一种利用水稻修复重金属污染土壤的方法与流程

文档序号:13012460阅读:427来源:国知局
技术领域
本发明涉及耕地资源保护与污染土壤治理领域,具体是一种利用水稻修复重金属污染土壤的方法。


背景技术:

随着矿山的开采和金属冶炼工业的发展及化肥农药的大量施用,农田土壤重金属污染日趋突出。稻田土壤重金属污染不仅导致水稻生长发育受阻、产量下降,而且有毒重金属在水稻体内大量累积,并通过食物链传递,对人和动物的生命安全和健康构成严重威胁,直接影响我国粮食安全。
目前重金属污染土壤修复主要采用物理化学技术和植物修复技术。其中植物修复技术包括利用水稻修复技术,该技术是利用水稻对镉的富集特性,或采取施二氧化碳肥让水稻对镉铜的富集,先收割全植株水稻,再将收割获得的水稻燃烧灰化,来降低土壤重金属含量,达到修复目的。实施这些方法,稻米不能食用,影响水稻正常生产。
如中国专利申请公开号为102553902A,发明名称为:一种利用水稻修复重金属镉污染土壤的方法,。该方法公开了利用镉高积累水稻对镉的富集特性,将其种植于镉污染的土壤中,吸收积累镉,并将其大部分转运到地上部分,以达到修复土壤的目的。


技术实现要素:

本发明目的是提供在重金属污染土壤修复时,不影响重金属镉污染水稻的方法。
本发明的技术方案是:
一种利用水稻修复重金属污染土壤的方法,包括如下步骤:
①试用多种主栽水稻品种在重金属污染土壤进行品种比较试验,经对稻米和稻草重金属吸收量检测,筛选出对该重金属稻米不超标而稻草吸收量多的水稻品种;
②将筛选出来的水稻品种种植在该重金属污染土壤中;
③按常规技术进行栽培管理;
④收获稻谷用于食用;收割全部稻草不还田,用于工业原料。
优选地,上述的稻草燃烧灰化,将水稻的灰化物用以提取重金属。
本发明与现有技术比较:现有技术影响正常水稻生产,土地没有产出,没有经济效益,仅修复某一重金属。本发明不影响正常水稻生产,在实现土地正常产出的同时,保障了粮食安全和食品安全,实现了土壤修复,并可修复多个重金属。
具体实施方式:实施实例1:土样检测:PH值7.0,Cd1.5mg/kg、As27.9mg/kg、Pb93.9mg/kg,根据土壤环境质量标准(GB15618-1995),Cd和As超标,Pb不超标。
头年在该土壤进行中晚稻品种比较试验。
中稻品比试验:参试品种为广两优香66、珞优8号、新两优223、荆两优10号、扬两优6号、深两优5814、新两优6号、广两优15、丰两优四号、丰两优香1号等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,5月9日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中新两优223和深两优5814的Cd和As不超标,广两优香66As不超标而Cd超标,新两优6号As超标而Cd不超标,其它品种全部超标,结合稻草吸收Cd和As的情况,筛选出符合目标的杂交中稻新两优223和深两优5814。
晚稻品比试验:参试品种为特优86、特优223、特优590、特优838、特优918、特优9846、桂花占、奥两优499、鄂晚17、金优38等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,6月20日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中,奥两优449、鄂晚17、金优38Cd和As均不超标,特优223、特优590、特优838Cd均超标而As均不超标,其它品种全部超标,结合稻草吸收Cd和As的情况,筛选出符合目标的晚杂奥两优449。
次年在该土壤中种植新两优223、深两优5814和奥两优499,按常规技术进行栽培管理。
成熟后,收割稻谷和稻草,稻谷和稻草送样检测。稻米中新两优223Cd0.177mg/kg、As0.108mg/kg、深两优5814Cd0.125mg/kg、As0.143mg/kg、奥两优499Cd0.09mg/kg、As0.136mg/kg,根据国家粮食卫生标准(GB2715-2005)均不超标,可食用;稻草中新两优223Cd0.727mg/kg、As0.119mg/kg、深两优5814Cd0.519mg/kg、As0.394mg/kg、奥两优499Cd0.646mg/kg、As0.435mg/kg,稻草不还田,降低土壤中Cd和As的含量,修复土壤。
实施实例2:土样检测:PH值7.0,Cd0.67mg/kg、As17.6mg/kg、Pb42.6mg/kg,根据土壤环境质量标准(GB15618-1995),Cd稍超标,As和Pb不超标;
头年在该土壤进行早中晚稻品种比较试验。
早稻品比试验:参试品种两优287、金优402、两优76、中9优547、鄂早18等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,4月12日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中,两优287、金优402、鄂早18Cd均不超标,其它品种Cd全部超标,结合稻草吸收Cd的情况,筛选出符合目标的晚杂两优287。
中稻品比试验:参试品种广两优香66、珞优8号、扬两优6号、广两优15、深两优5814、新两优223、丰两优香1号、丰两优4号、广两优476、珞优10号等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,4月27日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中,广两优香66、珞优8号、扬两优6号、深两优5814和新两优223Cd均不超标,其它品种全部超标,结合稻草吸收Cd的情况,筛选出符合目标的中杂新两优223。
晚稻品比试验:参试品种金优207、鄂晚17、中9优228、宜优207、黄华占等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,6月23日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中,鄂晚17、中九优288和宜优207Cd均不超标,其它品种Cd全部超标,结合稻草吸收Cd的情况,筛选出符合目标的晚稻鄂晚17。
次年在该土壤中种植两优287、新两优223和鄂晚17,按常规技术进行栽培管理。
成熟后,收割稻谷和稻草,稻谷和稻草送样检测。稻米中两优287Cd0.143mg/kg、新两优223Cd0.194mg/kg、鄂晚17Cd0.042mg/kg,根据国家粮食卫生标准(GB2715-2005)不超标,可食用;稻草中两优287Cd0.544mg/kg、新两优223Cd1.089mg/kg、鄂晚17Cd0.184mg/kg,稻草不还田,降低土壤中Cd的含量,修复土壤。
实施实例3:土样检测:PH值6.2,Cd0.55mg/kg、As21.7mg/kg、Pb23.0mg/kg,根据土壤环境质量标准(GB15618-1995),Cd超标,Ab和Pb不超标;
头年进行早中晚稻品种比较试验。
早稻品比试验:参试品种两优287、金优402、两优76、中9优547、鄂早18等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,4月12日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中,所有品种Cd均不超标,稻草Cd吸收最多的是两优76,选择两优76应用最佳。
中稻品比试验:参试品种广两优香66、珞优8号、扬两优6号、广两优15、深两优5814、新两优223、丰两优香1号、丰两优4号、广两优476、珞优10号等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,4月27日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中,所有品种Cd均不超标,稻草中珞优8号吸收Cd最多,选择珞优8号应用最佳。
晚稻品比试验:参试品种金优207、鄂晚17、中9优228、宜优207、黄华占等,采用大区比较,每个品种1大区,每大区0.2亩,6月23日播种,其栽培管理措施按当地大田生产习惯实施,成熟后收稻谷和稻草送样检测。根据检测结果,稻米中,除金优207Cd超标外,其它品种Cd全部不超标,结合稻草吸收Cd的情况,筛选出符合目标的晚稻鄂晚17。
次年在该土壤中分别种植新两优76、珞优8号和鄂晚17,按常规技术进行栽培管理。
成熟后,收割稻谷和稻草,稻谷和稻草送样检测。稻米中两优76Cd0.131mg/kg、珞优8号Cd0.063mg/kg、鄂晚17Cd0.162mg/kg,根据国家粮食卫生标准(GB2715-2005)均不超标,可食用;稻草中两优76Cd0.385mg/kg、珞优8号Cd0.214mg/kg、鄂晚17Cd01.258mg/kg,稻草不还田,降低土壤中Cd的含量,修复土壤。
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