于重度镉污染稻田土壤的钝化剂及应用方法

说明书

本发明公开了一种用于我国南方酸性稻田土壤镉重度污染的钝化剂及应用方法，所述土壤钝化剂由硅肥、有机肥和生物炭，按一定比例均匀混合而成，在秧苗移栽前25～30天施加，并使其与污染土壤充分混合；本发明土壤钝化剂能同时降低土壤生物有效态镉，减少水稻镉吸收量，能为水稻生长发育提供营养元素，促进水稻生长，提高水稻产量和品质；本发明应用可以显著降低水稻籽粒镉含量，在施用钝化剂的条件下，籽粒镉含量可以低于食品安全国家标准食品中镉污染物限量，籽粒镉的降低比例达47.2％～55.8％；本发明土壤钝化剂原料具有高效环保、价格低廉和操作简便等优点，并能提高水稻产量，有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种稻田重金属污染修复，特别是一种用于我国南方酸性稻田土壤镉重度污染的钝化剂及应用方法，具体为土壤施用钝化剂进而降低水稻籽粒镉含量的方法。

背景技术

镉是全球公认的五大公害元素之一，人体非必需的有害微量元素，过量摄入会导致骨骼毒性、肾毒性、致癌和致畸等。在土壤中，不同土壤钝化剂在固定不同重金属时具有较大差异性，用量差异也较大。因此，筛选能降低稻米Cd含量的土壤钝化剂对修复土壤镉污染具有重要意义。

虽然我国已经开发出粘土矿物、磷肥物质、铁锰氧化物、硅素类物质、碱性类物质和复合钝化剂等类型土壤钝化剂，但由于用量大、成本高、稳定性和安全性差等原因，目前还未发现一种可大规模推广应用的土壤钝化剂，更未见一种能大规模推广且有效地修复镉重度污染的土壤钝化剂。

发明内容

基于上述问题，有必要提出一种能大规模推广且有效地修复镉重度污染的土壤钝化剂。

本发明的技术方案是：筛选和研制了一种用于修复镉重度污染的稻田土壤钝化剂，所述土壤钝化剂由硅肥、有机肥和生物炭，按一定比例均匀混合而成，所述硅肥设置为农业级水溶性硅肥，所述有机肥由腐熟发酵-高温灭菌而得到的鸡粪有机肥，所述生物炭是由废弃水稻秸秆缺氧裂解形成。

优选的，所述硅肥技术指标符合农业行业对硅肥的执行标准，所述硅肥中SiO₂的质量百分比含量≥20％，有效活菌数≥6亿/克，钾+硼+锌+铁+镁+铜≥4％，并添加脲酶抑制剂和生物激素。

硅肥，添加了包括钾、硼、锌、铁、镁和铜等有益于水稻生长的营养元素，以及脲酶抑制剂和生物激素。利用硅肥施用可以极显著地提高水稻的经济性状和产量，增强其抗逆和抗病虫害能力，且能降低糙米镉含量；补充钾、硼、锌、铁、镁、铜等营养元素，提高水稻对营养元素吸收，提高水稻光合作用和新陈代谢功能，从而减少水稻生理性病害；脲酶抑制剂在土壤中与尿素分子一起同步移动，抑制脲酶对尿素的催化速度，延长尿素的持效期，提高氮肥利用率30％以上，生物激素可增加有效分蘖，提高结实率和千粒重，显著提高水稻产量。

优选的，所述有机肥的技术指标符合农业行业对有机肥料的执行标准，其基本理化性质为：pH为5.0～8.5，有机质含量≥45％，氮磷钾≥5％。

鸡粪有机肥含有π键，芳香化和腐熟化程度较高，与Cd吸附更稳定，可以降低生物可利用态Cd。

优选的，所述生物炭是以水稻收获后废弃水稻秸秆为原料，经550℃～600℃缺氧裂解3h～4h而成，粒径规格为200目。

生物炭由于其特殊的理化性质，具有较大的比表面积、较高的化学和生物学活性，在提高土壤pH的同时，能够增强土壤对重金属离子的吸附能力，起到改善土壤质量的作用。

优选的，选择镉重度污染的稻田土壤，在秧苗移栽前25～30天施用所述土壤钝化剂，并将所述土壤钝化剂与稻田土壤混合均匀，秧苗移栽、水肥及病虫害管理均按照当地农艺措施进行。

土壤钝化剂为两两组合，利于推广优化，主要通过重金属吸附和提高土壤pH减少水稻镉吸收量，达到降低稻米镉积累量的目的。