[發(fā)明專利]復(fù)合微生物肥料在降低水稻籽粒重金屬含量中的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110691990.8
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113317020A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭青松;吳琦;趙海燕;劉艷;王寶祥;於丙軍;吳新穎;姜小三
• 申請（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01C21/00
• 分類號: A01C21/00;A01G22/22
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

本發(fā)明公開了復(fù)合微生物肥料在降低水稻籽粒重金屬含量中的應(yīng)用。一種降低水稻籽粒重金屬含量的方法，在插秧前，即6月上旬，按照50?60kg/畝施“杺豐元牌”液體生態(tài)酶肥作為基肥；7月上旬，按照40?50kg/畝施“杺豐元牌”液體生態(tài)酶肥作為分蘗肥；兩周后，7月中下旬，雞糞200?300kg/畝施用，作為第二次分蘗肥。在8月底，液體生態(tài)酶肥按照15?20kg/畝施用，作為穗肥?！皷傌S元牌”液體生態(tài)酶肥有效地降低了水稻糙米中的重金屬含量，主要體現(xiàn)在液態(tài)生物酶肥顯著降低重金屬Pb、Co、Cr、V在糙米中的積累，尤其是對Pb的調(diào)控，使水稻籽粒食用符合國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物肥料領(lǐng)域，涉及復(fù)合微生物肥料在降低水稻籽粒重金屬含量中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

稻米仍然是世界范圍內(nèi)的主要食物，超過一半的世界人口將稻米作為主要食物，其為亞洲約5.57億人口提供了食物，養(yǎng)活了全球數(shù)十億人。稻米在維護(hù)糧食安全上有舉足輕重的作用(Wu et al.,2021)。中國是世界稻米主要生產(chǎn)國家之一，2019年世界稻谷總產(chǎn)量7.14億噸，其中中國稻谷總產(chǎn)量為1.99億噸，占比27.87％。亞洲的稻谷產(chǎn)量占全球70％以上。但自二十一世紀(jì)初以來，亞洲稻米產(chǎn)量的增長已逐步放緩，如何提高稻米產(chǎn)量以緊跟甚至超越人口增長速率已成為迫在眉睫的問題。

水稻的生長條件極為廣泛，從旱地到深水，都可以種植水稻。世界上灌溉稻、旱稻、雨灌稻和深水稻分別占水稻面積的51％、11％、34％和4％。在這四種水稻類型中，灌溉稻的平均單產(chǎn)高于其他的水稻種植類型。在這種類型中，施用肥料及使用農(nóng)藥是提高產(chǎn)量的有效手段。世界在不斷發(fā)展的同時(shí)也面臨著耕地減少及人口增長的尖銳問題，在諸多影響糧食產(chǎn)量的因素中，施用化肥是見效最短成效最為顯著的方法。自1980年起，中國化肥施用量在以年均4％的速度增長，并已經(jīng)成為世界上最大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國(房麗萍和孟軍,2013)。隨著資源的不斷消耗，燃料價(jià)格也隨之上漲，這就意味著化肥價(jià)格的上漲以及生產(chǎn)和運(yùn)輸成本提高。許多研究已經(jīng)提出了在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中使用有機(jī)肥料替代化肥，例如農(nóng)家肥料和農(nóng)作物殘留物，以減少對化肥的依賴并應(yīng)對土壤肥力退化。

生物有機(jī)肥是以多種有益微生物如具有固氮功能的固氮菌、具有發(fā)酵功能的芽孢桿菌等，加入到一些糞污、農(nóng)副產(chǎn)品、中草藥殘?jiān)?，并以特殊工藝加工制成的有機(jī)肥料。該肥料綜合了有機(jī)肥和微生物肥料的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地提高肥料利用率，降低農(nóng)藥的使用，減少環(huán)境污染，改善土壤質(zhì)量，增加作物產(chǎn)量。

水稻生長過程中易從土壤中吸收累積重金屬，導(dǎo)致谷粒重金屬含量超標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，與其它谷類作物相比，水稻易從土壤中吸收Cd、Pb、As等元素，而水稻植株累積Cd的同時(shí)會抑制營養(yǎng)元素鋅(Zn)、鐵(Fe)、鎂(Mg)等的吸收。與吸入和皮膚接觸等方式相比，食物攝入是人類暴露潛在污染物的主要途徑。例如，食用Cd污染大米導(dǎo)致的慢性Cd中毒極端事件(痛痛病)。此外，As及其化合物已被國際癌癥組織確認(rèn)為致癌物，關(guān)于大米As污染亦有大量報(bào)道，而在大米中As以有機(jī)和無機(jī)2種形式存在，其中無機(jī)砷(Asi)毒性遠(yuǎn)大于有機(jī)砷。Lee等(2008)研究表明，食用受污染土壤種植的水稻是廢棄礦區(qū)周邊居民暴露As的主要途徑。近年來，湖南、貴州、廣東和江蘇等地均發(fā)現(xiàn)“問題大米”(張慧娟等,2020)。重金屬一旦被體內(nèi)消化、吸收代謝后，可在人體內(nèi)持續(xù)存在，排泄期長達(dá)數(shù)十年，因此被歸類為潛在有毒元素。此外，由于亞洲、拉丁美洲等部分地區(qū)以大米為主食，且以大米為原料的食品制成品消費(fèi)率極高，導(dǎo)致其食品安全問題尤為突出。由此，水稻重金屬的吸收累積特征及其潛在食品安全風(fēng)險(xiǎn)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)分析值得重點(diǎn)關(guān)注。