一種降低水稻籽粒鎘含量的稻田磷肥施用方法
【專利摘要】本發明涉及一種降低水稻籽粒鎘含量的稻田磷肥施用方法：高施磷水平，總施磷量以有效成分P2O5計135kg/hm2，分3次施肥，基肥、分蘗肥、粒肥各施總施磷量的1/3。該方法能有效降低水稻籽粒鎘含量，并提高水稻產量。
【專利說明】一種降低水稻籽粒鎘含量的稻田磷肥施用方法【技術領域】
[0001]本發明屬于農產品重金屬污染防治技術。
【背景技術】
[0002]20世紀50年代以來，隨著人口數量的大幅度增加，采礦、冶煉和制造等工業的快速發展，農用化學品的大量使用及城市污水污物的排放，導致Cd、Pb、Hg、Cu等對生物有毒的金屬元素在環境中快速、過量地積累，這一由人類活動造成的環境污染問題引起了廣泛關注，這些金屬元素的大部分被概括在一起，被稱之為“重金屬(Heavy metals)”元素。在各重金屬元素中，鎘(Cd)是受到關注程度最高的元素之一，因為Cd容易被植物吸收，并常常通過食物鏈向人體富集。
[0003]Cd對人體毒性極高，且易被人體吸收積累。有充分研究結果證明，Cd對動物的肺部、前列腺、腎上腺、睪丸及造血系統等多種器官有很強的致癌作用。據日本研究，長期食用Cd含量高的大米會引起人體腎臟功能紊亂，導致死亡率上升，壽命縮短。發生于日本富山縣神通川流域的骨痛病，已被日本環境機構證實是由于當地居民長期食用被Cd污染的大米所致。Cd 已被國際癌癥研究機構(International Agency for Research on Cancer)確定為對人類的致癌物質。
[0004]在中國工礦區及經濟發達地區，隨著人口數量的快速增加、工業的發展及農用化學品的大量施用，農田土壤的重金屬污染日趨嚴重。我國對二十多處采礦、冶煉及工業廢水污染點的調查表明，一些地區的農田Cd污染非常嚴重，且面積和程度呈上升趨勢。如廣西陽朔鉛鋅礦廢水污染的農田土壤含Cd量達10-136mg/kg ;沈陽張士灌區受污染農田面積2800hm2，土壤Cd含量5-7mg/kg ;湖北大冶煉銅廠的煙囪排出的鎘對周圍IOkm范圍的農田造成污染，污染農田面積達8700hm2 ;上海煉鋅廠排放的含鎘廢水所污染的農田土壤平均鎘含量達7.7mg/kg ;“世界鎢都”江 西大余縣遍布鎢礦廠，受污水灌溉農田面積達5000多hm2，土壤平均鎘含量為0.62mg/kg,與日本神通川流域的鎘污染情況相似。上述污染地區水稻籽粒Cd含量為0.29-1.09mg/kg,全部超過國家衛生標準(〈0.2mg/kg)。中國科學院南京土壤所對江蘇省8市28縣的抽樣檢測表明，江蘇省部分地區糧食(大米、小麥、面粉)的Cd含量超標率達25%。而且，水稻對Cd的吸收和積累有一個顯著的特點是:往往生長并未受到影響，但稻米的Cd含量已超過衛生標準數倍，甚至十多倍。因此，Cd在土壤-稻米-人類系統中的移動和累積受:到聞度關注。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是降低水稻籽粒鎘含量。
[0006]在實際水稻生產中，由于稻田土壤磷的流失量較大，水稻缺磷的現象非常普遍。但很多農民的施磷方法比較盲目，往往缺乏科學性。本
【發明者】通過大量研究發現:稻米中的Cd含量不但會受到土壤污染狀況及水稻品種的影響，還會受到栽培技術的影響。不同的磷肥施用量和施用方法對水稻的Cd吸收會有不同的影響。如果施磷時期或施磷水平控制不當，不但會造成水稻產量低及稻米品質下降，而且會使稻田土壤中對人體毒性很強的重金屬Cd的釋放增加及促進水稻對這些物質的吸收，結果導致水稻籽粒中Cd含量超標，特別是在Cd污染的稻田中，這種情況很容易出現。本
【發明者】通過大量研究表明，與農民通常采用的低施磷水平及將磷肥作為基肥一次性施用比較，適宜時期、適宜水平的施磷方法，可以在提高水稻產量的同時，能大幅度降低水稻籽粒的Cd含量。
[0007]本發明降低水稻籽粒鎘含量的稻田磷肥施用方法是:
[0008](I)施磷水平:高施磷水平，施磷量為135kg/hm2(以有效成分P2O5計,合每畝9kg)。
[0009]施磷水平低(低施磷水平，45kg/hm2),水稻產量低,籽粒Cd含量高,容易超過國家衛生標準；施磷水平中等(中施磷水平，90kg/hm2)，雖然水稻產量也較高(產量僅比高施磷水平低1%不到)，但籽粒Cd含量也較高，也容易超過國家衛生標準；高施磷水平與中、低施磷水平比較，籽粒Cd含量都有大幅度下降，并且水稻產量提高(見附表1及表2)。
[0010](2)施磷時期:分3次施肥，基肥、分蘗肥、粒肥各施總施磷量的1/3。，基肥、分蘗肥、粒肥表示在水稻栽秧前3天、栽秧后20天、抽穗前5天施肥。
[0011]如果作為基肥一次性施用，水稻產量會有明顯下降，與產量最高的分3次施肥比較，水稻產量會下降5%左右。如果分2次施用，分別在水稻栽秧前3天(基肥)和栽秧后20天(分蘗肥)各施總施磷量的1/2。雖然水稻產量較高(比產量最高的分3次施肥下降4%不到)，但籽粒Cd含量也較高,也容易超過國家衛生標準。
[0012]該申請專利的技術方案在稻田Cd污染地區實施后，可以大幅度降低水稻籽粒的Cd濃度，還會促進水稻產量的增加。與水稻實際生產中農民常用的低施磷水平(45kg/hm2)及將磷肥作為基肥一次性施用比較，籽粒Cd含量下降幅度顯著(秈稻下降55.3%，粳稻下降56.3%)，而且水稻產量有明顯提高(秈稻增加11.5%，粳稻增加13.3%)。在稻田重金屬Cd的中、輕度污染地區(土壤CM濃度< 10mg/kg),通過該申請專利技術方案的實施,可以控制水稻籽粒Cd含量符合國家衛生標準(籽粒Cd濃度〈0.2mg/kg)。
【具體實施方式】
[0013]1、本發明中的施磷量是以磷的有效成分P2O5計，由于不同肥料品種的含磷量有差異，施肥時要根據具體肥料品種的含磷量計算出具體施肥量。
[0014]2、施肥前先將稻田灌薄水層(約3cm)，將肥料均勻施到水層中，讓水層自然落干后再灌水，水層落干前不要排水。施肥時，盡量不要使肥料粘到水稻葉片上，以免對葉片產生灼傷。
[0015]3、在水稻品種的選擇上，宜選擇對土壤中Cd吸收能力較弱的粳稻品種，不宜選擇對Cd吸收能力較強的秈稻或雜交稻品種。
[0016]4、按照不同的施肥方法施磷肥并統計鎘含量、水稻產量
[0017]表1稻田不同磷肥施用方法下的籽粒鎘含量比較(單位:mg/kg)
[0018]
【權利要求】
1.一種降低水稻籽粒鎘含量的稻田磷肥施用方法:高施磷水平，總施磷量以有效成分P2O5計135kg/hm2，分3次施肥，基肥、分蘗肥、粒肥各施總施磷量的1/3。
2.權利要求1所述的降低水稻籽粒鎘含量的稻田磷肥施用方法，其特征是:施肥前先將稻田灌薄水層，將肥料均勻施到水層中，讓水層自然落干后再灌水，水層落干前不要排水。.
【文檔編號】A01C21/00GK103460873SQ201310391086
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】劉建國, 馬新美, 王明新 申請人:常州大學