本发明涉及中轻度污染农田安全生产,尤其是中轻度镉污染农田水稻安全生产技术。
背景技术:
1、目前关于镉污染土壤治理与安全利用的研究有很多,包括镉低积累品种选育、钝化剂研制与应用、种植制度调整与农艺技术等。镉低积累品种往往难以同时兼顾产量和品质,实际大面积推广应用并不多见;钝化剂研制较多,包括石灰、有机肥、生物炭、海泡石、羟基磷灰石等,其主要通过提高土壤ph、改变镉的形态、降低土壤中有效镉含量,能够一定程度降低水稻对镉的吸收,但大多数成本较高,且长期施用易对土壤理化性质造成不利影响,如长期施用石灰易造成土壤板结,导致肥力降低,影响作物产量。农艺技术相对比较简单易行,通过田间水分调控和施用一些微量元素肥料也能达到较好的降镉效果。
2、锰元素不仅参与到水稻根表铁膜(阻止镉进入水稻根系)的形成,同时锰和镉在水稻中具有相同的转运蛋白(如 osnramp5),因此施用锰肥在抑制水稻富集镉方面具有较好的应用前景。目前最常见的施肥方式为土壤基施和叶面喷施,但由于外源锰施入土壤后将快速氧化固定而失活,故土施锰肥存在锰超标风险,且而叶面喷施锰肥易受天气和叶表蜡质层的影响,降镉效果极不稳定,降镉率仅为5.5%~9.3%。已有文献报道通过通过富锰营养液(250 μmol·l-1 mn2+)培育富锰秧苗,移栽后水稻糙米镉含量下降了31.7%,但该水培方式无法实现大规模田间应用。目前缺乏适用于水稻育秧的降镉育秧基质产品。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种弱化水稻吸镉能力的专用秧苗培育基质的制备及应用方法。本发明提供的专用秧苗培育基质不仅降低了水稻糙米中的镉含量,而且满足了水稻对微量元素的需求,又不至于造成资源浪费和二次风险。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种弱化水稻吸镉能力的秧苗培育基质,所述秧苗培育基质包括配方营养基质和锰添加剂:
4、所述配方营养基质包扩如下重量份的组分:30~60份泥炭,15~25份椰糠,15~25份蛭石,10~25份黄泥,ph为4.9~6.4;
5、所述锰添加剂以水为溶剂,具体为一水合硫酸锰;
6、所述锰添加剂与育秧基质的用量比为0.5~1 ml:0.5~1 g。
7、所述秧苗培育基质中,所述泥炭的重量份为40~50份,椰糠的重量份为18~22份,蛭石的重量份为18~22份,黄泥的重量份为15~21份。
8、所述秧苗培育基质中,所述泥炭的重量份为40份,椰糠的重量份为20份,蛭石的重量份为20份,黄泥的重量份为20份。
9、所述泥炭和蛭石的粒径分别为2~20 mm和2~6 mm,所述黄泥的粒径为2~5 mm。
10、一种弱化水稻吸镉能力的秧苗培育基质的制备方法,包括如下步骤:
11、s1.将泥炭、蛭石、椰糠和黄泥按比例混合,得混合物料;
12、s2.将一水合硫酸锰与水混合,得锰添加剂;
13、s3.将步骤s2所得锰添加剂均匀洒施于步骤s1所得混合物料中,置于烘箱中烘12~36 h,得富锰育秧基质,即所述弱化水稻吸镉能力的专用秧苗培育基质。
14、步骤s3中所述烘干温度为45~55℃,所述烘干时间为12~36 h。
15、步骤s3中所述锰添加剂为一水合硫酸锰溶液,锰添加剂与水的用量比为0.6 g:200 ml。
16、一种弱化水稻吸镉能力的专用秧苗培育基质的应用方法,包括以下步骤:选取9寸常规水稻育秧盘,每个秧盘添加1.5~2l富锰育秧基质,待水稻种子按常规方法浸种催芽后,每个秧盘均匀撒入110~160 g种子,湿润培育20~25 d左右,再将富锰秧苗移栽至镉污染土壤中,待水稻成熟后收获。
17、有益效果
18、1.本发明中的泥炭可有效提高有机质含量,并且泥炭本身具有多种作物生长需要的营养物质;椰糠和蛭石可以改善育秧基质的孔隙度,具有一定的保水保肥作用;黄泥可以改善基质容重和孔隙度。
19、2.本发明中的所述锰添加剂的有效成分为作物生长所需的mn2+,通过添加适宜浓度的作物生长所需mn2+,强化根系对富锰基质中mn2+的吸收,减少了移栽后水稻对mn2+的需求,对水稻糙米具有较好的降镉效果,同时规避了因大量施用锰肥而造成资源浪费和二次风险,且具有良好的田间应用前景。
1.一种弱化水稻吸镉能力的秧苗培育基质,其特征在于:所述秧苗培育基质包括配方营养基质和锰添加剂:
2.根据权利要求1所述的一种弱化水稻吸镉能力的秧苗培育基质,其特征在于:所述秧苗培育基质中,所述泥炭的重量份为40~50份,椰糠的重量份为18~22份,蛭石的重量份为18~22份,黄泥的重量份为15~21份。
3.根据权利要求1所述的一种弱化水稻吸镉能力的秧苗培育基质,其特征在于:所述秧苗培育基质中,所述泥炭的重量份为40份,椰糠的重量份为20份,蛭石的重量份为20份,黄泥的重量份为20份。
4.根据权利要求1所述的一种弱化水稻吸镉能力的秧苗培育基质,其特征在于:所述泥炭和蛭石的粒径分别为2~20 mm和2~6 mm,所述黄泥的粒径为2~5 mm。
5.一种如权利要求1所述的弱化水稻吸镉能力的秧苗培育基质的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤s3中所述烘干温度为45~55℃,所述烘干时间为12~36 h。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤s3中所述锰添加剂为一水合硫酸锰溶液,锰添加剂与水的用量比为0.6 g:200 ml。
8.一种弱化水稻吸镉能力的专用秧苗培育基质的应用方法,其特征在于,包括以下步骤:选取9寸常规水稻育秧盘,每个秧盘添加1.5~2l富锰育秧基质,待水稻种子按常规方法浸种催芽后,每个秧盘均匀撒入110~160 g种子,湿润培育20~25 d左右,再将富锰秧苗移栽至镉污染土壤中,待水稻成熟后收获。