[發明專利]一種用于重度鎘污染稻田土壤的鈍化劑及應用方法

在審

• 申請號: 202210955761.7
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115785962A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 劉琳;仇廣樂;徐曉航;韓佳良;盧勤輝;許志東;梁隆超;冀宏偉;邵雨瀟
• 申請（專利權）人: 中國科學院地球化學研究所
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C05G3/80;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 成都環泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 何佰駿

本發明公開了一種用于我國南方酸性稻田土壤鎘重度污染的鈍化劑及應用方法，所述土壤鈍化劑由硅肥、有機肥和生物炭，按一定比例均勻混合而成，在秧苗移栽前25～30天施加，并使其與污染土壤充分混合；本發明土壤鈍化劑能同時降低土壤生物有效態鎘，減少水稻鎘吸收量，能為水稻生長發育提供營養元素，促進水稻生長，提高水稻產量和品質；本發明應用可以顯著降低水稻籽粒鎘含量，在施用鈍化劑的條件下，籽粒鎘含量可以低于食品安全國家標準食品中鎘污染物限量，籽粒鎘的降低比例達47.2％～55.8％；本發明土壤鈍化劑原料具有高效環保、價格低廉和操作簡便等優點，并能提高水稻產量，有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種稻田重金屬污染修復，特別是一種用于我國南方酸性稻田土壤鎘重度污染的鈍化劑及應用方法，具體為土壤施用鈍化劑進而降低水稻籽粒鎘含量的方法。

背景技術

鎘是全球公認的五大公害元素之一，人體非必需的有害微量元素，過量攝入會導致骨骼毒性、腎毒性、致癌和致畸等。在土壤中，不同土壤鈍化劑在固定不同重金屬時具有較大差異性，用量差異也較大。因此，篩選能降低稻米Cd含量的土壤鈍化劑對修復土壤鎘污染具有重要意義。

雖然我國已經開發出粘土礦物、磷肥物質、鐵錳氧化物、硅素類物質、堿性類物質和復合鈍化劑等類型土壤鈍化劑，但由于用量大、成本高、穩定性和安全性差等原因，目前還未發現一種可大規模推廣應用的土壤鈍化劑，更未見一種能大規模推廣且有效地修復鎘重度污染的土壤鈍化劑。

發明內容

基于上述問題，有必要提出一種能大規模推廣且有效地修復鎘重度污染的土壤鈍化劑。

本發明的技術方案是：篩選和研制了一種用于修復鎘重度污染的稻田土壤鈍化劑，所述土壤鈍化劑由硅肥、有機肥和生物炭，按一定比例均勻混合而成，所述硅肥設置為農業級水溶性硅肥，所述有機肥由腐熟發酵-高溫滅菌而得到的雞糞有機肥，所述生物炭是由廢棄水稻秸稈缺氧裂解形成。

優選的，所述硅肥技術指標符合農業行業對硅肥的執行標準，所述硅肥中SiO₂的質量百分比含量≥20％，有效活菌數≥6億/克，鉀+硼+鋅+鐵+鎂+銅≥4％，并添加脲酶抑制劑和生物激素。

硅肥，添加了包括鉀、硼、鋅、鐵、鎂和銅等有益于水稻生長的營養元素，以及脲酶抑制劑和生物激素。利用硅肥施用可以極顯著地提高水稻的經濟性狀和產量，增強其抗逆和抗病蟲害能力，且能降低糙米鎘含量；補充鉀、硼、鋅、鐵、鎂、銅等營養元素，提高水稻對營養元素吸收，提高水稻光合作用和新陳代謝功能，從而減少水稻生理性病害；脲酶抑制劑在土壤中與尿素分子一起同步移動，抑制脲酶對尿素的催化速度，延長尿素的持效期，提高氮肥利用率30％以上，生物激素可增加有效分蘗，提高結實率和千粒重，顯著提高水稻產量。

優選的，所述有機肥的技術指標符合農業行業對有機肥料的執行標準，其基本理化性質為：pH為5.0～8.5，有機質含量≥45％，氮磷鉀≥5％。

雞糞有機肥含有π鍵，芳香化和腐熟化程度較高，與Cd吸附更穩定，可以降低生物可利用態Cd。

優選的，所述生物炭是以水稻收獲后廢棄水稻秸稈為原料，經550℃～600℃缺氧裂解3h～4h而成，粒徑規格為200目。

生物炭由于其特殊的理化性質，具有較大的比表面積、較高的化學和生物學活性，在提高土壤pH的同時，能夠增強土壤對重金屬離子的吸附能力，起到改善土壤質量的作用。

優選的，選擇鎘重度污染的稻田土壤，在秧苗移栽前25～30天施用所述土壤鈍化劑，并將所述土壤鈍化劑與稻田土壤混合均勻，秧苗移栽、水肥及病蟲害管理均按照當地農藝措施進行。

土壤鈍化劑為兩兩組合，利于推廣優化，主要通過重金屬吸附和提高土壤pH減少水稻鎘吸收量，達到降低稻米鎘積累量的目的。