CN109197082A - 一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法 - Google Patents

一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法 Download PDF

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张烜华
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    • A01C21/005—Following a specific plan, e.g. pattern
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/20—Cereals
    • A01G22/22—Rice

Abstract

本发明涉及一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法，属于农作物重金属污染防治技术。其特征是：在铅污染土壤中(土壤Pb含量300mg/kg，属重度污染水平)，采用中硅、中磷施肥组合，其总施硅量为90kg/hm2(以有效成分SiO2计，中等水平施硅)、总施磷量为100kg/hm2(以有效成分P2O5计，中等水平施磷)。硅、磷肥分三次施用，分别在水稻栽秧前3天、栽秧后20天、栽秧后50天各施总硅、磷量的1/3。其实施效果与水稻实际生产中常用的不施硅、磷肥相比，籼稻产量提高21.70％，粳稻产量提高19.56％，籼稻稻米铅含量下降78.31％，粳稻稻米铅含量下降68.89％。

Description

一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法
技术领域
本发明为一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法，属于农作物重金属污染防治技术。
背景技术
在所有重金属污染物中，铅(Pb)受到的关注程度是最高的，因为Pb用途广泛，已成为污染面积最大的金属元素。在地球上，几乎找不到没有被Pb污染的地方，甚至北极冰层的Pb含量是史前冰层Pb含量的10-100倍，而南极冰层的Pb含量比北极冰层高10倍。
过量的Pb对人体的中枢神经、红血球细胞、肾脏、心血管及男女的生殖系统等多种器官有毒害作用。长期试验表明，妊娠期及幼儿期接触较低剂量的Pb(血液Pb浓度为10-20μg/dl)，会对儿童的中枢神经系统造成不可逆转、不可治疗及伴随终身的损害，导致儿童智力下降，反应慢及注意力不集中等。据研究，24个月大的幼儿血Pb含量偏高，到10周岁时仍表现智力缺陷。由于Pb的毒害，7岁时表现的智力缺陷到18岁时能测出。近期的研究集中于低剂量的Pb对人的毒性，以前认为安全的剂量可能存在无临床症状的毒害，被称为“亚临床毒性”，如智力下降，神经传导速率降低，血红素合成减少，尿酸排泄异常等。国际癌症研究机构(International Agency for Research onCancer)已将Pb列为对人类可能的致癌物质。
在中国的工矿区及经济发达地区，随着人口数量的增加、工业及交通的快速发展、农用化学品的大量施用，农田土壤的重金属污染日趋严重。我国对二十多处采矿、冶炼及工业废水污染点的调查表明，一些地区的农田Pb污染非常严重，且面积和程度呈上升趋势，这些污染地区的稻米Pb含量达0.5-3.0mg/kg，全部超过国家卫生标准。据华东师范大学地理系研究，崇明岛公路两侧蔬菜样品中Pb含量超标率高达43.2％。南京环境科学研究所研究表明，沪宁高速公路两侧距路肩250米范围内，土壤和小麦已受到不同程度的Pb污染，土壤中Pb污染指数最大可达3.26，公路两侧小麦籽粒中Pb含量超标率达99％。中国科学院南京土壤所对江苏省8市28县的抽样检测表明，江苏省粮食(大米、小麦、面粉)Pb含量超标率为21.4％，局部地区超标率达66％。据中国科学院长沙农业现代化所1986-1988年的调查，湖南省主要工矿区稻田土壤Pb含量为52-1021mg/kg，比同类母质发育土壤的背景值高0.6-37倍。据各地抽样调查，北京、上海、沈阳、广州、南京等市工业区及污染区，儿童血Pb平均值普遍高于10μg/dl，部分地区达30μg/dl。
据研究，食用植物中的Pb是人体中Pb的重要来源。在重金属污染区，人体摄入的Pb有50-90％来源于食物，其中绝大部分来源于粮食和蔬菜。因此，Pb在土壤-稻米-人类系统中的迁移和累积受到高度关注。
稻米中的Pb浓度不但会受到土壤污染状况及水稻品种的影响，还会受到栽培技术的影响。在水稻生长过程中，施肥、水分管理等农艺措施会改变土壤的理化状况和水稻的生长状况，因而会改变土壤中Pb的存在状态和对植物的有效性，影响水稻对Pb的吸收及分配。有研究表明，稻田施硅、施磷都可以减少水稻对Pb的吸收，降低稻米的Pb含量，但关于硅磷肥联合施用对稻米Pb积累的影响方面，未见报道。
本发明在申请人多年研究的基础上，公开了一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法，可以大幅度降低铅污染土壤中(土壤Pb含量300mg/kg，达到我国食用农产品产地土壤Pb含量限值的3倍以上)稻米的Pb含量。通过该技术方案的应用，可以控制稻米的Pb含量符合我国卫生标准(稻米Pb含量<0.2mg/kg)。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法，其特征是：在铅污染土壤中(土壤Pb含量300mg/kg，达到我国食用农产品产地土壤Pb含量限值的3倍以上)，采用中硅、中磷施肥组合，其总施硅量为90kg/hm2(以有效成分SiO2计，中等水平施硅)、总施磷量为100kg/hm2(以有效成分P2O5计，中等水平施磷)。
硅、磷肥分三次施用，分别在水稻栽秧前3天、栽秧后20天、栽秧后50天各施总硅、磷量的1/3。在施硅、磷肥前先将土壤灌薄水层(3-5cm)，将硅、磷肥均匀撒施到土壤中，让水层自然落干后再灌水。
本发明的有益效果是：在土壤Pb污染地区(土壤Pb浓度300mg/kg，达到我国食用农产品产地土壤Pb含量限值的3倍以上)实施后，可以大幅度降低稻米的Pb含量。与水稻实际生产中常用的不施硅、磷肥(对照)相比，水稻产量有明显提高(籼稻提高21.70％，粳稻提高19.56％)(见表1)，而稻米的Pb含量大幅度下降(籼稻下降78.31％，粳稻下降68.89％)(见表2)。在土壤Pb污染地区(土壤Pb含量300mg/kg，达到我国食用农产品产地土壤Pb含量限值的3倍以上，属重度污染)，通过该申请专利技术方案的实施，可以控制稻米的Pb含量符合我国卫生标准(稻米Pb含量<0.2mg/kg)。
具体实施方式
实施例1：一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法，在整个水稻生产周期内，总施硅量为90kg/hm2(以有效成分SiO2计，中等水平施硅)、总施磷量为100kg/hm2(以有效成分P2O5计，中等水平施磷)，分三次施用，分别在水稻前3天、栽秧后20天、栽秧后50天各施总硅、磷量的1/3。在施硅、磷肥前先将土壤灌薄水层(3-5cm)，将硅、磷肥均匀撒施到土壤中，让水层自然落干后再灌水。
由于不同来源硅、磷肥产品的有效成分(SiO2、P2O5)含量有差异，施硅、磷肥时要根据具体肥料产品的有效成分含量计算出具体施用量。
表1不同硅磷肥施用组合的水稻产量比较(单位：kg/hm2)
表2不同硅磷肥施用组合的稻米铅含量比较(单位：mg/kg)
表1及表2中研究数据证明，本实施例可以明显提高水稻产量及大幅度降低稻米的Pb含量。表中数据是在土壤Pb浓度为300mg/kg(达到我国食用农产品产地土壤Pb含量限值的3倍以上，属重度污染)条件下获得的，其它管理措施按水稻生产常规进行。
如果不施硅、磷肥，籼稻和粳稻的稻米Pb含量都超过国家卫生标准；如果仅施硅不施磷或仅施磷不施硅，控制稻米Pb含量的效果较差，籼稻和粳稻的稻米Pb含量也基本超过国家卫生标准，非常容易出现Pb含量超标的情况。高硅高磷、中硅高磷、高硅中磷施肥组合与中硅中磷施肥组合比较，水稻产量增加幅度很小(都小于1％)，稻米的Pb含量基本没有什么变化。从经济效益及控制稻米的Pb含量符合我国卫生标准角度看，宜选用中硅、中磷施肥组合，既可控制稻米的Pb含量符合我国卫生标准(稻米Pb含量<0.2mg/kg)，也能明显提高水稻产量和经济效益。

Claims (1)

1.一种硅磷肥联合施用降低稻米铅含量的方法，其特征是：在铅污染土壤中(土壤Pb含量300mg/kg，达到我国食用农产品产地土壤Pb含量限值的3倍以上)，采用中硅、中磷施肥组合，其总施硅量为90kg/hm2(以有效成分SiO2计，中等水平施硅)、总施磷量为100kg/hm2(以有效成分P2O5计，中等水平施磷)。硅、磷肥分三次施用，分别在水稻栽秧前3天、栽秧后20天、栽秧后50天各施总硅、磷量的1/3。
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