[發明專利]一種降低水稻籽粒鎘含量的稻田氮肥施用方法

無效

• 申請號: 201310396392.3
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103493641A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 劉建國;黃一澄;柴育紅
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: A01C21/00
• 分類號: A01C21/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于農產品重金屬污染防治技術。

背景技術

20世紀50年代以來，隨著人口數量的大幅度增加，采礦、冶煉和制造等工業的快速發展，農用化學品的大量使用及城市污水污物的排放，導致Cd、Pb、Hg、Cu等對生物有毒的金屬元素在環境中快速、過量地積累，這一由人類活動造成的環境污染問題引起了廣泛關注，這些金屬元素的大部分被概括在一起，被稱之為“重金屬?(Heavy?metals)”?元素。在各重金屬元素中，鎘（Cd）是受到關注程度最高的元素之一，因為Cd容易被植物吸收，并常常通過食物鏈向人體富集。

Cd對人體毒性極高，且易被人體吸收積累。有充分研究結果證明，Cd對動物的肺部、前列腺、腎上腺、睪丸及造血系統等多種器官有很強的致癌作用。據日本研究，長期食用Cd含量高的大米會引起人體腎臟功能紊亂，導致死亡率上升，壽命縮短。發生于日本富山縣神通川流域的骨痛病，已被日本環境機構證實是由于當地居民長期食用被Cd污染的大米所致。Cd已被國際癌癥研究機構（International?Agency?for?Research?on?Cancer）確定為對人類的致癌物質。

在中國工礦區及經濟發達地區，隨著人口數量的快速增加、工業的發展及農用化學品的大量施用，農田土壤的重金屬污染日趨嚴重。我國對二十多處采礦、冶煉及工業廢水污染點的調查表明，一些地區的農田Cd污染非常嚴重，且面積和程度呈上升趨勢。如廣西陽朔鉛鋅礦廢水污染的農田土壤含Cd量達10-136?mg/kg；沈陽張士灌區受污染農田面積2800?hm²，土壤Cd含量5-7?mg/kg；湖北大冶煉銅廠的煙囪排出的鎘對周圍10?km范圍的農田造成污染，污染農田面積達8700?hm²；上海煉鋅廠排放的含鎘廢水所污染的農田土壤平均鎘含量達7.7?mg/kg；“世界鎢都”江西大余縣遍布鎢礦廠，受污水灌溉農田面積達5000多hm²，土壤平均鎘含量為0.62?mg/kg，與日本神通川流域的鎘污染情況相似。上述污染地區水稻籽粒Cd含量為0.29-1.09?mg/kg，全部超過國家衛生標準（<0.2?mg/kg）。中國科學院南京土壤所對江蘇省8市28縣的抽樣檢測表明，江蘇省部分地區糧食（大米、小麥、面粉）的Cd含量超標率達25%。而且，水稻對Cd的吸收和積累有一個顯著的特點是：往往生長并未受到影響，但稻米的Cd含量已超過衛生標準數倍,甚至十多倍。因此，Cd在土壤-稻米-人類系統中的移動和累積受到高度關注。

稻米中的Cd含量不但會受到土壤污染狀況及水稻品種的影響，還會受到栽培技術的影響。在水稻生長過程中，施肥、水分管理等農藝措施會改變土壤的理化狀況和水稻的生長狀況，因而會改變土壤中Cd的存在狀態和植物有效性，影響水稻對Cd的吸收及分配。不同的氮肥施用量和施用方法對水稻的Cd吸收會有不同的影響。但關于氮肥的施用水平及施用時期對稻米Cd含量的影響方面，還非常缺乏研究，因而缺乏降低稻米中Cd濃度的稻田氮肥施用方法。

本發明在申請人多年研究的基礎上，提出在重金屬Cd污染稻田中，既保證水稻產量不會明顯下降，又能大幅度降低籽粒Cd含量的稻田氮肥施用方法。

發明內容

在實際水稻生產中，農民常采用的施肥方法多種多樣，但最為常見的、施用最多的是施氮肥，因為施用氮肥對稻苗生長及產量增加的促進效果快速、明顯，所以農民常在水稻生產的某些時段施用氮肥。但很多農民的施氮方法比較盲目，往往缺乏科學性，如果施氮時期或施氮水平控制不當，不但會造成稻苗瘋長、貪青晚熟、水稻產量及稻米品質下降，而且會促進稻田土壤中對人體毒性很強的重金屬Cd的釋放及增加水稻對這些物質的吸收，結果導致水稻籽粒中Cd含量超標，特別是在Cd污染的稻田中，這種情況很容易出現。本發明者通過大量研究表明，與農民通常采用的高氮施肥及水稻抽穗前施用粒肥比較，適宜時期、適宜水平的施氮方法，在保證水稻產量不明顯下降的基礎上，能大幅度降低水稻籽粒的Cd含量。

本發明所述的一種降低水稻籽粒鎘含量的稻田氮肥施用方法，是在Cd污染稻田中，確定總施氮量為225?kg/hm²，分2次施用，分別在水稻栽秧前3天和栽秧后20天各施總施氮量的1/2。

上述方案中所述Cd污染稻田，是指稻田重金屬Cd的中、輕度污染地區（土壤Cd濃度≤10?mg/kg）。