CN108901287A

CN108901287A - 一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法

Info

Publication number: CN108901287A
Application number: CN201810761567.9A
Authority: CN
Inventors: 敖和军; 肖欢; 吴勇俊
Original assignee: Hunan Agricultural University
Current assignee: Hunan Agricultural University
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2018-11-30
Anticipated expiration: 2038-07-12
Also published as: CN108901287B

Abstract

本发明公开了一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，涉及农业种植技术领域。所述方法包括以下步骤:在镉污染稻田地人工栽种水稻；在栽种前一天施用基肥，在分蘖期施用蘖肥，在孕穗期施用穗肥；分蘖期浅水促分蘖，抽穗期深水3‑5cm，其余时期保持大田湿润，直至收获前半个月排水晒田。本发明采用分次施肥技术能够显著降低糙米中镉的含量，特别是按施肥比例：基肥、蘖肥、穗肥、粒肥按4:4:2:0施肥，其米镉含量最低。特别要重施分蘖肥，分蘖肥的比重要占到40％左右，同时不能施用粒肥；本发明采取基肥、蘖肥、穗肥兼施的施肥方案，能达到较好的减少水稻镉吸收。

Description

一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法

技术领域

本发明涉及农业种植技术领域，尤其涉及一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法。

背景技术

镉、砷、铬、铅等重金属在土壤里的沉积也越来越多，而这些重金属通过水稻的吸收积累在植株体和糙米内，人类食用后最终积累在人体内，给人类的身体健康带来重大的危害。

氮肥、磷肥、钾肥是水稻生长所必须的营养元素，水稻对重金属的累积吸收与肥料的种类和施用量有关。对土壤肥料已有相关研究，例如，不同氮肥对铅锌矿尾矿污染土壤中重金属的溶出及水稻苗吸收的影响、不同氮肥对小麦生长和吸收镉的影响、硅肥对水稻镉吸收影响、钾肥对赤红壤和水稻土中铅有效性的影响、硅营养缓解水稻幼苗Cd、Cr毒害的生理研究、硅对镉和锌复合胁迫下水稻幼苗生长及重金属吸收的影响、有机肥-镉-锌交互作用对土壤镉锌形态和小麦生长的影响、石灰与有机物料配施对作物镉铅吸收的控制效果研究和施用有机物料对土壤中Cu、Cd形态及小麦吸收的影响。

对于土壤肥料与植被生长的关系虽已有较多研究，但对于如何降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法还未有相关明确的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，主要目的是解决镉污染稻田中米镉含量高的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，其包括以下步骤：

在镉污染稻田地人工栽种水稻；

在栽种前一天施用基肥，在分蘖期施用蘖肥，在孕穗期施用穗肥；

分蘖期浅水促分蘖，抽穗期深水3-5cm，其余时期保持大田湿润，直至收获前半个月排水晒田。

作为优选，所述基肥、所述蘖肥和所述穗肥的施用重量比为4:4:2。

作为优选，所述镉污染稻田的土壤镉含量为0.6mg/kg-0.7mg/kg，属中度污染区。

作为优选，所述镉污染稻田中的早稻品种为湘早籼32号和中嘉早17，晚稻品种为湘晚籼12号和五优308。

作为优选，所述早稻移栽方式为每穴5苗，株行距16.7cm×20cm；所述湘晚籼12号每穴3粒谷苗，株行距5寸×6寸；所述五优308每穴2粒谷苗，株行距为20cm×20cm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明研究发现不同的施肥比例对水稻镉的吸收积累有非常显著的影响，采取一次性施肥和不施肥条件下，米镉含量非常高于其它施肥技术；而采用分次施肥技术能够显著降低糙米中镉的含量，特别是按施肥比例：基肥、蘖肥、穗肥、粒肥按4:4:2:0施肥，其米镉含量最低。为降低糙米中镉的含量，不应采取一次性施肥和不施肥，而应该采用多次施肥，特别要重施分蘖肥，分蘖肥的比重要占到40％左右，同时不能施用粒肥；本发明采取基肥、蘖肥、穗肥兼施的施肥方案，能达到较好的减少水稻镉吸收。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

试验品种：早稻为湘早籼32号和中嘉早17，晚稻为湘晚籼12号和五优308；供试肥料：

阿波罗复合肥(N-P₂O₅-K₂O:15-10-15≥40％)；

本试验于2016年在益阳市赫山区建丰村进行，此地土壤镉含量为0.6—0.7mg/kg，为中度污染区。试验共设计7个处理，按不同施肥比例和次数分别为F1(10:0:0:0)、F2(8:2:0:0)、F3(6:4:0:0)、F4(4:4:2:0)、F5(2:5:3:0)、F6(0:5:3:2)和不施肥处理CK，见表1；施肥总量为80kg/亩，分别做基肥、蘖肥、穗肥、粒肥施用；小区隨机区组排列，小区面积28m²，重复3次。采用人工移栽，早稻：每穴5苗，株行距16.7cm×20cm。晚稻：湘晚籼12号每穴3粒谷苗，株行距5寸×6寸；五优308每穴2粒谷苗，株行距为20cm×20cm。

表1.试验小区各时期施肥量单位：kg

生育期：早稻：播种期3月30日；移栽期4月21日；分蘖期4月29日；孕穗期：湘早籼32号为6月1日，中嘉早17为6月3日；抽穗期中嘉早17为6月10日，湘早籼32号为6月12日；成熟期7月10日；

晚稻：播种期6月26日；移栽期7月21日；孕穗期：五优308为9月2日，湘晚籼12号为9月7日；抽穗期：五优308为9月12日，湘晚籼12号为9月16日；成熟期：10月26日；

肥水管理：肥料于移栽期前一天、分蘖期、孕穗期、抽穗期当天施用。分蘖期浅水促分蘖，抽穗期深水3-5cm。其余时期保持大田湿润，直至收获前半个月排水晒田。

测定内容：

抽穗期：每小区取样两蔸，清水清洗干净，于105℃条件下杀青半个小时，根、茎、叶和穗分离烘干、打磨粉碎，称取0.5克样品加硝酸和浓硫酸(4:1)完全消化，所得溶液加稀硝酸稀释，使用ICP-MS检测重金属含量。

成熟期：每小区取样两蔸，清水清洗干净，于105℃条件下杀青半个小时，根、茎、叶和谷粒分离烘干、打磨粉碎，称取0.5克样品加硝酸和浓硫酸(4:1)完全消化，所得溶液加稀硝酸稀释，使用ICP-MS检测重金属含量。

结果与分析：

不同施肥比例早稻抽穗期各部位镉含量：表2可以看出抽穗期两个品种各部位镉含量值，因品种不同，所以相同部位镉含量的差异因品种不同而不同，主要表现在不同部位间。镉在湘早籼32号根中差异不显著，镉含量处于1.224mg/kg～2.387mg/kg。茎中镉含量F4要明显小于其他处理，为0.172mg/kg。穗中镉的含量最多，依次为F5、F1、F3，分别为0.305mg/kg、0.295mg/kg、0.208mg/kg，显著高于其他处理，其中含量最低为F4，仅为F5的30％。在中嘉早17中，根中镉含量最低为F4，镉含量为1.242mg/kg，其次是F3，含量为1.611mg/kg，显著低于其他处理，其中F1含量最多，为3.569mg/kg。茎中F1、F3、F5含量要显著高于其他处理，F1的值为0.550mg/kg，是CK的2.86倍。叶中镉的含量不存在显著差异，处理之间镉含量范围为0.064mg/kg～0.145mg/kg。穗中含量较低的是CK、F4、F6，含量分别为0.109mg/kg、0.161mg/kg、0.188mg/kg，均显著低于其他四个处理。

表2.不同施肥比例早稻抽穗期各部位镉含量(mg/kg)

表3是最终镉在水稻植株各个部位的含量值，差异的显著因品种的不同而不同。其中湘早籼32号根、茎、叶最终镉含量都不存在显著差异，值分别为3.543mg/kg～6.796mg/kg、1.212mg/kg～2.482mg/kg、0.208mg/kg～0.384mg/kg。在糙米则出现了明显差异，F4的含量为0.182mg/kg，显著低于其他处理。而中嘉早17处理差异极显著。根中镉含量由小到大依次为F4＜F3＜F2＜F5＜F6＜F1＜CK。其中F4的含量为3.502mg/kg，要极显著低于F1的含量。茎中镉含量最低的为F4，仅为含量最高F3(2.643mg/kg)含量的54.26％。叶中镉含量最多的为CK，显著高于F2、F4。糙米中镉含量由高到低依次为CK＞F1＞F3＞F5＞F6＞F2＞F4。其中F4要显著低于CK。

表3.不同施肥比列早稻成熟期各部位镉含量(mg/kg)

不同施肥比例对晚稻两个品种各部位镉含量的影响：施肥比例的不同使得水稻各部位镉的含量存在显著差异，品种不同表现不同，如表4-3。在湘晚籼12号中，根中镉含量最多和最少的分别为CK和F4，值分别为7.033mg/kg和2.161mg/kg。草中镉含量最多和最少的分别为CK和F3，值分别为1.631mg/kg和0.596mg/kg。在五优308中，镉在根含量最多和最少的分别是CK和F4，值分别为9.073mg/kg和3.015mg/kg。草中镉含量最多和最少的分别为CK和F4，值分别为3.514mg/kg和1.418mg/kg。糙米中镉的含量，湘晚籼12号中处理间出现显著差异，排在前两位的分别是CK和F2，最低的分别为F3的0.102mg/kg及F4的0.093mg/kg。在五优308糙米镉处理间差异显著，排在靠前的分别是F6和CK，值为0.366mg/kg和0.321mg/kg。含量最低是F4的0.147mg/kg。由表可知：不施肥条件下，根、草、糙米中镉的含量最多，一次性做基肥施完或不施基肥，只施蘖肥、穗肥和粒肥的条件下，水稻根、草、糙米中的含量也较多。采用多次施肥，特别是施基肥、蘖肥和穗肥并用，能够显著降低糙米中镉的含量。

表4.不同基、追肥比例晚稻成熟期各部位镉含量(mg/kg)

由以上实验过程及结果分析可知：不同施肥比例对重金属累积的影响，品种间存在差异，不同重金属间也存在差异。在四个品种不同处理的稻米中As和Pb的含量中差异不显著，说明施肥比例的不同对降低糙米中铬和铅含量效果不明显。稻米中砷的含量在湘早籼32号、中嘉早17和湘晚籼12号中没有显著差异。但在五优308中差异显著，说明施肥比例的不同对重金属As在稻米中的积累与品种有关，且在五优308中基肥的比重越小越能减少稻米中As的含量。

Cd的积累研究中，四个品种稻米中Cd含量都存在显著差异。在湘早籼32号中含量较高的为CK和F1，最低的为F5。中嘉早17中含量最多的为CK和F1，最低的为F4。湘晚籼12号中含量最高的为F6、CK和F1，最低的为F4。湘晚籼12号中含量最高的为CK和F2，最低的为F4。四个品种稻米Cd的含量都大致呈“凹”型，即不施肥、一次性基肥施完、只做基肥+蘖肥、只做穗肥+粒肥施用中，糙米中Cd的含量高，而采用基肥+蘖肥+穗肥施用肥料，稻米中Cd的含量低，只是品种不同具体表现不同。

本发明通过上述实验研究发现不同的施肥比例对水稻镉的吸收积累有非常显著的影响，采取一次性施肥和不施肥条件下，米镉含量非常高于其它施肥技术；而采用分次施肥技术能够显著降低糙米中镉的含量，特别是按施肥比例：基肥、蘖肥、穗肥、粒肥按4:4:2:0施肥，其米镉含量最低。为降低糙米中镉的含量，不应采取一次性施肥和不施肥，而应该采用多次施肥，特别要重施分蘖肥，分蘖肥的比重要占到40％左右，同时不能施用粒肥；本发明采取基肥、蘖肥、穗肥兼施的施肥方案，能达到较好的减少水稻镉吸收。

本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:

在镉污染稻田地人工栽种水稻；

2.如权利要求1所述的一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，其特征在于，所述基肥、所述蘖肥和所述穗肥的施用重量比为4:4:2。

3.如权利要求1所述的一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，其特征在于，所述镉污染稻田的土壤镉含量为0.6mg/kg-0.7mg/kg，属中度污染区。

4.如权利要求1所述的一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，其特征在于，所述镉污染稻田中的早稻品种为湘早籼32号和中嘉早17，晚稻品种为湘晚籼12号和五优308。

5.如权利要求4所述的一种可降低镉污染稻田中米镉含量的施肥方法，其特征在于，所述早稻移栽方式为每穴5苗，株行距16.7cm×20cm；所述湘晚籼12号每穴3粒谷苗，株行距5寸×6寸；所述五优308每穴2粒谷苗，株行距为20cm×20cm。