[發(fā)明專利]可溶性鈣鹽在減少稻米重金屬鎘積累中的應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103314999A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱誠;王飛娟;丁艷菲;蔣晗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學院
• 主分類號: A01N59/08
• 分類號: A01N59/08;A01P21/00;A01G16/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水稻種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可溶性鈣鹽在減少稻米重金屬鎘積累中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

鎘是一種危險的環(huán)境污染元素，全世界每年向環(huán)境中釋放的鎘達30000噸左右，其中82%～94%的鎘會進入到土壤中。中國僅鎘污染的耕地有8000萬畝左右，而被鎘、砷等污染的耕地近1.8億畝。長期攝入被鎘嚴重污染的稻米、蔬菜、水果、水等，會出現(xiàn)鎘慢性中毒的癥狀，甚至會造成鎘在體內(nèi)蓄積，導致“疼痛病”。

水稻是中國最主要的糧食作物，65％的中國人以稻米為絕對主食，而水稻又是對鎘吸收最強的大宗谷類作物，其籽粒鎘水平僅次于生菜，在一些重金屬污染嚴重的地區(qū)，稻田有效鎘含量甚至是國家允許值的26倍。我國對稻米中鎘的限量標準為0.2毫克/千克，據(jù)調(diào)查，中國多地市場上的大米中約10%鎘含量超標。

基于我國糧食耕種和土地使用的自身特點，鎘污染難以防范和杜絕。目前，對重金屬污染土壤修復方法包括客土法、淋溶法和固化法等，這些方法成本昂貴，需要特殊的儀器和經(jīng)過培訓的專業(yè)人員，還不能從根本上解決問題。而最新發(fā)展的植物修復技術(shù)雖然經(jīng)濟環(huán)保，但其周期漫長并不適合我國人多耕地少的國情。因此，采用適宜的土壤調(diào)節(jié)劑、農(nóng)業(yè)栽培措施等降低水稻鎘的吸收和稻米積累，是保障稻米安全的主要途徑。

已有大量的報道通過稻田肥水調(diào)控、施用石灰調(diào)控土壤pH和調(diào)控土壤氧化還原狀態(tài)等途徑減少稻米鎘積累，這些途徑的本質(zhì)在于降低土壤有效態(tài)鎘含量。然而通過這些途徑減少稻米鎘積累的同時也產(chǎn)生了大量不可避免的副作用，比如施用石灰提高土壤pH，在降低土壤有效態(tài)鎘含量的同時也降低了多種礦質(zhì)微量營養(yǎng)元素如鐵、錳、銅、鋅等的有效態(tài)含量，不利水稻生長。

公開號為CN101507400A的中國專利文獻公開了一種控制水稻重金屬鎘積累的方法，包括：（1）于秧苗移栽前整地時，在土壤中施入二價錳螯合物，并與土壤充分混勻：（2）于秧苗移栽后15～20天開始至秧苗移栽后35～45天，每隔7～10天噴施一次二價錳肥水溶液：（3）分別于水稻孕穗初期、灌漿期時，分別撒施二價錳螯合物；（4）土施二價錳螯合物3～5天內(nèi)稻田灌水；（5）于水稻楊花期始至成熟期，每隔7～10天噴施一次二價錳肥水溶液：（6）土施二價錳肥以后每年二價錳螯合物施用方法相同，施用量減半或減少3/4。

上述專利在不影響水稻正常生長發(fā)育的情況下，在一定程度上緩解了稻米中鎘積累的問題，將糙米中鎘含量降至0.058～0.39mg/kg，精米中鎘含量降至0.04～0.28mg/kg，但是仍然存在以下問題：（1）施用的調(diào)節(jié)劑量大，僅在整地時就需要向土壤中施用以錳計15～90公斤/公頃量二價錳螯合物，成本高；（2）施用次數(shù)多，在水稻的整個生育期內(nèi)需要頻繁施用二價錳螯合物調(diào)節(jié)劑，操作繁瑣，且增加了勞動力成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種可溶性鈣鹽在減少稻米重金屬鎘積累中的應(yīng)用，可溶性鈣鹽能夠有效的降低稻米中鎘的含量，且成本低，操作方便。

可溶性鈣鹽在減少稻米重金屬鎘積累中的應(yīng)用。

鎘的毒性來源于其與巰基的親和力極強，從而使生物體的酶失活，鎘可與大量元素的結(jié)合位點相互作用，如與Fe²⁺、Zn²⁺等陽離子競爭吸附位點而進入植物體，最終影響稻米鎘含量。本發(fā)明采用可溶性鈣鹽作為調(diào)節(jié)劑，有效的降低了稻米中鎘的積累，稻米中鎘的含量遠遠低于國家規(guī)定的限量標準，所述的可溶性鈣鹽為氯化鈣，氯化鈣在農(nóng)業(yè)上常作為生產(chǎn)鈣肥的原料，為植物補充大量元素。水稻的品種可以為稻米鎘高積累的甬優(yōu)9號或稻米鎘低積累的秀水09。

所述應(yīng)用具體包括：

在水稻移栽前整地時，向土壤中施用可溶性鈣鹽；或/和

在水稻移栽后至成熟前，向水稻的地上部噴施可溶性鈣鹽。

為有效的減少稻米中鎘的含量，土壤中鈣離子的施用量為5.4～8.2kg/公頃。

優(yōu)選的，土壤中鈣離子的施用量為6.5～7.5kg/公頃，更優(yōu)選為6.98kg/公頃。不僅稻米中鎘的積累量少，且可溶性鈣鹽的施用量少，成本低。

向水稻的地上部施用可溶性鈣鹽時，根據(jù)水稻各生育時期的生長發(fā)育特性，確定施用時間為水稻移栽后7～21天、拔節(jié)期第1～10天、揚花期第1～7天和揚花期后第7～21天，每個時期可施用1次，優(yōu)選的，施用時間為水稻移栽后14～16天、拔節(jié)期第5～7天、揚花期第1～3天和揚花期后第14～16天，更優(yōu)選為水稻移栽后15天，拔節(jié)期第6天、揚花期第2天、揚花期后第15天。