1.本发明涉及一种稻麦轮作制中抑制酸性镉污染土壤水稻稻米镉累积的方法。
背景技术：
2.目前农田镉污染修复技术主要包括工程修复技术、物理修复技术、化学修复技术及生物修复技术等，鉴于修复成本，修复周期及修复效果等目前农田镉污染土壤修复主要采用化学修复，考虑到农田施用的安全性，目前在中轻度镉污染农田主要采取化学钝化修复技术。化学钝化修复技术的修复原理是向受到cd污染的农田土壤中施加钝化剂，这些钝化剂会与cd离子发生化学吸附、离子交换、沉淀作用、有机络合等一系列反应，改变cd元素在土壤中存在的化学形态，从而降低土壤cd的迁移能力和生物有效性，减少其在作物体内累积。
技术实现要素：
3.本发明要解决的技术问题是提供一种稻麦轮作制中抑制酸性镉污染土壤水稻稻米镉累积的方法。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，稻麦轮作制中抑制酸性镉污染土壤水稻稻米镉累积的方法，在小麦水稻轮作制度中，仅在小麦季施用土壤镉钝化剂，水稻季不施用；
5.土壤镉钝化剂为石灰+生物炭或石灰+硅藻土；
6.土壤镉钝化剂的施用：每667m2小麦先施用65～75公斤石灰，至少平衡一个星期，每667m2小麦再施用200～300公斤生物炭或硅藻土；
7.土壤镉钝化剂的施用在小麦播种前完成。
8.作为优选，石灰的施用，在一个轮作周期结束后，测定土壤ph，若土壤ph值低于7.0，则第二个轮作周期石灰的用量减半；若土壤ph值达到7.0及以上，即停止石灰施用；生物炭或硅藻土施用一次维持两个轮作周期。
9.作为优选，水稻季选用以下的低积累水稻品种：低积累水稻品种包括粳稻品种和籼稻品种；其中粳稻品种包括徐稻5号、徐稻7号、宁粳4号、镇稻14；籼稻品种包括南京11、两优6206。
10.作为优选，以种植糯稻代替杂交稻，其中糯稻品种为太湖糯。
11.作为优选，水稻季对水稻喷施叶面肥；叶面肥选用水溶性硅肥或液体锌肥。
12.作为优选，水溶性硅肥分别在水稻抽穗期和灌浆期进行叶面喷施；
13.水溶性硅肥的用量及用法：每667m2每次使用90～100ml，加水40～50公斤，稀释400～500倍后，均匀喷施于叶片正反面及稻穗上；整个水稻生长期共施用2次，2次施用的间隔时间至少为10天。
14.作为优选，液体锌肥分别于水稻孕穗期、抽穗期、灌浆期进行叶面喷施；
15.液体锌肥的用量及用法：每667m2每次使用45～50g，加水40～50公斤，稀释到800
～1000倍，均匀喷施于叶片正反面及稻穗上；整个水稻生长期共施用3次，每2次施用的间隔时间至少为10天。
16.本发明的有益效果是：
17.在稻麦轮作制中，通过小麦季施用由石灰+生物炭或石灰+硅藻土组成的土壤镉钝化剂，有效降低了水稻季种植的水稻稻米中镉含量。
具体实施方式
18.本实施例为针对稻麦轮作制度的一种抑制酸性镉污染土壤稻米镉累积的方法，具体包括以下步骤：
19.(1)小麦播种前(小麦季)施用土壤镉钝化剂：石灰+生物炭或石灰+硅藻土
20.酸性土壤适量施用石灰，可以增强微生物的活动，促进有机质的分解和氮素固定作用，使土壤中养料增加和团粒结构形成。同时，石灰还可直接为作物提供钙素营养，提高作物产量。
21.施用量和施用方法：每667m2先施用75kg石灰，一个星期后，每667m2再施用300kg生物炭或硅藻土；小麦水稻轮作制度中，土壤镉钝化剂钝化剂仅在小麦季施用，即在小麦播种前施用，水稻季不施用。
22.石灰的施用，在一个轮作周期结束后，测定土壤ph，若土壤ph值低于7.0，则第二个轮作周期石灰的用量减半；若土壤ph值达到7.0及以上，即停止石灰施用；生物炭或硅藻土施用一次维持两个轮作周期。
23.(2)选用低积累水稻品种
24.选择对重金属镉低吸收积累品种，发挥根际与作物本身对污染物迁移的“过滤”和“屏障”作用，来保障在已被重金属镉污染土壤上生产出安全的农产品。
25.对于轻度镉污染土壤，低积累水稻品种包括粳稻品种和籼稻品种；其中粳稻品种包括徐稻5号、徐稻7号、宁粳4号、镇稻14；籼稻品种包括南京11、两优6206。
26.同时根据实验结果，在轻度镉污染的水稻土上种植糯稻代替杂交稻，糯稻品种为太湖糯。
27.(3)对水稻喷施叶面肥
28.土壤中重金属经作物根系吸收后，将转移到达地上部可食部位，喷施叶面肥可以抑制重金属在作物体内的转运，特别是从根部到地上部的转移，从而将重金属固定在根、茎等非可食部位中。降低农产品中镉的含量，从而生产出符合国家标准的农产品。
29.水稻季对水稻喷施的叶面肥选用水溶性硅肥或液体锌肥。
30.实施例1安徽铜陵镉污染小区实施石灰+生物炭+低积累水稻品种+喷施水溶性硅肥
31.稻麦轮作品种：小麦品种选用皖北345，水稻品种选用徐稻5号。
32.使用土壤镉钝化剂前土壤中镉有效态含量为0.32mg/kg。经小麦季小麦播种前施用土壤镉钝化剂石灰+生物炭后，土壤中镉有效态含量为0.23mg/kg。施用土壤镉钝化剂的前后土壤ph值由6.05上升至6.29。说明本实施例提供的土壤镉钝化剂能有效降低中性土壤中有效态镉的含量，同时能维持土壤的ph值稳定，而且土壤中有效态镉含量降低效果显著。
33.本实施例所选用的水稻品种徐稻5号，水稻籽粒镉含量相比对照由0.25mg/kg下降
到0.17mg/kg，即达到《食品安全国家标准-食品中污染物限量》(gb2762-2017)中稻米的镉含量指标，小麦品种皖北345的籽粒镉含量在土壤镉钝化剂施用前后均符合上述国家标准。
34.实施例2安徽安庆某轻中度镉污染小区实施石灰+硅藻土+低积累水稻品种+喷施液体锌肥
35.稻麦轮作品种：小麦品种选用皖北345，水稻品种选用太湖糯。
36.使用土壤镉钝化剂前土壤中镉有效态含量为0.48mg/kg。经小麦季小麦播种前使用土壤镉钝化剂石灰+硅藻土后土壤中镉有效态含量为0.37mg/kg。经过处理前后土壤ph值6.25上升至6.37。说明本发明提供的土壤镉钝化剂能有效降低中性土壤中有效态镉的含量，同时能维持土壤的ph值稳定，而且土壤中有效态镉含量降低效果显著。
37.本实施例所选用的当地糯稻品种太湖糯，水稻籽粒镉含量相比对照由0.29mg/kg下降到0.18mg/kg，即达到《食品安全国家标准-食品中污染物限量》(gb2762-2017)中稻米的镉含量指标，小麦品种皖北345的籽粒镉含量在土壤镉钝化剂施用前后均符合上述国家标准。
38.以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
技术特征：
1.稻麦轮作制中抑制酸性镉污染土壤水稻稻米镉累积的方法，其特征在于：在小麦水稻轮作制度中，仅在小麦季施用土壤镉钝化剂，水稻季不施用；所述土壤镉钝化剂为石灰+生物炭或石灰+硅藻土；所述土壤镉钝化剂的施用：每667m2小麦先施用65～75公斤石灰，至少平衡一个星期，每667m2小麦再施用200～300公斤生物炭或硅藻土；所述土壤镉钝化剂的施用在小麦播种前完成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述石灰的施用，在第一个轮作周期结束后，测定土壤ph，若土壤ph值低于7.0，则第二个轮作周期石灰的用量减半；若土壤ph值达到7.0及以上，即停止石灰施用；所述生物炭或硅藻土施用一次维持两个轮作周期。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：水稻季选用以下的低积累水稻品种：所述低积累水稻品种包括粳稻品种和籼稻品种；其中粳稻品种包括徐稻5号、徐稻7号、宁粳4号、镇稻14；籼稻品种包括南京11、两优6206。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：以种植糯稻代替杂交稻，其中糯稻品种为太湖糯。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：水稻季对水稻喷施叶面肥；所述叶面肥选用水溶性硅肥或液体锌肥。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述水溶性硅肥在水稻抽穗期和灌浆期进行叶面喷施；水溶性硅肥的用量及用法：每667m2每次使用90～100ml，加水40～50公斤，稀释400～500倍后，均匀喷施于叶片正反面及稻穗上；整个水稻生长期共施用2次，2次施用的间隔时间至少为10天。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述液体锌肥分别于水稻孕穗期、抽穗期、灌浆期进行叶面喷施；液体锌肥的用量及用法：每667m2每次使用45～50g，加水40～50公斤，稀释到800～1000倍，均匀喷施于叶片正反面及稻穗上；整个水稻生长期共施用3次，每2次施用的间隔时间至少为10天。
技术总结
本发明公开了一种稻麦轮作制中抑制酸性镉污染土壤水稻稻米镉累积的方法，在小麦季即小麦播种前施用土壤镉钝化剂，水稻季不施用；土壤镉钝化剂为石灰+生物炭或石灰+硅藻土；土壤镉钝化剂的施用：每667m2小麦先施用75公斤石灰，至少平衡一个星期，每667m2小麦再施用300公斤生物炭或硅藻土；土壤镉钝化剂的施用在小麦播种前完成。本发明通过在小麦季施用土壤镉钝化剂，有效降低了水稻季种植的稻米中镉含量。含量。
技术开发人、权利持有人：李江遐 马友华 张军 高琳琳 鲍广灵 吴林春 胡洋 冯凯璇
