经修复的镉中度污染土壤中的水稻种植方法与流程

1.本发明涉及农业种植技术领域，尤其涉及一种种植土壤的修复，更加涉及一种经修复的镉中度污染土壤中的水稻种植方法。


背景技术：

2.根据最新的农用地土壤污染状况详查结果显示，全国农用地土壤环境状况总体稳定，影响农用地土壤环境质量的主要污染物是重金属，其中镉为首要污染物。
3.当水稻种植在受镉污染的土地上，其存在较多的活性镉，则易生产出镉超标的农产品。而人体食用镉污染水稻后，镉可在人体体内富集，进而引起慢性中毒。最著名的“痛痛病”事件就是与镉中毒相关，即居住在日本富山县的居民因长期接触或食用含镉污染的水、稻米、鱼虾，这些镉在人体内富集下来，使得当地人们患病后全身非常疼痛，终日喊痛不止。
4.因而，如何安全利用镉污染耕地而确保或提高水稻品质是业界急需解决的难题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种经修复的镉中度污染土壤中的水稻种植方法，其先筛选出镉低富集水稻品种，再种植于经修复的镉中度污染土壤中，不仅可以实现农产品安全达标，而且可实现边修复边生产，还能提高经济效益。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种经修复的镉中度污染土壤中的水稻种植方法，包括步骤：
7.(1)筛选镉低富集水稻品种
8.将镉含量为0.4～1.8mg/kg、ph≤7.5的田块划分为若干组试验区，各所述试验区包括多个间隔分布的试验小区，每个所述试验小区种植不同品种的水稻，且各组试验区中水稻种植的排布顺序不完全相同，待水稻成熟为稻谷后，检测所述稻谷中的镉含量，并筛选出镉低富集水稻品种；
9.(2)镉中度污染土壤的修复
10.将镉含量为1.02～1.35mg/kg的镉中度污染土壤靶平晾晒，然后依次加入500～800kg/亩包含生物菌的生物有机肥、50～300kg/亩的钙镁磷肥和50～300kg/亩的石灰，且每加入一类物料后翻耕一次，养护一段时间并保持一定的土壤含水量；
11.(3)水稻养护和收获
12.插播筛选出的所述镉低富集水稻品种所对应的秧苗，于插秧后1～3天内施加返青肥，7～12天内施加分蘖肥，于水稻抽穗前施加抽穗肥，并适时喷洒农药，同时保持水稻全生长周期处于淹水状态，待水稻成熟后对水稻进行收割。
13.本发明从众多的水稻品种中筛选出镉低富集水稻品种，通过田间试验筛选出低镉水稻品种，相比盆栽试验，此方法的试验结论更具准确性和可靠性，试验环境与水稻生产环境更接近，成果更能指导大田生产。对镉中度污染土壤进行修复后再种植镉低富集水稻品种，故生长的水稻安全能完全达标，通过边修复边生产，能提高产量及经济效益。生物有机
肥可增加土壤肥力，再和钙镁磷肥、石灰一起皆可降低镉的有效活性，从而改善水稻的种植环境。
14.作为一较佳技术方案，步骤(1)筛选镉低富集水稻品种中，各所述试验小区的规格为5m
×
3m，相邻所述试验小区间隔60cm，各所述试验小区中水稻种植密度为25cm
×
30cm。
15.作为一较佳技术方案，步骤(2)中土壤经靶平晾晒后粒径小于10mm，含水率保持在35％以下。
16.作为一较佳技术方案，所述生物有机肥包括腐熟的牛粪和生物菌，所述生物菌占所述牛粪重量的0.5～2％。
17.作为一较佳技术方案，所述生物菌为等重量的枯草芽孢杆菌和荧光假单胞菌，其中，枯草芽孢杆菌可增强对镉的吸附作用，而荧光假单胞菌代谢产生的铁载体能够络合固定镉，减少水稻对镉的吸收。
18.作为一较佳技术方案，步骤(2)镉中度污染土壤的修复中，每次翻耕的深度为20～30cm，所述土壤含水量为32～40％。
19.作为一较佳技术方案，所述返青肥包括尿素，所述分蘖肥包括复合肥和尿素，所述抽穗肥包括复合肥、尿素和钾肥。
20.作为一较佳技术方案，所述复合肥为尿素、磷酸一铵、氯化钾和硼酸复合而成。
附图说明
21.图1为实施例1各组试验区中水稻的具体排布图。
具体实施方式
22.本发明经修复的镉中度污染土壤中的水稻种植方法，包括筛选镉低富集水稻品种、镉中度污染土壤的修复、水稻养护和收获。
23.其中，筛选镉低富集水稻品种包括：将镉含量为0.4～1.8mg/kg、ph≤7.5的田块划分为若干组试验区，各试验区包括多个间隔分布的试验小区，每个试验小区种植不同品种的水稻，且各组试验区中水稻种植的排布顺序不完全相同，待水稻成熟为稻谷后，检测稻谷中的镉含量，并筛选出镉低富集水稻品种。各试验小区的规格为5m
×
3m，相邻试验小区间隔60cm，各试验小区中水稻种植密度为25cm
×
30cm。各试验区中试验小区的个数取决于水稻品种的数目。
24.镉中度污染土壤的修复包括：将镉含量为1.02～1.35mg/kg的镉中度污染土壤靶平晾晒，土壤经靶平晾晒后粒径小于10mm，含水率保持在35％以下。然后依次加入500～800kg/亩包含生物菌的生物有机肥、50～300kg/亩的钙镁磷肥和50～300kg/亩的石灰，且每加入一类物料后翻耕一次，养护一段时间并保持一定的土壤含水量，每次翻耕的深度为20～30cm，所述土壤含水量为32～40％。生物有机肥包括腐熟的牛粪和生物菌，生物菌占牛粪重量的0.5～2％。生物菌为等重量的枯草芽孢杆菌和荧光假单胞菌，其中，枯草芽孢杆菌可增强对镉的吸附作用，而荧光假单胞菌代谢产生的铁载体能够络合固定镉，减少水稻对镉的吸收。
25.水稻养护和收获包括：插播筛选出的镉低富集水稻品种所对应的秧苗，于插秧后1～3天内施加返青肥，7～12天内施加分蘖肥，于水稻抽穗前施加抽穗肥，并适时喷洒农药，
同时保持水稻全生长周期处于淹水状态，待水稻成熟后对水稻进行收割。其中返青肥包括尿素，分蘖肥包括复合肥和尿素，抽穗肥包括复合肥、尿素和钾肥，复合肥为尿素、磷酸一铵、氯化钾和硼酸复合而成。
26.为更好地说明本发明的目的、技术方案和有益效果，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。需说明的是，下述实施所述方法是对本发明做的进一步解释说明，不应当作为对本发明的限制。
27.实施例1
28.对某镉中度污染水稻田的治理修复项目中的土壤进行修复并种植水稻，其方法包括步骤：(1)筛选镉低富集水稻品种；(2)镉中度污染土壤的修复；(3)水稻养护和收获。
29.其中，步骤(1)筛选镉低富集水稻品种中，待筛选的水稻品种有7种，分别为深优9516、晶两优华占、广红3号、合美占、y两优143、天优华占和广8优2168。将镉含量为1.14mg/kg、ph为5.42的田块划分为5组试验区(a区、b区、c区、d区、e区)，各试验区包括7个间隔分布的试验小区，各试验小区的规格为5m
×
3m，相邻试验小区间隔60cm，各试验小区中水稻种植密度为25cm
×
30cm。每个试验小区种植不同品种的水稻，各组试验区中水稻种植的排布顺序不完全相同，其具体排布如图1所示，且
①
对应深优9516、
②
对应y两优143、
③
对应广红3号、
④
对应合美占、
⑤
对应晶两优华占、
⑥
对应天优华占、
⑦
对应广8优2168。各试验小区的水稻生长期间的淹水、施肥、除虫等养护标准相同。待水稻成熟为稻谷后，通过梅花点法采集各试验小区稻谷，测定稻谷中重金属镉含量，其结果如表1所示，从而筛选出镉低富集水稻品种深优9516、广红3号和晶两优华占。
30.表1试验小区中稻谷的镉含量
[0031][0032][0033]
步骤(2)镉中度污染土壤的修复中，将镉含量为1.25mg/kg的镉中度污染土壤靶平至土壤深度为0.25m，翻耕的同时人工配合清理农产品残留物，石块等，碎土完成后进行土壤晾晒，使土壤含水率在35％以下，粒径小于10mm。然后加入800kg/亩的生物有机肥，且生物有机肥由腐熟的牛粪和占牛粪重量1％的枯草芽孢杆菌和荧光假单胞菌混合生物菌组成，两种菌的重量比为1:1，再采用翻耕机翻耕，将生物有机肥与土壤混合均匀。再施洒150kg/亩的钙镁磷肥，并用翻耕机翻耕将钙镁磷肥与土壤混合均匀后，施洒150kg/亩的石灰，用翻耕机翻耕将石灰与土壤混合均匀，最后洒水养护七天，保持土壤含水率在35％左
右。
[0034]
步骤(3)水稻养护和收获中，对已修复的镉中度污染土壤灌水并机械插播深优9516、广红3号和晶两优华占三种水稻秧苗，并于插秧后2天内施加尿素，10天施加复合肥和尿素，于水稻抽穗前施加复合肥、尿素和钾肥，并根据水稻生长周期及生长状况喷施肥料和防虫药剂，同时保持水稻全生长周期处于淹水状态，待水稻成熟后对水稻进行收割。
[0035]
选取土壤中的5个不同点测试土壤修复前后的土壤有效态镉和ph值，其结果分别如表2所示。由表2的结果可知，土壤修复后其ph显著提高，有效态镉含量平均降低66.1％，显著改善了水稻的种植环境。
[0036]
表2土壤修复前后的ph和有效镉变化
[0037][0038][0039]
对比例1
[0040]
选择与实施例1相同的某镉中度污染水稻田的治理修复项目中的土壤，但不进行修复，而进行灌水并机械插播深优9516、广红3号和晶两优华占三种水稻秧苗，并于插秧后2天内施加尿素，10天施加复合肥和尿素，于水稻抽穗前施加复合肥、尿素和钾肥，并根据水稻生长周期及生长状况喷施肥料和防虫药剂，同时保持水稻全生长周期处于淹水状态，待水稻成熟后对稻谷进行收割。
[0041]
对实施例1和对比例1收割的三种稻谷进行测产和稻谷镉含量测试，其结果如表3所示，由表中结果可知，实施例1中的三种稻谷中镉含量小于0.02mg/kg，均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(gb2762-2017)要求(小于0.2mg/kg)，且水稻增产了5.5～8.5％。
[0042]
表3实施例1和对比例1的水稻镉含量及产量
[0043]
[0044]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，但是也并不仅限于实施例中所列，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。