CN101960975A - 一种改良水稻根系吸收重金属锌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改良水稻根系吸收重金属锌的方法，涉及环境中重金属污染的修复技术领域。为解决现有技术中化学修复技术对土壤造成二次污染、成本高等问题，本发明提供了一种改良水稻根系吸收重金属锌的方法，具体为将磨碎后的麦秆粉末施入重金属锌污染土壤中，混匀平衡两周后种植水稻，其中每千克污染土壤施入的麦秆量为8g—4g。本发明的方法成本低、可操作性强、环境友好、作用显著，便于在农业中推广。

Description

一种改良水稻根系吸收重金属锌的方法

技术领域

本发明涉及环境中重金属污染的修复技术领域，特别是麦秆在改良水稻根系吸收重金属锌中的应用领域。

背景技术

环境中重金属锌污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，使得重金属以各种形态在土壤中累积。当农作物在受重金属污染的土壤上种植时，其根系吸收土壤中的重金属，并在植株体内富集，造成农作物产量和品质的下降，并通过食物链的放大作用对生物体产生更大的危害。随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，对稻米的品质要求也相应提高，我国稻米中的重金属含量超标问题已经非常突出。例如，水稻生产在四川省粮食生产中具有重要的作用，而四川省农用土壤的锌、铬、汞等重金属元素都存在不同程度的污染，严重危害着水稻的生长。

目前，关于治理土壤重金属污染的方法和技术主要有物理修复技术、生物修复技术、化学修复技术等。物理修复技术已有一定的应用，但实施复杂、投资费用较高。生物修复技术虽然实施简单、投资较少，但治理效果并不显著。化学修复技术则是向土壤中投入经济有效的改良剂、抑制剂，以降低重金属的生物有效性，虽然采用化学修复技术进行土壤重金属污染治理经济简便，易与日常耕作结合，适合大面积推广，但有造成土壤二次污染的风险。

土壤中重金属不同，其对作物的影响作用机制也不同。一般土壤中有效锌的主要来源是Zn2+或者Zn(OH)+，可以被作物直接吸收，在一般锌供给量下，大部分锌被运转到地上部，而过量的锌供给则使大部分富集在根部。铬则是影响根尖细胞的有丝分裂，从而抑制萌发和发育，使产量降低。铬处理时水稻幼苗叶片可溶性蛋白质、可溶性糖及淀粉含量下降，而POD活性急剧上升，而且，铬对水稻的危害及迁移能力都以6价铬强于3价铬。重金属砷则主要是通过直接或间接进入土壤和植物系统而影响土壤和动植物的正常功能。因此，针对土壤中的不同重金属，需要选择不同的改良剂。

麦秆在改良水稻重金属中的应用，目前主要研究的是麦秆对土壤中重金属含量的影响，但通过对土壤重金属的影响进而影响作物根系对重金属的吸收和积累，并进一步影响籽粒对重金属的吸收和影响，目前尚无报道。

因此，寻找一种成本低、可操作性强、环境友好且有效的改良水稻根系吸收重金属锌的方法，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种成本低、可操作性强、环境友好且有效的改良水稻根系吸收重金属锌的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种改良水稻根系吸收重金属锌的方法，其特征在于，将磨碎后的麦秆粉末施入重金属锌污染土壤中，混匀平衡两周后种植水稻，其中每千克污染土壤施入的麦秆量可为8g-4g。

作为本发明的优选方案，所述的每千克污染土壤施入的麦秆量为8g-6g。

作为本发明的进一步优选方案，所述的每千克污染土壤施入的麦秆量为8g。

实施本发明的技术方案，麦秆施入后，在水稻分蘖期、孕穗期和灌浆结实期都能有效降低水稻根内锌的积累量，进而降低了水稻籽粒中锌的积累量，并达到了国家粮食安全限量标准；同时，麦秆为有机肥料，还可以为污染土壤提供更多的养分元素，使土壤更加肥沃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用的改良剂麦秆在水稻种植前收割，收割后可直接施入土壤中，种植时序合适，成本较低，是一种理想的改良剂。

(2)在种植水稻前将改良剂麦秆直接施入污染土壤，后期在土壤和水稻的管理上无其他特殊要求，可操作性强。

(3)改良剂麦秆不但不会对土壤造成二次污染，而且使土壤更加肥沃，环境友好。

(4)通过对土壤重金属的影响进而影响作物根系对重金属的吸收和积累，并进一步影响籽粒对重金属的吸收和影响，对改良水稻重金属吸收的作用显著。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述。

但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1

试验地点为四川农业大学农场气象站，采用盆栽模拟土壤重金属污染的方法，按国家土壤环境质量(GB15618-1995)二级标准(水田：Zn：250mg/kg)在盆栽土壤中加入重金属锌。二级标准为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值。平衡一个月后加入三种改良剂(小麦秆、过磷酸钙和生石灰)，高、中、低三个施用浓度，混匀平衡2周后插秧，每桶四株。改良剂施用浓度见表1(g/kg为每千克污染土壤施入的改良剂量)。

表1改良剂浓度

分别于水稻分蘖期(第三次分蘖完成)、孕穗期(抽穗5％)及灌浆结实期(扬花后15天)进行水稻根系取样，测定水稻根内锌积累量，于水稻成熟期取籽粒，测定籽粒锌积累量，测定结果分别见表2、表3。

由表2可以看出，在水稻分蘖期，3种改良剂相同浓度水平处理中水稻根内锌积累量的大小顺序分别为：高、中浓度条件下，过磷酸钙＞生石灰＞麦秆；低浓度条件下，过磷酸钙＞麦秆＞生石灰。在水稻孕穗期和灌浆结实期，不同改良剂相同浓度水平处理中水稻根内锌积累量的大小顺序分别为：高、中浓度条件下，生石灰＞过磷酸钙＞麦秆；低浓度条件下，过磷酸钙＞麦秆＞生石灰。在水稻不同生育期，水稻根内锌积累量均在麦秆高浓度处理中表现出最小值，比同时期对照分别低52.11％、51.68％和59.78％。

表2改良剂处理下水稻不同生育期水稻根内锌积累量

由表3可以看出，3种改良剂对水稻籽粒锌积累量降低幅度为20.68％～30.86％，不同改良剂同一浓度处理下水稻籽粒锌积累量降低幅度的顺序均为：麦秆＞过磷酸钙＞石灰。各改良剂处理中，麦秆高浓度处理的水稻籽粒锌积累量最小为38.50mg kg-1，较对照降低了30.86％。

表3改良剂处理下水稻籽粒锌积累量

从以上实施例看出，不同浓度麦秆的施入较其他两种改良剂能更有效地降低水稻根系对重金属锌的吸收和水稻籽粒中锌的累积，有利于水稻的安全生产。

Claims (3)

1.一种改良水稻根系吸收重金属锌的方法，其特征在于，将磨碎后的麦秆粉末施入重金属锌污染土壤中，混匀平衡两周后种植水稻，其中每千克污染土壤施入的麦秆量为8g—4g。

2.根据权利要求1所述的改良水稻根系吸收重金属锌的方法，其特征在于所述的每千克污染土壤施入的麦秆量为8g—6g。

3.根据权利要求1所述的改良水稻根系吸收重金属锌的方法，其特征在于所述的每千克污染土壤施入的麦秆量为8g。