CN110692460A - 一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法 - Google Patents

一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，步骤是：A、选地整地：选择地势平坦，排灌方便；为疏松水稻田土壤，达到地平土细，上松下实；B、种子处理：挑选成熟、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子；C、播种施肥：在播种同时施用播种专用肥料，专用肥料行与播种行在同一条线上；D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥；E、收割移除：方法易行，操作简便，在镉污染稻田实现能源高粱的高产、高效栽培。兼备了杀菌、防虫的效果，又可以促进种子发芽、提高了苗期根系活力；专用肥料通过有机养分与矿质养分的科学配比，改良稻田土壤团粒结构、满足能源高全生育期营养需求，活化稻田土壤镉，提高能源高粱镉富集系数。

Description

一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法
技术领域
本发明属于重金属污染耕地修复和作物种植技术领域，更具体涉及一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，同时还涉及一种能源高粱种衣剂和一种能源高粱专用肥的制备方法。
技术背景
随着工业化和城市化的不断推进，我国土壤重金属污染问题越来越受到人们的高度重视。2015年环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的点位超标率为16.1％，我国耕地土壤点位污染物超标率为19.4％，土壤Cd 点位超标率达7.0％。据统计，我国每年生产的Cd超标农产品达150万吨，南方水稻田镉污染尤为严重，近几年还出现了“镉大米”事件。在造成经济损失的同时，农产品和土壤中的Cd通过食物链的富集作用进入动物和人体，对人类和动物的生命健康构成巨大威胁。目前，技术体系比较完整的修复方法主要有物理修复、化学修复和生物修复。植物修复作为生物修复技术体系中的重要方法之一，由于其治理成本低、对环境友好、兼具美学特点，被认为是具有广泛应用前景的修复技术。
同时，化石能源的日益短缺以及生态环境的持续恶化已经危及全球，寻找可再生的清洁能源、治理环境污染成为人类亟待解决的两大重要问题。为了应对全球能源危机和温室气体排放引起的全球气候迅速变化所带来的不利影响，世界上许多国家的科学家们都在致力于探索、开发和利用清洁的可再生能源生物质能以其绿色环保、清洁、可再生等优势成为一种重要的替代能源。能源高粱由于含糖量和甘蔗相当，其生物量大、生长周期短、抗旱、耐盐碱和耐贫瘠等特性，成为目前公认的最具有应用前景的可再生能源作物之一，也使得其在燃料乙醇原料中所占的比例越来越大。
因此，在重金属污染的农田上种植能源高粱，既可以利用植物提取削减、移除、净化土壤中的重金属，又可以在重金属污染的土地上发展可再生的清洁能源，是一种清洁安全、具有很高经济效益和环境效益的种植模式。
然而，在镉污染稻田上种植能源高粱存在一些不利因素。首先水田改旱田的土壤较普通旱田易板结、通透性差，不利于能源高粱的种子发芽和幼苗的生长发育正常出苗，不良的土壤条件常常使能源高粱的生理代谢失调，田间生长不均，扎根浅，茎秆细，经常出现大面积缺苗、断条和紫苗，成熟期易倒伏，严重影响能源高粱的产量；二是在水稻田常见的黑粉病、立枯病、螟虫等病虫害对能源高粱生长同样有一定的危害，且水改旱后部分病虫害的危害更为严重；三是我国稻田的镉污染多为中轻度污染、且污染土壤中镉的生物活性低，正常生长条件下，能源高粱对镉的富集系数也较低，导致植物修复效率低、修复时间漫长。
针对上述问题，亟需提供一种在镉污染稻田实现能源高粱高产、抗病、高吸收镉的种植方法。通过在镉污染水稻田实施能源高粱种植，不仅可以修复镉污染，生产清洁能源，还能够通过水旱轮作，优化土壤结构，提升农田高产潜能。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是在于提供了一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，方法易行，操作简便，在镉污染稻田实现能源高粱的高产、高效栽培。
本发明的另一个目的是在于提供了一种能源高粱种衣剂和一种能源高粱专用肥的制备方法。本发明种衣剂通过配比各种原料，兼备了杀菌、防虫的效果，又可以促进种子发芽、提高了苗期根系活力；本发明专用肥料通过有机养分与矿质养分的科学配比，既可以改良稻田土壤团粒结构、满足能源高全生育期营养需求，又可以活化稻田土壤镉，提高能源高粱对土壤镉的富集系数。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，步骤如下：
A、选地整地：选择地势平坦，土层深厚，土质疏松，排灌方便和通风性良好的地块；为疏松水稻田土壤，提高土壤温度和通气性，应深耕30～40cm，结合深耕每亩施用1500～2000kg腐熟有机肥，晾晒5～7天；深耕后耙2～3遍，达到地平土细，上松下实，对于地势低洼，易遭受水淹地块，最好起垄播种，垄高15～20cm，宽1.5～2.0m。
B、种子处理：挑选成熟度好、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子，高粱种子萌发的温度控制在12～35℃，按照本发明专用抗菌防虫促生种衣剂的比例：1∶100的种比进行包衣，使抗菌防虫促生种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干；所述的高粱种子是阿尔托2号，系美国耐斯达普公司于2015年用ANx-3010为母本，RNx-95032为父本杂交，后代采用系谱法选育而成，2016年被湖南隆平高科耕地修复技术有限公司从美国引进中国，并于2017年12月通过农业部非主要农作物品种审定委员会审定定名。
C、播种施肥：每亩播种量为8000株左右，其中行距为50～70cm，株距为13～14cm，每亩高粱种子的用量大约为0.3～0.35kg。在播种同时施用播种专用肥料30～50kg/亩，专用肥料行与播种行在同一条线上，专用肥料在种子下方3～5cm处；
D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥，其中，拔节期叶面追施微量元素肥10～15kg/亩；孕穗期随水每亩补施5～10kg本发明专用肥料；
E、收割移除：能源高粱最佳收获期为乳熟中期至蜡熟中期，采用机械收割可以留5～10cm的茬，及时做好高粱秸秆的收割和移除。
所述的能源高粱种子萌发的最适温度为18～35℃，最低温度为8～12℃，播种时应在地上5厘米平均气温达12℃时，待雨下透后，土壤达饱和状态时抢墒播种。
在上述方案的基础上，所述的本发明专用种衣剂由以下质量份的原料制成：4份60％吡虫啉，3份6％戊唑醇，2份30％氯氰菊酯悬，2份胺鲜酯，10份黄腐酸钾，1份十二烷基硫酸钠，4份农乳602#，4份聚乙烯醇，2份正辛醇。
一种抗菌防虫促生种衣剂的制备方法，步骤如下：
(1)复配药剂配制：4份60％吡虫啉，3份6％戊唑醇，2份30％氯氰菊酯悬；胺鲜酯2份、黄腐酸钾10份、兑水1kg，混合均匀并转入胶体磨(分体式胶体磨型号为 JM-FB，上海索贝流体机械有限公司提供)中进行初步研磨20分钟左右，获得复配药剂。
(2)复配助剂配制：称取1份成膜剂聚乙烯醇中加入30份水，在80℃水浴锅中持续加热30分钟左右，并不断搅拌，熬制成均一、透明、无不溶物的胶状物。然后加入1 份十二烷基硫酸钠，4份农乳602#和2份正辛醇，混合均匀并转入胶体磨中进行初步研磨20分钟，获得复配助剂配制。
(3)将步骤1的配置的药剂与步骤2配制的助剂按1:1的质量分数进行混合，使用搅拌研磨机(立式搅拌研磨机，上海穗兴机电发展有限公司提供)研磨20分钟左右，然后采用高速乳化剪切机(型号为SCM-L-Ⅲ，上海穗兴机电发展有限公司提供)以 6000～8000转/分钟高速搅拌、剪切、调匀、分散10分钟左右，即得能源高粱专用种衣剂。
在上述方案的基础上，所述播种专用肥料由以下质量份数的原料制备而成：硫基复合肥(15-15-15这是氮磷钾含量均为15％的商品复合肥，市场上购买)50％，尿素10.0％，过磷酸钙5.0％，腐殖酸10％，氯化镁6.0％，钼酸锰2.0％、硼砂1.0％、硫酸锌5.0％，腐殖酸钾5.0％，柠檬酸3.0％，草酸3.0％。
一种播种专用肥料的制备方法，步骤如下：
(1)大量元素掺混料的制备：按质量分数称取50份硫基复合肥(15-15-15)，10 份尿素，5份过磷酸钙，10份腐殖酸，加入25份水，进行均匀混合，在35～50℃温度下堆沤10～15天，获得大量元素掺混料；
(2)中微量元素螯合料的制备：按质量分数称取12份氯化镁，4份钼酸锰，2份硼砂，10份硫酸锌，10份腐殖酸钾，6份柠檬酸，6份草酸，50份水，进行均匀混合，并在80～90℃的温度下反应30分钟左右，制备得到了一种中微量元素螯合肥；
(3)干燥、造粒：将步骤(1)大量元素掺混料与步骤(2)中微量元素螯合料按 2:1的比例混合均匀，干燥，粉碎，过100～200目的筛子后，将筛分好的复合肥料投入造粒机中造粒，计量后包装，即得能源高粱专用肥料。
所述的微量元素叶面肥制备方法如下：钼酸锰25～30g、硫酸亚铁10～15g、硼砂15～20g、硫酸锌20～30g，壳聚糖20～25g，有机硅10～15g，浙江润禾有机硅新材料有限公司研制而成，是以硅氧烷化合物为主要功能成分，将上述原料混合均匀，兑水 10kg，获得一种微量元素叶面肥。
优选的：所述的微量元素叶面肥料为：钼酸锰30g、硫酸亚铁10、硼砂15g、硫酸锌30g，壳聚糖20g，有机硅15g，将上述原料混合均匀，兑水10kg，获得一种微量元素叶面肥。
所述的60％吡虫啉(商品名：高巧)，6％戊唑醇(商品名：立克秀)，30％氯氰菊酯悬(商品名：帅苗)，均为拜耳作物科学(中国)有限公司提供；
所述的十二烷基硫酸钠为润湿剂，农乳602#为乳化分散剂，聚乙烯醇为成膜剂，正辛醇为消泡剂，均为苏州市嘉辰化工有限公司提供；
所述的有机硅是以硅氧烷化合物为主要功能成分，加入叶面肥可以提高液体表面张力，由浙江润禾有机硅新材料有限公司提供；
所述的三元复合肥为硫基复合肥(15-15-15)，粒径为2mm～4mm，由湖北新洋丰肥业股份有限公司提供；
所述的尿素为含氮量46.0wt％大颗粒尿素，粒径为2mm～4mm；
所述的氯化镁为大颗粒农用无水氯化镁，粒径为1mm～4mm；
所述的硫酸锌为大颗粒无水硫酸锌，粒径为2mm～4mm；
所述的硼砂为含硼量21.0wt％的大颗粒硼砂，粒径为2mm～3mm；
所述的柠檬酸和草酸由吴江市永和精细化工有限公司提供，均为粉末状，加入镉污染土壤，可以提高土壤镉的生物活性；
所述的腐殖酸是从风化褐煤提取而来，腐殖酸钾和黄腐酸钾由西安田本农用化学有限公司提供，均为粉末状，可以改良土壤团粒结构，提高土壤的保水保肥能力，促进种子萌发与提高根系活力。
通过检测成熟期能源高粱植株中各种养分的含量，得出每吨干物质需要施氮肥2.6kg/亩，磷肥1.2kg/亩，钾肥2.6kg/亩，镁肥0.7kg/亩，锌肥0.5kg/亩，硫肥0.3kg/亩，基于植物养分吸收与土壤养分平衡关系，确定本发明专用肥料各种营养元素的原料配比，具体施用量还要参考土壤的供肥能力。
通过查阅科研文献，柠檬酸、草酸等低分子有机酸可以增加土壤中镉的活性，通过盆栽试验确定5％腐殖酸钾、3％柠檬酸和3％草酸混合，既可以增加土壤中镉的活性，又可以规避低分子有机酸易降解，作用时间短的缺点。
通过上述五个步骤的技术措施：第1步通过增施腐熟有机肥，深耕和深耕后精细化耙地，解决了水稻田改旱田后土壤易板结、通透性差和田间排水难的问题，即能源高粱种子非常细小，发芽时对土壤墒情要求比较高；第2步使用本发明种衣剂对能源高粱常见病虫害具有很好的防治效果，而且种衣剂加入了黄腐酸钾和胺鲜酯等生物刺激素，能够提高药效、刺激种子早发芽、提高出苗率、缩短出苗时间，起到壮苗、齐苗的作用；第3步使用本发明专用肥，不仅能满足能源高全生育期营养需求，而且能解决了稻田土壤镉含量低、生物活性低，能源高粱对镉污染稻田修复效率低，难以大面积推广的问题；第4步在高粱拔节期通过叶面追施微量元素肥料和孕穗期补施本发明专用肥料，有效延长能源高粱的生育期和土壤镉一直保持较高的活性；第5步通过在乳熟中期至蜡熟中期收割，此时能源高粱地上部生物量达到最大，茎秆移除和燃烧发电后灰分的集中处置，解决了富集重金属的植物在大田里腐烂分解，再次回到土壤中的二次污染问题。通过以上步骤在在镉污染稻田建立了一种绿色环保、适用范围广、经济高效的能源高粱种植方法。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
(1)本发明种衣剂的原料广泛、工艺简单，采样本发明种衣剂拌种降低了丝黑穗病、二点委夜蛾等常见病虫害的发病率，同时显著提高了种子的发芽势、发芽率和苗期的根系活力，因而在工程上易于推广和实施；
(2)本发明能源高粱播种专用肥料：配方科学，肥料利用效率高，环保高效。通过有机物料与化学肥料拌和堆沤发酵处理，使得矿质营养元素和有机酸发生螯合反应，既能够满足能源高粱全生育期的营养需求，又能够提高肥料矿质营养元素的利用效率，提高能源高粱的抗倒伏能力和生物质产量；
(3)本发明的专用肥料中添加的草酸和柠檬酸等小分子有机酸可以提高土壤镉的活性、且在能源高粱的全生育期一致保持较高的生物有效性，较没有添加小分子有机酸普通肥料，高能源高粱对镉的富集系数提高了41％；
(4)重金属移除效率较高，试验结果表明在土壤镉含量为1.2mg/kg的稻田上，能源高粱每年干物质产量可达1.6吨/亩，可折标能源量为0.8吨标准煤；植物镉富集系数为4.5左右，每年每亩可移除镉7g以上。
具体实施方式
在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
下面结合具体实施例，并参照数据进一步详细的描述本发明。以下实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：
一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，其步骤是：
A、选地整地：选择地势平坦，土层深厚，土质疏松，排灌方便和通风性良好的地块；为疏松水稻田土壤，提高土壤温度和通气性，应深耕30cm，结合深耕每亩施用1500kg 腐熟有机肥，晾晒7天；深耕后耙2遍，达到地平土细，上松下实。起垄播种，垄高20cm，宽2.0m。
B、种子处理：挑选成熟度好、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子，当春季平均气温达15℃时适时拌种，按照1∶100的药种比进行包衣，使抗菌防虫促生种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干；所述的高粱种子是阿尔托2号；
C、播种施肥：每亩播种量为8000株，其中行距为60cm，株距为13或14cm，每亩高粱种子的用量大约为0.35kg。在播种同时施用播种专用肥料30kg/亩，肥料行与播种行在同一条线上，肥料在种子下方5cm处；
D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥，其中，拔节期叶面追施微量元素肥10kg/亩；孕穗期随水每亩补施5kg本发明专用肥料；
E、收割移除：能源高粱最佳收获期为乳熟中期至蜡熟中期，及时做好高粱秸秆的收割和移除。
一种抗菌防虫促生种衣剂的制备方法，步骤如下：
(1)复配药剂配制：4份60％吡虫啉，3份6％戊唑醇，2份30％氯氰菊酯悬；胺鲜酯2份、黄腐酸钾10份、兑水1kg，混合均匀并转入胶体磨(分体式胶体磨型号为 JM-FB，上海索贝流体机械有限公司提供)中进行初步研磨20分钟左右，获得复配药剂。
(2)复配助剂配制：称取1份成膜剂聚乙烯醇中加入30份水，在80℃水浴锅中持续加热30分钟左右，并不断搅拌，熬制成均一、透明、无不溶物的胶状物。然后加入1 份十二烷基硫酸钠，4份农乳602#和2份正辛醇，混合均匀并转入胶体磨中进行初步研磨20分钟，获得复配助剂配制。
(3)将步骤1的配置的药剂与步骤2配制的助剂按1:1的质量分数进行混合，使用搅拌研磨机(立式搅拌研磨机，上海穗兴机电发展有限公司提供)研磨20分钟左右，然后采用高速乳化剪切机(型号为SCM-L-Ⅲ，上海穗兴机电发展有限公司提供)以 6000～8000转/分钟高速搅拌、剪切、调匀、分散10分钟左右，即得能源高粱专用种衣剂。
一种播种专用肥料的制备方法，步骤如下：
(1)大量元素掺混料的制备：按质量分数称取50份硫基复合肥(15-15-15)，10 份尿素，5份过磷酸钙，10份腐殖酸，加入25份水，进行均匀混合，在35～50℃温度下堆沤15天，获得大量元素掺混料；
(2)中微量元素螯合料的制备：按质量分数称取12份氯化镁，4份钼酸锰，2份硼砂，10份硫酸锌，10份腐殖酸钾，6份柠檬酸，6份草酸，50份水，进行均匀混合，并在80℃的温度下反应30分钟，制备得到中微量元素螯合肥；
(3)干燥、造粒：将上述大量元素掺混料与中微量元素螯合料按2:1的比例混合均匀，干燥，粉碎，过150目的筛子后，将筛分好的复合肥料投入造粒机中造粒，计量后包装，即得能源高粱专用肥料。
所述的微量元素叶面肥制备方法如下：所述的微量元素叶面肥料为：钼酸锰30g、硫酸亚铁10、硼砂15g、硫酸锌30g，壳聚糖20g，有机硅15g，将上述原料混合均匀，兑水10kg，获得一种微量元素叶面肥。
实施例2
一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，步骤如下：
A、选地整地：选择地势平坦，土层深厚，土质疏松，排灌方便和通风性良好的地块；为疏松水稻田土壤，提高土壤温度和通气性，应深耕30cm，结合深耕每亩施用1500kg 腐熟有机肥，晾晒7天；深耕后耙2遍，达到地平土细，上松下实。起垄播种，垄高20cm，宽2.0m。
B、种子处理：挑选成熟度好、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子，当春季平均气温达15℃时适时拌种，按照1∶100的药种比进行包衣，使抗菌防虫促生种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干；所述的高粱种子是阿尔托2号；
C、播种施肥：每亩播种量为8000株，其中行距为60cm，株距为13或14cm，每亩高粱种子的用量大约为0.35kg。在播种同时施用播种专用肥料40kg/亩，肥料行与播种行在同一条线上，肥料在种子下方5cm处；
D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥，其中，拔节期叶面追施微量元素肥10kg/亩；孕穗期随水每亩补施5kg本发明专用肥料；
E、收割移除：能源高粱最佳收获期为乳熟中期至蜡熟中期，及时做好高粱秸秆的收割和移除。
实施例3
一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，步骤如下：
A、选地整地：选择地势平坦，土层深厚，土质疏松，排灌方便和通风性良好的地块；为疏松水稻田土壤，提高土壤温度和通气性，应深耕30cm，结合深耕每亩施用1500kg 腐熟有机肥，晾晒7天；深耕后耙2遍，达到地平土细，上松下实。起垄播种，垄高20cm，宽2.0m。
B、种子处理：挑选成熟度好、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子，当春季平均气温达15℃时适时拌种，按照1∶100的药种比进行包衣，使抗菌防虫促生种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干；所述的高粱种子是阿尔托2号；
C、播种施肥：每亩播种量为8000株，其中行距为60cm，株距为13或14cm，每亩高粱种子的用量大约为0.35kg。在播种同时施用播种专用肥料50kg/亩，肥料行与播种行在同一条线上，肥料在种子下方5cm处；
D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥，其中，拔节期叶面追施微量元素肥10kg/亩；孕穗期随水每亩补施5kg本发明专用肥料；
E、收割移除：能源高粱最佳收获期为乳熟中期至蜡熟中期，及时做好高粱秸秆的收割和移除。
实施例4
一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，步骤如下：
A、选地整地：选择地势平坦，土层深厚，土质疏松，排灌方便和通风性良好的地块；为疏松水稻田土壤，提高土壤温度和通气性，应深耕30cm，结合深耕每亩施用1500kg 腐熟有机肥，晾晒7天；深耕后耙2遍，达到地平土细，上松下实。起垄播种，垄高20cm，宽2.0m。
B、种子处理：挑选成熟度好、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子，当春季平均气温达15℃时适时拌种，按照1∶100的药种比进行包衣，使抗菌防虫促生种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干；
C、播种施肥：每亩播种量为8000株，其中行距为60cm，株距为13或14cm，每亩高粱种子的用量大约为0.35kg。在播种同时施用播种专用肥料30kg/亩，肥料行与播种行在同一条线上，肥料在种子下方5cm处；
D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥，其中，拔节期叶面追施微量元素肥10kg/亩；孕穗期随水每亩补施10kg本发明专用肥料；
E、收割移除：能源高粱最佳收获期为乳熟中期至蜡熟中期，及时做好高粱秸秆的收割和移除。
实施例5
一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，步骤如下：
A、选地整地：选择地势平坦，土层深厚，土质疏松，排灌方便和通风性良好的地块；为疏松水稻田土壤，提高土壤温度和通气性，应深耕30cm，结合深耕每亩施用1500kg 腐熟有机肥，晾晒7天；深耕后耙2遍，达到地平土细，上松下实。起垄播种，垄高20cm，宽2.0m。
B、种子处理：挑选成熟度好、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子，当春季平均气温达15℃时适时拌种，按照1∶100的药种比进行包衣，使抗菌防虫促生种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干；
C、播种施肥：每亩播种量为8000株，其中行距为60cm，株距为13或14cm，每亩高粱种子的用量大约为0.35kg。在播种同时施用播种专用肥料50kg/亩，肥料行与播种行在同一条线上，肥料在种子下方5cm处；
D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥，其中，拔节期叶面追施微量元素肥10kg/亩；孕穗期随水每亩补施10kg本发明专用肥料；
E、收割移除：能源高粱最佳收获期为乳熟中期至蜡熟中期，及时做好高粱秸秆的收割和移除。
田间种植试验：
1.试验材料
能源高粱品种：阿尔托2号，系美国耐斯达普公司于2015年用ANx-3010为母本，RNx-95032为父本杂交，后代采用系谱法选育而成，2016年被湖南隆平高科耕地修复技术有限公司从美国引进中国，并于2017年12月通过农业部非主要农作物品种审定委员会审定定名。
2.试验分组
实施例1、实施例2和实施例3的方法种植组；
对照组1：采用普通药剂拌种替换实施例1中的本发明专用种衣剂拌种。普通药剂拌种方法为：称取3份6％戊唑醇(商品名：立克秀)，2份30％氯氰菊酯悬(商品名：帅苗)，兑5份水，搅拌均匀，按照1∶100的药种比进行包衣，使种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干后播种。所有药剂均为拜耳作物科学(中国)有限公司提供。
对照组2：采用市售玉米专用复合肥替代本发明实施例1中的本发明专用肥料，使用量和使用方法同实施例1中的本发明专用肥料。市售玉米专用复合肥为硫酸钾型复合肥(15-15-15)，购自湖北新洋丰肥业股份有限公司。
3.试验方法
试验共设5个处理，每个处理组3个重复，共计15个小区，小区长10米、宽6米，各小区随机区组排列。试验地点位于湖南省长沙县北山镇，该土壤为花岗岩发育的水稻土，土壤全氮2.1，全磷0.7g/kg，全钾39.1g/kg，有机质含量为18.7g/kg，全镉含量为 1.2mg/kg。
4.指标测定及结果分析
4.1病虫害防治和安全性评价
发病率＝发病株数/调查总株数×100％；收获期倒伏率＝倒伏株数/调查总株数×100％；病害防治和安全性评价如表1所示。
表1病虫害防治和安全性评价
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对照组1 对照组2
丝黑穗病/％ 0.2 0.3 0.5 4.9 0.6
叶炭疽病/％ 2.4 3.3 2.6 6.8 1.7
二点委夜蛾/％ 1.3 2.1 2.8 7.2 1.6
倒伏率/％ 0 0 1.1 0.7 5.2
由表1可知，本发明实施例1～3的种植方法能显著降低丝黑穗病、叶炭疽病和二点委夜蛾的发病率，其效果与使用本发明的专用拌种剂的对照组2效果相同；而且，本发明实施例1～3的种植方法能显著降低能源高粱的倒伏率，其效果与使用本发明专用肥料的对照组1效果相同。
4.2种子及苗期根系生理活性测定
发芽势＝播种4d内发芽种子数/调查种子数×100％；发芽率＝播种7d内发芽种子数/ 调查种子数×100％。发芽以种子胚根长0.2mm为标准。
于能源高粱苗期采集根系，采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根系活力 (μg·g-1·h-1)，结果如表2所示。
表2种子及根系生理活性
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对照组1 对照组2
发芽势/％ 64 69 65 61 32
发芽率/％ 85 86 89 84 75
根系活力 138 145 144 130 114
由表2可知，本发明实施例1～3的种植方法能显著提高能源高粱的发芽势、发芽率和苗期能源高粱的根系活力，其效果与使用本发明专用拌种剂的对照组1效果相同；而且，本发明实施例1～3的种植方法会对能源高粱种子萌发产生了一定的刺激作用，绿色安全。
4.3收获期的农艺性状及地上部生物产量
在收获期在离地面5cm处用游标卡尺测茎秆的粗度，留茬5cm测定地能源高粱的上部鲜重产量和干物质产量，结果如表3所示。
表3收获期的农艺性状及地上部生物产量
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对照组1 对照组2
株粗/cm 2.4 2.5 2.4 2.1 2.2
株高/m 3.76 3.68 3.72 3.75 3.71
鲜重(t/亩) 6.07 6.32 6.28 5.27 5.67
干重(t/亩) 1.61 1.65 1.63 1.32 1.58
由表3可知，本发明实施例1～3的种植方法能提高能源高粱的茎秆粗度，其效果与使用本发明专用肥料的对照组2效果相同，但对株高影响不显著；本发明实施例1～3 的种植方法能显著提高能源高粱的的鲜重和干重产量，其效果与使用本发明专用肥料的对照组2效果相同。
4.4镉富集系数及每亩移除量测定
镉富集系数＝收获期能源高粱地上部镉含量/土壤总镉含量；镉移除量是收获期能源高粱能从土壤中带走的总镉量，结果如表4所示。
表4收获期镉富集系数及每亩移除量测定
Figure RE-GDA0002281970380000121
由表4可知，本发明实施例1～3的种植方法能提高能源高粱对土壤重金属镉的富集系数和移除量，其效果与使用本发明专用肥料的对照组2效果相同。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，其步骤是：
A、选地整地：选择地势平坦，土层深厚，土质疏松，排灌方便和通风性的地块；为疏松水稻田土壤，深耕30～40cm，结合深耕每亩施用1500～2000kg腐熟有机肥，晾晒5～7天；深耕后耙2～3遍，达到地平土细，上松下实，对于地势低洼，易遭受水淹地块，起垄播种，垄高15～20cm，宽1.5～2.0m；
B、种子处理：挑选成熟、无冻伤、发芽率高、芽势强的高粱种子，高粱种子萌发的温度控制在12～35℃，按照本发明专用抗菌防虫促生种衣剂的比例：1∶100的种比进行包衣，使抗菌防虫促生种衣剂全部均匀分布到种子表面，晾干；所述的高粱种子是阿尔托2号；
C、播种施肥：每亩播种量为8000株，其中行距为50～70cm，株距为13～14cm，每亩高粱种子的用量为0.3～0.35kg，在播种同时施用播种专用肥料30～50kg/亩，专用肥料行与播种行在同一条线上，专用肥料在种子下方3～5cm处；
D、田间管理：拔节期和孕穗期补水施肥，其中，拔节期叶面追施微量元素肥10～15kg/亩；孕穗期随水每亩补施5～10kg专用肥料；
E、收割移除：能源高粱收获期为乳熟中期至蜡熟中期，采用机械收割留5～10cm的茬，高粱秸秆的收割和移除；
所述的抗菌防虫促生种衣剂的制备方法，其步骤是：
(1)复配药剂配制：4份60％吡虫啉，3份6％戊唑醇，2份30％氯氰菊酯悬；胺鲜酯2份、黄腐酸钾10份、兑水1kg，混合均匀并转入胶体磨中研磨20分钟，获得复配药剂；
(2)复配助剂配制：称取1份成膜剂聚乙烯醇中加入30份水，在80℃水浴锅中持续加热30分钟，并不断搅拌，熬制成均一、透明、无不溶物的胶状物，然后加入1份十二烷基硫酸钠，4份农乳602#和2份正辛醇，混合均匀并转入胶体磨中研磨20分钟，获得复配助剂配制；
(3)将步骤(1)的配置的药剂与步骤(2)配制的助剂按1:1的质量分数进行混合，使用多功能研磨搅拌机研磨30分钟，采用高速乳化剪切机以6000～8000转/分钟高速搅拌、剪切、调匀、分散10分钟，得能源高粱专用种衣剂；
所述的专用肥料的制备方法，其步骤是：
(1)大量元素掺混料的制备：按质量分数称取50份硫基复合肥，10份尿素，5份过磷酸钙，10份腐殖酸，加入25份水，进行均匀混合，在35～50℃温度下堆沤10～15天，获得大量元素掺混料；
(2)中微量元素螯合料的制备：按质量分数称取12份氯化镁，4份钼酸锰，2份硼砂，10份硫酸锌，10份腐殖酸钾，6份柠檬酸，6份草酸，50份水，进行均匀混合，并在80～90℃的温度下反应30分钟，制备得到中微量元素螯合肥；
(3)干燥、造粒：将步骤(1)大量元素掺混料与步骤(2)中微量元素螯合料按2:1的比例混合均匀，干燥，粉碎，过100～200目的筛子后，将筛分好的复合肥料投入造粒机中造粒，计量后包装，得专用肥料。
2.根据权利要求1所述的一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，其特征在于，所述的高粱种子萌发的温度为18～35℃，最低温度为8～12℃，播种时在地上5厘米平均气温达12℃时，待雨下透后，土壤达饱和状态时抢墒播种。
3.根据权利要求1所述的一种在镉污染稻田种植能源高粱的方法，其特征在于，所述的微量元素叶面肥制备方法如下：钼酸锰25～30g、硫酸亚铁10～15g、硼砂15～20g、硫酸锌20～30g，壳聚糖20～25g，有机硅10～15g，将上述原料混合均匀，兑水10kg。
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