一种降镉增硒的水稻种植方法、富硒米及富硒米麸的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种降镉增硒的水稻种植方法，包括以下步骤：1)获取土壤中全镉含量以及判断土壤所种植的上一茬水稻所生产的大米中镉含量是否超标；2)利用步骤1)获取结果和判断结果，以及锌镉比设定值，根据降镉达标控制程序表进行种植操作，所述种植操作包括：21)每亩面施锌肥0.25-1公斤作为基肥，以及穴施硒肥；22)在水稻设定生育期叶面喷施复合硒肥。本发明提供的种植方法能够根据土壤中全镉含量以及稻米中镉是否超标综合考虑为依据，实施降镉增硒的操作，能够使得大米中镉含量符合标准，同时能够提高大米中硒含量，达到降镉增硒的目的。本发明还提供一种富硒米和富硒米麸，富硒米和米麸由上述水稻种植方法获得的水稻加工而成。
【专利说明】一种降镉增硒的水稻种植方法、富硒米及富硒米麸
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水稻种植【技术领域】，更为具体地说，涉及一种降镉增硒的水稻种植方 法，本发明还涉及采用上述水稻种植方法生产的水稻经加工获得的富硒米及富硒米麸。
【背景技术】
[0002] 水稻是我国的主要粮食作物，全国以稻米为主食的人口约占总人口的50%。与其 它粮食相比，稻米所含粗纤维最少，淀粉粒较小，易于消化。稻米的营养价值较高，其所含的 各种营养成分的可消化率和吸收率较高，适于人体需要。
[0003] 我国水稻的种植面积高达2996万公顷，分布区域辽阔，南自热带海南省三亚市， 北至黑龙江省漠河市，东自台湾省，西达新疆维吾尔自治区，低自东南沿海的潮田，高至海 拔2710米的西南高原。可见，水稻的种植占据着农业生产中较为重要的一环。
[0004] 由于推广大量消耗锌营养的杂交水稻以及工业和农业污染等原因，我国多数土壤 重金属镉超标，进而导致多数大米重金属镉含量超标。其中，奢锌作物对锌的大量消耗和由 土壤生物的物质循环而使作物被动吸收使得镉在土壤中累积，使镉的相对含量水平和绝对 含量水平同时提高，又造成镉在土壤中相对于锌的相对量大幅提高而构成毒害作用。镉对 锌的相对含量（镉锌比）上升，造成镉相对含量超标和绝对含量超标的双重超标而导致镉 污染进而对作物产生毒害。以湖南省为例，在80年代末，湖南省水稻土壤的锌镉比（即全 锌含量与全镉含量的比值）平均为766左右，比地壳平均锌镉比590高出30%，表现出锌相 对富集的倾向，而近年来由于种值奢锌水稻品种和各种土壤污染的原因造成由过去的锌在 耕作层相对富集反转为镉在耕作层相对富集的现象，锌镉比由过去的766降到160左右甚 至更低。
[0005] 很显然，重金属镉在土壤中相对富集，进而会通过稻米进入人体内，这严重危害人 们的身体健康。如何降低大米中镉含量，进而使得大米中镉含量达标，已成为众多水稻种植 专家亟待解决的问题。
[0006] 另外，硒是人和动物必须的重要微量元素，是构成高等动物体生物代谢不可缺少 的谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分。人体缺硒会导致克山病、大骨节病等疾病，严重影响人 体健康。目前，富硒农产品是人体补充硒元素的有效途径，其中富硒米的种植成为科学家研 究开发的热点领域。但是，目前的富硒米中的硒含量仍然较低，对人体内硒元素的补充能力 有限。
[0007] 综上，如何降低大米中镉含量，同时提高大米中硒含量是目前本领技术人员亟待 解决的技术问题。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种降镉增硒的水稻种植方法，以降低大米中镉含量，同时 提商大米中砸含量。
[0009] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0010] 一种降镉增硒的水稻种植方法，包括以下步骤：
[0011] 1)获取土壤中全镉含量以及判断土壤所种植的上一茬水稻所生产的大米中镉含 量是否超标；
[0012] 2)利用步骤1)获取结果和判断结果，以及锌镉比设定值，根据降镉达标控制程序 表进行种植操作，所述种植操作包括：
[0013] 21)每亩面施锌肥0. 25-1公斤作为基肥，以及穴施硒肥；
[0014] 22)在水稻的设定生育期叶面喷施复合硒肥。
[0015] 优选的，上述水稻种植方法中，所述水稻种植方法还包括：
[0016] 选择对镉吸收量较少的水稻品种。
[0017] 优选的，上述水稻种植方法中，所述种植操作还包括：
[0018] 使用水旱两栖耕作栽培技术；使用水旱两栖耕作栽培技术包括：
[0019] 使用起垄机完成起垄或使用开沟机开沟，形成垄沟；
[0020] 用水灌溉到所述垄沟内使得水面与垄面齐平后插秧、撒播或点播；
[0021] 在出苗、返青、分蘖、抽穗、灌溉以及以后各个生育期实行半沟水浸润灌溉，雨季贮 备水预防干旱，遇到干旱时改旱作状态，定期灌溉跑马水补充水供应。
[0022] 优选的，上述水稻种植方法中，所述种植操作还包括：
[0023] 增施调酸降镉专用肥作为所述基肥的配方，所述调酸降镉专用肥由纳米石墨、硫 酸锌、石灰石粉、硫磺、钙镁磷和生物菌肥中的一种或多种，与有降镉功能的复合肥混合，所 述复合肥包括有机肥、大量元素肥料或中、微量元素肥料按照设定质量比例混合而成；或 者，
[0024] 叶面喷施降镉叶面肥，所述降镉叶面肥由亚硒酸钠、磷酸二氢钾、尿素、氨基酸、腐 植酸钾、硫酸镁和水玻璃按照设定质量比例配成，所述腐植酸钾有黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸 中的至少一种与氢氧化钾或碳酸钾加热制成。
[0025] 优选的，上述水稻种植方法中，所述种植操作还包括重调处于耕作层土壤的锌镉 t匕；重调处于耕作层土壤的锌镉比包括以下步骤：
[0026] 周期性地检测土壤的全锌含量、有效锌含量、所述全镉含量和有效镉含量；
[0027] 计算土壤的全量锌镉比和土壤的有效锌镉比；所述锌镉比设定值包括全量锌镉比 设定值和有效锌镉比设定值；
[0028] 当所述全量锌镉比小于或等于全量锌镉比设定值时，增施锌肥和钝化剂；
[0029] 当所述全量锌镉比大于所述全量锌镉比设定值时，判断有效锌镉比是否大于或等 于有效锌镉比设定值，当所述有效锌镉比大于或等于有效锌镉比设定值时，结束操作，当所 述有效锌镉比小于所述有效锌镉比设定值时，增施锌肥或钝化剂；所述有效锌镉比设定值 为种植区域内相同类型土壤米镉达标田的有效锌镉比实际测量值的均值，所述全量锌镉比 设定值为种植区域内相同类型土壤米镉达标田的全量锌镉比实际测量值的均值。
[0030] 优选的，上述水稻种植方法中，所述增施锌肥包括以下步骤：
[0031] 61)通过公式（1)或（2)计算需要增施的锌元素量；
[0032] Wef= (QefXCDef-Zef) X667XHXV (1)
[0033] Who = (Qho X CDho - Zho) X 667 X H X V (2)
[0034] 公式⑴中，Wef为锌元素量，Qef为有效锌镉比设定值；CD ef为有效镉含量，Zef为 有效锌含量，H为耕作层土壤的实际深度，V为土壤实际容重；
[0035] 公式⑵中，Wh。为锌元素量，Qh。为全量锌镉比设定值；CD h。为全量镉含量，Zh。为 全量锌含量，H为耕作层土壤的实际深度，V为土壤实际容重；
[0036] 62)根据步骤61)获取的锌元素的量，计算需要增施的一水硫酸锌的量；
[0037] 63)根据步骤62)获取的一水硫酸锌的量计算所述锌肥的量，以及根据计算出的 所述锌肥的量施加锌肥。
[0038] 优选的，上述水稻种植方法中，所述钝化剂为石灰石粉、钙镁磷、硫磺粉或反硫化 菌。
[0039] -种富硒米，其采用如上任意一项所述种植方法获得的稻米经剥壳，精选得到，所 述富硒米的硒含量达到〇. 2-30毫克/千克,所述富硒米中的镉含量小于0. 2mg/kg。
[0040] 一种富硒米麸，其采用如上任意一项所述种植方法获得的稻米经剥壳得到，所述 富硒米麸中硒含量为l-300mg/kg。
[0041] 本发明提供的降镉增硒的水稻种植方法，通过测量土壤中全镉含量以及判断土壤 所种植的上一茬水稻所生产的大米中镉含量是否超标，然后利用获取结果和测量结果以及 锌镉比设定值，根据降镉达标控制表选取相应的种植操作以达到减少水稻对镉的吸收和减 少镉向谷粒转移的效果，并能确保米镉含量和米麸镉含量不超过规定的镉质量安全标准， 同时提高水稻中硒元素的含量。
【专利附图】
【附图说明】
[0042] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动 的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0043] 图1是本发明实施例提供的降镉增硒的水稻种植方法的流程示意图；
[0044] 图2是本发明实施例提供的增施锌肥的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0045] 本发明实施例提供了一种降镉增硒的水稻种植方法，降低了大米中镉含量，同时 能提商大米中砸含量。
[0046] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实 施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术 方案作进一步详细的说明。
[0047] 请参考附图1，图1示出了本发明实施例提供的降镉增硒的水稻种植方法流程示 意图。
[0048] 图1所示的流程包括：
[0049] S101、采集土壤中全镉含量以及判断土壤所种植的上一茬水稻所生产的大米中镉 含量是否超标。
[0050] S102、利用步骤SlOl获取的结果和判断结果，以及锌镉比设定值，根据降镉达标 控制程序表进行种植操作。
[0051] 降镉达标的技术实施规划，可以包括重调土壤锌镉比的实施规划、钝化重金属镉 的实施规划、土壤营养施肥恢复地力和平衡营养施肥方案、叶面喷施降镉增硒肥以阻止镉 进入米粒作为当季作物降镉治理的辅助方案，通过多技术统筹治表和治本相结合制定各类 米镉超标稻田的降镉实施方案。
[0052] 所述的种植操作至少包括：
[0053] 种植操作1 :每亩面施锌肥0. 25-1公斤作为基肥，以及穴施硒肥。
[0054] 相关种植操作中，所使用的锌肥可以选用农用级锌肥或饲料级锌肥。需要说明的 是，农用级锌肥指的是硫酸锌达到国标农用级（即农用级硫酸锌）的锌肥。饲料级锌肥指 的是硫酸锌达到国标饲料级（即饲料级硫酸锌）的锌肥。
[0055] 种植操作2 :在水稻的设定生育期叶面喷施复合硒肥。
[0056] 本发明实施例中复合硒肥可以由亚硒酸钠，辅助无机硒吸收的植物大、中、微量营 养元素肥料（包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、铜、锌、硼、钥、肥等），硒叶面附着吸收促进剂 (硫酸镁）和表面活化剂尿素、氨基酸及水玻璃等其它叶面喷施营养及生长调节剂按一定 的比例配制而成。优选的，本发明实施例提供的复合硒肥由磷酸二氢钾（水稻充许的喷施 浓度内）、尿素（水稻充许的喷施浓度内）、氨基酸（水稻充许的喷施浓度内）、硫酸镁（水 稻充许的喷施浓度内）、亚硒酸钠（每亩单次喷施最大用量25克）配成。
[0057] 此配方每次喷施可增加米硒含量300-3000微克/公斤，多次喷施可提高到30000 微克/公斤，米麸硒含量可达到300000微克/公斤。可选的方案中，单次叶面喷施亚硒酸 钠的量的上限可达到25克/亩，（抽穗期最大喷施剂量适当调低至20克亚硒酸钠/亩的 剂量），增加喷施次数，以齐穗期为中心点，向两翼延伸增设喷施点，即齐穗期之前或之后的 若干天里，按每隔6天左右各增加1次喷施次数，可使米硒含量达到300000微克/公斤。
[0058] 上述种植操作还可以包括以下种植操作中的一种或多种，所述种植操作包括：
[0059] 种植操作3 :施加调酸降镉专用肥。
[0060] 种植操作3中施加的调酸降镉专用肥可以由纳米石墨、硫酸锌、石灰石粉、硫磺、 钙镁磷和生物菌肥中的一种或多种，与有降镉功能的复合肥混合，所述复合肥包括有机肥、 大量元素肥料或中、微量元素肥料按照设定比例混合而成。特别地，调酸降镉专用肥要求配 方原料中主要成分不含氯离子，并能使土壤中磷、钾、锌等有效减少镉吸收功能的一类元素 的配入量要超过当季作物的吸收量。
[0061] 种植操作还可以包括叶面喷施降镉叶面肥，以减小镉向谷粒的迁移，所述降镉叶 面肥由亚硒酸钠、磷酸二氢钾、尿素、氨基酸、腐植酸钾、硫酸镁和水玻璃按照设定质量比例 配成，所述腐植酸钾有黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸中的至少一种与氢氧化钾或碳酸钾加热制 成。上述降镉叶面肥呈强碱性。
[0062] 种植操作4、重调耕作层土壤锌镉比。
[0063] 种植操作4可以通过增施锌肥，以进一步调节耕作层土壤锌镉比。
[0064] 种植操作5、选择对镉吸收量较少的水稻品种。
[0065] 本步骤中选择对镉吸收量较少的水稻品种，例如湘晚籼12号、富硒红水稻、高粱 稻紫水晶等品种。种植操作5通过选用品种，以降低水稻对镉的吸收量，进一步降低了水稻 中镉含量。
[0066] 种植操作6、使用水旱两栖耕作栽培技术。
[0067] 种植操作6中，使用水旱两栖耕作栽培技术包括以下步骤：
[0068] Π 、使用起垄机完成起垄或使用开沟机开沟，形成垄沟；
[0069] f2、用水灌溉到垄沟内使得水面与垄面齐平后插秧；
[0070] f3、在出苗、返青、分蘖、抽穗、灌溉以及以后各个生育期实行半沟水浸润灌溉，雨 季贮备水预防干旱，遇到干旱时改旱作状态，定期灌溉跑马水补充水供应。
[0071] 对米镉严重超标稻田采用营养生长期实行半旱式水分管理和适度干旱锻炼，生殖 生长期实行深水灌溉的分阶段水浆管理模式。
[0072] 在采用水旱两栖种植方法基础之上，还可以包括在垄沟内养鱼，例如在垄沟内可 适量放养杂食性鱼或杂食性鱼与草食性鱼混养。放养的鱼可食用田间杂草，从而实现免耕。 同时所放养的鱼会将有机肥施于垄沟中。在灌溉的过程中，对于易受旱涝灾害的地区，雨季 蓄水防洪抗旱，储备足够多的水位旱季用实现稳产目标。对于水源较好的地区，采用半沟水 的水旱两栖半旱式水浆管理，以达到高产。
[0073] 本发明实施例利用步骤SlOl的获取结果和判断结果，根据降镉达标控制程序表 (即下面的表1-3)，确定本发明实施例的种植操作和种植附加操作的组合。从而能够减少 水稻对镉的吸收和减少镉向谷粒转移的效果，并能够确保米中镉含量和米麸镉含量不超过 国家标准，同时能够提高大米及米麸中硒的含量。
[0074] 需要说明的是，表1、表2和表3分别是有效锌镉比设定值为125、250和375时不同 的土壤全镉含量以及大米是否超标，所对应的种植操作组合以及部分钝化剂的使用量。表 1-3为降镉达标控制程序表，表中的技术组合中，1代表种植操作1，2代表种植操作，3代表 种植操作3,4代表种植操作4, 5代表种植操作5,6代表种植操作6。例如" 1、2、3"指的是 种植操作1、种植操作2和种植操作3的组合。此处所采用的锌镉比设定值为试用值，此设 定值还可根据相同类型稻田米镉能够达标的部分稻田其锌镉比的实测值，运用统计分析方 法求平均值计算出来，并作为相应类型稻田的锌镉比设定值的优选方案。所述锌镉比设定 值包括全量锌镉比设定值和有效锌镉比设定值；即，所述有效锌镉比设定值为种植区域内 相同类型土壤米镉达标田的有效锌镉比实际测量值的均值，所述全量锌镉比设定值为种植 区域内相同类型土壤米镉达标田的全量锌镉比实际测量值的均值。本发明实施例中，有效 锌镉比设定值可以为125、250或375,全量锌镉比设定值可以相对应的为250、500或750， 其中，有效锌镉比设定值为125时，相对应的，全量锌镉比设定值为250 ;有效锌镉比设定值 为250,相对应的，全量锌镉比设定值为500 ;有效锌镉比设定值为375时，相对应的，全量锌 镉比设定值为750。全量锌镉比设定值大于有效锌镉比设定值。当然，上述有效锌镉比设定 值、全量锌镉比设定值均是通过从定性到定量分析的程序逐渐修正获得的。
[0075] 表1-3中，Wtci20中，脚标Φ =甲、乙、丙，表示三个不同的标准区，其中甲代表无公 害标准，其算式中的Qef值按125计算；乙代表绿色标准乙，其算式中的Q ef值按250计算；丙 代表有机标准丙，其算式中的Qef值按375计算。Wtci20的脚标Ω表示在1?9的区间号， 当Ω =1，表示全镉第1区间，按土壤全镉含量在0.0?0.1毫克/千克区间。Θ表示在特 定标准区有米镉超标或者不超标的两种类型。例如，W ￥1A指的是表1在无公害标准甲（即 有效锌镉比设定值在125时）条件下，区间号1和分栏号A对应的检测结果和判断结果对 应硫酸锌的质量。此处的硫酸锌的质量包括种植操作1和种植操作4通过重调耕作层土壤 锌镉比增施的锌肥（如果种植操作4存在的话）。
[0076] 另外，表1-3中，土壤全镉含量的单位为mg/kg;W￥lA的单位为kg/亩，石灰石粉、 钙镁磷、硫磺均为kg/亩。另外，土壤全镉含量取值区间的下限值不包括在该区间内。
[0077]表 1
【权利要求】
1. 一种降镉增硒的水稻种植方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 获取土壤中全镉含量以及判断土壤所种植的上一茬水稻所生产的大米中镉含量是 否超标； 2) 利用步骤1)获取结果和判断结果，以及锌镉比设定值，根据降镉达标控制程序表进 行种植操作，所述种植操作包括： 21) 每亩面施锌肥0. 25-1公斤作为基肥，以及穴施硒肥； 22) 在水稻的设定生育期叶面喷施复合硒肥。
2. 根据权利要求1所述的水稻种植方法，其特征在于，所述水稻种植方法还包括： 选择对镉吸收量较少的水稻品种。
3. 根据权利要求2所述的水稻种植方法，其特征在于，所述种植操作还包括： 使用水旱两栖耕作栽培技术；使用水旱两栖耕作栽培技术包括： 使用起垄机完成起垄或使用开沟机开沟，形成垄沟； 用水灌溉到所述垄沟内使得水面与垄面齐平后插秧、撒播或点播； 在出苗、返青、分蘖、抽穗、灌溉以及以后各个生育期实行半沟水浸润灌溉，雨季贮备水 预防干旱，遇到干旱时改旱作状态，定期灌溉跑马水补充水供应。
4. 根据权利要求3所述的水稻种植方法，其特征在于，所述种植操作还包括： 增施调酸降镉专用肥作为所述基肥的配方，所述调酸降镉专用肥由纳米石墨、硫酸锌、 石灰石粉、硫磺、钙镁磷和生物菌肥中的一种或多种，与有降镉功能的复合肥混合，所述复 合肥包括有机肥、大量元素肥料或中、微量元素肥料按照设定质量比例混合而成； 或者，叶面喷施降镉叶面肥，所述降镉叶面肥由亚硒酸钠、磷酸二氢钾、尿素、氨基酸、 腐植酸钾、硫酸镁和水玻璃按照设定质量比例配成，所述腐植酸钾有黄腐酸、棕腐酸和黑腐 酸中的至少一种与氢氧化钾或碳酸钾加热制成。
5. 根据权利要求4所述的水稻种植方法，其特征在于，所述种植操作还包括重调处于 耕作层土壤的锌镉比；重调处于耕作层土壤的锌镉比包括以下步骤： 周期性地检测土壤的全锌含量、有效锌含量、所述全镉含量和有效镉含量； 计算土壤的全量锌镉比和土壤的有效锌镉比；所述锌镉比设定值包括全量锌镉比设定 值和有效锌镉比设定值； 当所述全量锌镉比小于或等于全量锌镉比设定值时，增施锌肥和钝化剂； 当所述全量锌镉比大于所述全量锌镉比设定值时，判断有效锌镉比是否大于或等于有 效锌镉比设定值，当所述有效锌镉比大于或等于有效锌镉比设定值时，结束操作，当所述有 效锌镉比小于所述有效锌镉比设定值时，增施锌肥或钝化剂；所述有效锌镉比设定值为种 植区域内相同类型土壤米镉达标田的有效锌镉比实际测量值的均值，所述全量锌镉比设定 值为种植区域内相同类型土壤米镉达标田的全量锌镉比实际测量值的均值。
6. 根据权利要求5所述的水稻种植方法，其特征在于，所述增施锌肥包括以下步骤： 61)通过公式（1)或（2)计算需要增施的锌元素量； Wef= (QefXCDef-Zef) X667XHXV (1) Who = (Qho X CDho - Zho) X 667 X H X V (2) 公式（1)中，Wef为锌元素量，Qrf为有效锌镉比设定值ADef为有效镉含量，Z rf为有效 锌含量，H为耕作层土壤的实际深度，V为土壤实际容重； 公式⑵中，Wh。为锌元素量，Qh。为全量锌镉比设定值；CDh。为全量镉含量，Z h。为全量 锌含量，H为耕作层土壤的实际深度，V为土壤实际容重； 62) 根据步骤61)获取的锌元素的量，计算需要增施的一水硫酸锌的量； 63) 根据步骤62)获取的一水硫酸锌的量计算所述锌肥的量，以及根据计算出的所述 锌肥的量施加锌肥。
7. 根据权利要求5或6所述的水稻种植方法，其特征在于，所述钝化剂为石灰石粉、钙 镁磷、硫磺粉或反硫化菌。
8. -种富硒米，其特征在于，其采用如权利要求1-7中任意一项所述种植方法获得的 稻米经剥壳，精选得到，所述富硒米的硒含量达到0. 2-30毫克/千克，所述富硒米中的镉含 量小于0? 2mg/kg。
9. 一种富硒米麸，其特征在于，其采用如权利要求1-7中任意一项所述种植方法获得 的稻米经剥壳得到，所述富硒米麸中硒含量为l_300mg/kg。
【文档编号】A01G16/00GK104322335SQ201410478170
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】胡爱生, 蒋正国 申请人:胡爱生