CN107716534A

CN107716534A - 用于农田土壤重金属阻控的方法

Info

Publication number: CN107716534A
Application number: CN201710986429.6A
Authority: CN
Inventors: 候月卿; 孟庆来; 佟雪娇; 刘晓东; 张军; 张猛; 张玉荣
Original assignee: Yu Ring Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Yu Ring Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2018-02-23

Abstract

本发明提供一种用于农田土壤重金属阻控的方法，属于农田重金属污染治理技术领域。所述方法包括：在播种前，将土壤调理剂加入土壤，翻耕混匀；种植重金属低累积作物，适时农田管理措施；在籽粒形成后，喷撒重金属阻隔剂，待作物收获，即完成土壤重金属污染阻控。所述调理剂原料主要成份：赤泥20‑30%，油菜秸秆粉20‑30%，白云石粉5‑15%，石灰粉25‑35%，硅钙钾肥20‑30%，氨基酸1‑10%。所述阻控剂主要成份为Na₂SeO₃，含硒量约为40mg/L。本发明采用土壤调理剂钝化重金属、低累积作物阻隔重金属、阻抗剂阻控重金属等三级措施阻控土壤重金属镉进入农产品，降低土壤镉活性，较单一阻控措施更有保障。

Description

用于农田土壤重金属阻控的方法

技术领域

本发明属于重金属污染治理技术领域，具体涉及一种用于农田土壤重金属阻控的方法。

背景技术

随着工业和农业的迅速发展，土壤污染问题日益凸显，特别是土壤重金属污染问题尤为突出。2014年，环保部和国土资源部联合发布首次《全国土壤污染状况调查公报》。公报指出全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中耕地重金属污染点位超标率为19.4%，而镉的点位超标率更是高达7.0%。我国每年因重金属污染导致的粮食减产量超过1000万t，被重金属污染的粮食多达1200万t，据调查，我国24个省（市）城郊、污水灌溉渠、工矿等经济发展迅速的地区320个重点污染区中，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm²，占监测调查总面积的20%，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，且类似“镉大米”事件的新闻频出。因此，亟需发展一种用于农田重金属阻控的方法，通过科学手段，阻控土壤重金属进入食物链，科学有效地控制农产品产地土壤环境重金属污染，提高农产品质量。

国内已有用于农田重金属污染治理的专利申请，例如：申请号为CN201610159101.2（一种重金属污染土壤的修复方法），申请号CN201610131202.9（农田土壤重金属阻控方法），申请号CN201410117999.8（一种重金属钝化剂及其净化农田的方法及用途），申请号CN201310550331.8（一种重金属污染土壤的修复方法），申请号CN201210452405.X（一种阻碍植物对重金属吸收的方法），申请号CN201210570480.6（可降低稻米镉累积的土壤调理方法），以及申请号CN200710070622.1（一种重金属中轻度污染菜地土壤的边生产边修复方法），但均为单一钝化修复或生物修复措施，未涉及粮食作物生长全周期、多技术组合的阻控措施。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于农田土壤重金属阻控的方法，本发明所提供的农田重金属阻控方法可有效阻控重金属进入食物链，降低农产品籽粒中重金属含中重金属含量。

本发明的技术方案：

一种用于农田土壤重金属阻控的方法，包括下述步骤：

1）在播种前，将土壤调理剂加入土壤，翻耕混匀；

2）种植重金属低累积作物，适时农田管理措施；

3）在作物生产抽穗期，喷撒重金属阻隔剂，待作物收获，即完成土壤重金属污染修复。

优选的，步骤1）中所述土壤调理剂原料按重量百分比计，包括：赤泥20-30%，油菜秸秆粉20-30%，白云石粉5-15%，石灰粉25-35%，硅钙钾肥20-30%，氨基酸1-10%。

优选的，步骤2）中，施加调理剂后翻耕混匀，静置反应平衡1-2周，按照行距20-30cm，株距10-20cm播撒或种植低累积作物，种植期间进行农田管理。

优选的，步骤3）中，重金属阻隔剂为液态水溶液，成份为Na₂SeO₃（叶面硒肥），含硒量为40mg/L。

优选的，所述适时农田管理措施具体操作为：种植15-20天进行田间除草，并在作物整个生长期内根据作物需水量进行田间灌溉管理。

优选的，所述重金属阻隔剂配置方法为：每亩称取Na₂SeO₃4.38g，加水量50L，稀释搅拌均匀，即得重金属阻隔剂。

优选的，所述重金属阻隔剂喷施方法为：作物生长抽穗期喷洒，喷撒频率为每半个月喷洒一次，持续1-2个月。

优选的，土壤调理剂采用人工撒布方式进行投加，均匀摊铺在土壤表层，采用旋耕机拌合，拌合深度约为0-20 cm，使摊铺的调理剂与土壤拌合后的颜色能够保持均匀一致。

优选的，所述土壤调理剂为粉末状，添加量控制在500-800kg/亩。

优选的，所述低累积作物为小麦“矮抗58”或水稻“丰优9号”。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明采用土壤调理剂钝化重金属、低累积作物阻隔重金属、阻抗剂阻控重金属等三级措施在农田生产全过程阻控土壤重金属进入农产品，较单一阻控措施更有保障，降低重金属污染农产品风险。

2、本发明贯彻了废物利用和循环经济的思想：采用工业废物赤泥和农业废弃物秸秆为调理剂原料，可以消耗大量的固体废弃物。

3、本发明选用的重金属阻控剂原料为硒盐，在阻控重金属的同时，有利于提高作物籽粒中硒含量，提高农产品品质。

本发明运用钝化、植物阻隔、农艺调控三种修复技术组合，做到农田生产全过程阻控重金属进入食物链，降低重金属活性，降低土壤重金属镉活性，阻控重金属镉进入农产品籽粒，提高农产品品质。本发明具有操作简单，可推广性强，重金属阻控性好等优点。

附图说明

图1为本发明的技术路线图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；

下述实施例中所用的试剂、生物材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例 1

河南省济源市土壤为供试土壤，土壤中镉含量约为1.1mg/kg。如图1所示，将土壤用旋耕机翻松、破碎，采用人工撒布方式进行投加土壤调理剂，投加量为500kg/亩，均匀摊铺在土壤表层，再次采用旋耕机拌合，拌合深度约为0-20cm，使摊铺的调理剂与土壤拌合后的颜色保持均匀一致。静置平衡反应1周后，使用播种机械按照行距25-30cm，株距10-12cm播撒种植低累积小麦“矮抗58”，种植15-20天左右进行田间除草，并在整个生长期内根据干旱程度进行田间灌溉。在小麦生长抽穗期，每亩称取Na₂SeO₃4.38g，加水量50L水稀释均匀，阻隔剂喷撒频率为每半个月喷洒一次，持续2个月。小麦收割，完成土壤重金属污染修复。该种处理方式为：种植低累积小麦+土壤调理剂+重金属阻控剂。

在上述地块，另外设置3个处理并做了对比。第一种处理：仅种植低累积小麦（做为空白对照处理）。第二种处理：种植低累积小麦+重金属阻控剂。第三种处理：种植低累积小麦+土壤调理剂。

结果见下表，由下表可见，采取种植低累积小麦+土壤调理剂+重金属阻控剂的处理方式，土壤Cd有效态钝化效果最好，且小麦中重金属去除率最高，可保障农产品产量，表明该种重金属阻控方法对重金属Cd进入农产品籽粒具有较好的阻控效果。同时，喷施叶面硒肥，可显著提高小麦籽粒中硒含量，提高小麦品质。

序号	组合	土壤Cd有效态钝化效果（%）	小麦Cd去除率（%）	小麦产量（kg/亩）	小麦籽粒中硒含量（µg/kg）
						1	低累积小麦（CK）	—	—	428	31.2
2	低累积小麦+阻控剂	21.72	50.55	457	391.1
						3	低累积小麦+土壤调理剂	28.56	56.03	492	32.3
4	低累积小麦+土壤调理剂+阻控剂	41.86	61.51	507	405.9

实施例2

湖南省郴州市土壤为供试土壤，土壤中镉含量约为0.78mg/kg。如图1所示，将土壤用旋耕机翻松、破碎，采用人工撒布方式进行投加土壤调理剂，投加量为500kg/亩，均匀摊铺在土壤表层，再次采用旋耕机拌合，拌合深度约为0-20cm，使摊铺的调理剂与土壤拌合后的颜色保持均匀一致。静置平衡反应1周后，使用播种机械按照行距20-25cm，株距15-20cm播撒种植低累积水稻“丰优9号”，种植15天左右进行田间除草，并在水稻整个生长期内适时进行田间灌溉或排水措施。在水稻生长抽穗期，每亩称取Na₂SeO₃4.38g，加水量50L水稀释均匀，阻隔剂喷撒频率为每半个月喷洒一次，持续1个月。水稻收割，完成土壤重金属污染修复。该种处理方式为：种植低累积水稻+土壤调理剂+重金属阻控剂。

在上述地块，另外设置3个处理并做了对比。第一种处理：仅种植低累积水稻（做为空白对照处理）。第二种处理：种植低累积水稻+重金属阻控剂。第三种处理：种植低累积水稻+土壤调理剂。

序号	组合	土壤Cd有效态钝化效果（%）	水稻Cd去除率（%）	水稻产量（kg/亩）	水稻籽粒中硒含量（µg/kg）
						1	低累积水稻（CK）	—	—	499	25.6
2	低累积水稻+阻控剂	9.5	43.8	534	81.9
						3	低累积水稻+土壤调理剂	18.6	52.1	561	28.3
4	低累积水稻+土壤调理剂+阻控剂	26.5	69.9	575	83.7

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明专利的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种用于农田土壤重金属阻控的方法，其特征在于，包括下述步骤：

1）在作物种植前，将土壤调理剂加入土壤，翻耕混匀；

2）种植重金属低累积作物，适时农田管理措施；

3）在作物籽粒形成后，喷撒重金属阻隔剂，待作物收获，即完成土壤重金属污染修复。

2.根据权利要求1所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，步骤1）中所述土壤调理剂原料按重量百分比计，包括：赤泥20-30%，油菜秸秆粉20-30%，白云石粉5-15%，石灰粉25-35%，硅钙钾肥20-30%，氨基酸1-10%。

3.根据权利要求1所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，步骤2）中，施加调理剂后翻耕混匀，静置反应平衡1-2周，按照行距30cm，株距10-12cm播撒或种植低累积作物，种植期间进行农田管理。

4.根据权利要求1所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，步骤3）中，重金属阻隔剂为液态水溶液，成份为Na₂SeO₃，含硒量为40mg/L。

5.根据权利要求3所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，所述农田管理措施具体操作为：种植15-20天进行田间除草，并在整个生长期内根据干旱程度进行田间灌溉。

6.根据权利要求4所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，所述重金属阻隔剂配置方法为：每亩称取Na₂SeO₃4.38g，加水量50L，稀释搅拌均匀，即得重金属阻隔剂。

7.根据权利要求4所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，所述重金属阻隔剂喷施方法为：作物籽粒形成后喷洒，喷撒频率为每半个月喷洒一次，持续1-2个月。

8.根据权利要求1所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，土壤调理剂采用人工撒布方式进行投加，均匀摊铺在土壤表层，采用旋耕机拌合，拌合深度约为0-20 cm，使摊铺的调理剂与土壤拌合后的颜色能够保持均匀一致。

9.根据权利要求3所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，所述土壤调理剂为粉末状，添加量控制在500-800kg/亩。

10.根据权利要求1-9任一项所述的用于农田土壤重金属阻控方法，其特征在于，所述低累积作物为小麦“矮抗58”或水稻“丰优9号”。