[發明專利]一種可降低污染農田稻米鎘含量的復配土壤調理劑及應用

在審

• 申請號: 202210288091.8
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114605205A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 王文勇;畢德;王青玲;朱仁鳳;葛延妍;吳龍華;趙學強;胡鵬杰;駱永明
• 申請（專利權）人: 江蘇螢火蟲環境科技有限公司;中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: C05G3/80
• 分類號: C05G3/80;A01B79/02;A01G22/22
• 代理公司: 南京禾易知識產權代理有限公司 32320
• 代理人: 王猛

本發明提出了一種可降低污染農田稻米鎘含量的復配土壤調理劑，復配土壤調理劑以質量份數計，包括生石灰6?45份，海泡石50?60份，氧化鐵粉7?12.6份，有機硒肥5份，氯化鉀5份以及腐殖酸2?4份。本發明通過調節土壤pH值、吸附、絡合、拮抗等作用，降低土壤鎘生物有效性，進而降低稻米鎘含量，實現水稻安全生產，有機硒肥的存在增加了稻米硒含量，能夠有效提高稻米品質，同時可降低水稻秸稈鎘含量，降低秸稈還田時對農田土壤的二次污染風險。

技術領域

本發明涉及耕地污染治理技術領域，尤其涉及一種可降低污染農田稻米鎘含量的復配土壤調理劑及應用。

背景技術

隨著工業化的快速發展和農業生產活動中化學品的大量使用，農田土壤重金屬污染問題日趨嚴重，其中Cd的污染最為突出(參見駱永明，滕應：“中國土壤污染與修復技術研究進展與展望”，《土壤學報》，2020，57[05])。與其他谷類作物相比，水稻根系更容易吸收Cd；在以稻米為主食的地區，人體攝入Cd總量超過一半來源于稻米，Cd過量積累可威脅人體健康(參見SONG Y,WANG Y B,MAO W F：“Dietary cadmium exposure assessment amongthe Chinese population”，《PLoS One》，2017，12[5])。因此，采取有效的措施實現Cd污染土壤上稻米的安全生產十分必要。

穩定修復是一種污染土壤原位治理技術，該技術通常因具有成本低、操作簡單、邊生產邊修復的特點，而被廣泛關注和應用。常見的土壤調理劑有石灰、磷酸鹽、黏土礦物、生物質炭、有機肥等(參見李英，朱司航，商建英：“土壤鎘和砷污染鈍化修復材料及科學計量研究”，《農業環境科學學報》，2019，38[09])。已有研究表明，調理劑可以通過提高土壤pH和增加活性吸附位點來實現對重金屬的吸附固定，如施加石灰可以提高土壤pH，促進土壤中的重金屬吸持或沉淀以減少有效態Cd的濃度，降低作物對Cd的吸收量(參見劉勇，劉燕，朱光：“石灰對Cu、Cd、Pb、Zn復合污染土壤中重金屬化學形態的影響”，《環境工程》，2019，37[02])。而黏土礦物或改性黏土礦物因其表面存在大量的負電荷和豐富的羥基等官能團，可與土壤中重金屬發生吸附或絡合等反應，降低重金屬在土壤中的遷移性和生物有效性(參見李英，商建英，黃益宗：“鎘砷復合污染土壤鈍化材料研究進展”，《土壤學報》，2021，58[04])。近年來，以石灰和黏土礦物為主要成分的復合土壤調理劑已有較多的研究和應用，但仍存在一些不足。以石灰為主要成分的復合調理劑在酸性土壤中，外界環境條件的改變會導致土壤中穩定的重金屬再次活化釋放，并且有研究指出過量施用石灰會導致土壤板結甚至造成農作物死亡(參見趙莎莎，肖廣全，陳玉成：“不同施用量石灰和生物炭對稻田鎘污染鈍化的延續效應”，《水土保持學報》，2021，35[01])。以凹凸棒和海泡石等黏土礦物為主的調理劑雖然能有效降低土壤Cd的生物有效性，但卻因施用量大、成本高等因素的影響，在受污染農田土壤中應用時仍然較難推廣(參見于春曉，張麗莉，楊立杰：“鎘鈍化劑與尿素配施對土壤鎘鈍化效果的影響”，《生態學雜志》，2017，36[07])。因此，探索研發施用量較小、成本較低、環境友好、穩定效果好的復配土壤調理劑，對于快速有效推廣土壤修復技術、保障糧食安全具有重要而現實的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術存在的缺陷，本發明提出了一種可降低污染農田稻米鎘含量的復配土壤調理劑及應用，提供一種施用量較小、成本較低、環境友好、可有效降低污染農田稻米鎘含量的土壤調理劑。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種可降低污染農田稻米鎘含量的復配土壤調理劑，復配土壤調理劑以質量份數計，包括生石灰6-45份，海泡石50-60份，氧化鐵粉7-12.6份，有機硒肥5份，氯化鉀5份以及腐殖酸2-4份。

進一步地，于所述可降低污染農田稻米鎘含量的復配土壤調理劑中還包括硫酸鋅，所述硫酸鋅的質量份數為0-1份。

進一步地，復配土壤調理劑以質量份數計，包括生石灰30份，海泡石50份，氧化鐵粉7份，硫酸鋅1份，有機硒肥5份，氯化鉀5份以及腐殖酸2份。