[發明專利]水稻根茬還田在土壤及稻米中鎘影響方面的應用

在審

• 申請號: 202210109505.6
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN114472499A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 杜瑞英;石含之;江棋;文典;黃永東;王富華;陳楚國
• 申請（專利權）人: 廣東省農業科學院農業質量標準與監測技術研究所
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 廣州專理知識產權代理事務所(普通合伙) 44493
• 代理人: 曲超

本發明屬于鎘污染土壤安全利用的技術領域，具體涉及水稻根茬還田在土壤及稻米中鎘影響方面的應用。在中輕度Cd污染的土壤中，當根茬還田量低于0.48wt％時，可減少土壤及稻米的Cd含量；當根茬還田量為0.48wt％時，土壤及稻米的Cd含量基本不變；當根茬還田量高于0.48wt％時，會增加土壤及稻米Cd的污染風險；隨根茬量逐漸增加，土壤有效態Fe下降的幅度逐漸增加，說明有機質的加入提高了鐵氧化物的穩定性，鐵氧化物向非晶型結構的轉化降低。同時，有機質與稻米Cd呈負相關，說明有機物絡合土壤中Cd，從而降低水稻對Cd的吸收。以及水稻根茬+秸稈還田可降低稻米Cd，且晚稻中Cd含量要低于早稻Cd含量。

技術領域

本發明屬于鎘污染土壤安全利用的技術領域，具體涉及水稻根茬還田在土壤及稻米中鎘影響方面的應用。

背景技術

秸稈還田可以提高土壤碳匯，同時降低因焚燒帶來的環境污染。同時，秸稈還田是農業廢棄物資源利用化的一種有效方式。秸稈還田一方面可以提高土壤肥力，另一方面可以鈍化土壤中重金屬，促進農產品安全生產。

由于水稻在Cd污染農田生長，其秸稈還田可能造成土壤的二次污染，進而影響稻米中Cd含量。但目前，秸稈還田用量及還田方式對稻米中Cd含量影響還鮮有研究。在實際生產中，秸稈還田量多少不會加劇稻米Cd含量，根茬還田和秸稈+根茬還田對稻米Cd有什么影響，都非常值得關注。

土壤中Cd的生物有效性、毒性及可遷移性不是由其總量決定，而是由其形態決定。各形態中，有效態Cd活性高，可被植物及微生物直接吸收利用。常見的土壤有效態重金屬測定有CaCl₂提取法，因其操作簡單且能很好的評價土壤重金屬有效性而廣受關注。但此提取方法易受土壤理化性質如pH值、鐵/錳氧化物等的影響，同時缺乏對提取過程中重金屬再吸附與再分配問題的考慮。薄膜梯度擴散技術 (DGT)是近年發展起來的一種快速評價重金屬生物有效性的方法。該方法通過模擬金屬離子在土壤中的擴散與固液界面的再釋放過程，能較真實地反映土壤中重金屬的有效性。有研究表明，與傳統的Cd 有效態提取法相比，DGT方法能更好的評估土壤中Cd的生物有效性。然而也有研究發現，DGT法提取的有效態Cd含量與植物體內Cd含量無顯著相關性。因此，DGT方法在評價土壤中Cd有效性的適用性上還有待進一步探討。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供水稻根茬還田在土壤及稻米中鎘影響方面的應用，不同量水稻根茬還田對土壤有效態Cd、稻米Cd的影響不同。

本發明的技術內容如下：

本發明提供了水稻根茬還田在土壤及稻米中鎘影響方面的應用；

所述水稻根茬的Cd含量為10.8mg/kg；

所述水稻根茬的還田量少于0.48wt％(水稻根茬與土壤質量比)，其中，不同量水稻根茬還田對土壤有效態Cd、稻米Cd的影響不同，此時水稻根茬的還田對土壤和稻米中Cd含量有降低作用；

進一步地，所述水稻根茬的還田量為0.48wt％，此時水稻根茬的還田對土壤和稻米中Cd含量基本無作用；

進一步地，所述水稻根茬的還田量多于0.48wt％，此時水稻根茬的還田對土壤和稻米中Cd含量有增加作用；

進一步地，所述水稻根茬的還田量不多于0.24wt％，此時水稻根茬的還田對土壤和稻米中Cd含量有顯著降低作用；

所述水稻根茬的還田量不少于0.72wt％，此時水稻根茬的還田對稻米中Cd含量有明顯增加作用，會加劇稻米的Cd污染風險；

本發明還提供了水稻根茬與秸稈共同還田在土壤及稻米中鎘影響方面的應用，水稻根茬與秸稈共同還田可降低稻米Cd含量，且晚稻中Cd含量要低于早稻Cd含量。

本發明的有益效果如下：