[发明专利]一种降低稻米中镉含量的稻田灌水方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种属于农产品重金属污染防治技术，具体涉及一种降低稻米中镉含量的稻田灌水方法。

背景技术

20世纪50年代以来，随着人口数量的大幅度增加，采矿、冶炼和制造等工业的快速发展，农用化学品的大量使用及城市污水污物的排放，导致Cd、Pb、Hg、Cu等对生物有毒金属元素在环境中快速、过量地积累，这一由人类活动造成的环境污染问题引起了广泛的关注，这些金属元素的大部分被概括在一起，被称之为“重金属(Heavy metals)”元素。在各重金属元素中，镉（Cd）是受到关注程度最高的元素之一，因为Cd容易被植物吸收，并常常通过食物链在人体内富集。

Cd对人体毒性极高，且易被人体吸收积累。有充分研究结果证明，Cd对动物的肺部、前列腺、肾上腺、睾丸及造血系统等多种器官有很强的致癌作用。据日本研究，长期食用Cd含量高的大米会引起人体肾脏功能紊乱，导致死亡率上升，寿命缩短。发生于日本富山县神通川流域的骨痛病，已被日本环境机构证实是由于当地居民长期食用被Cd污染的大米所致。Cd已被国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer）确定为对人类的致癌物质。

在中国工矿区及经济发达地区，随着人口数量的快速增加、工业的发展及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Cd污染非常严重，且面积和程度呈上升趋势。如广西阳朔铅锌矿废水污染的农田土壤含Cd量达10-136mg/kg；沈阳张士灌区受污染农田面积2800hm²，土壤Cd含量5-7mg/kg；湖北大冶炼铜厂的烟囱排出的镉对周围10km范围的农田造成污染，污染农田面积达8700hm²；上海炼锌厂排放的含镉废水所污染的农田土壤平均镉含量达7.7mg/kg；“世界钨都”江西大余县遍布钨矿厂，受污水灌溉农田面积达5000多hm²，土壤平均镉含量为0.62mg/kg，与日本神通川流域的镉污染情况相似。上述污染地区稻米Cd含量为0.29-1.09mg/kg，全部超过国家卫生标准（<0.2mg/kg）。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，江苏省部分地区粮食（大米、小麦、面粉）的Cd含量超标率达25%。而且，水稻对Cd的吸收和积累有一个显著的特点是：往往生长并未受到影响，但糙米的Cd含量已超过卫生标准数倍,甚至十多倍。因此，Cd在土壤-稻米-人类系统中的移动和累积受到高度关注。

发明内容

本发明要解决的技术问题是降低稻米中镉含量，为此本发明通过严格控制灌溉时期能有效降低稻米中镉含量，并且不影响水稻产量。

本发明提供一种降低稻米中镉含量的稻田灌水方法，在水稻分蘖盛期到抽穗期控水（秧苗移栽后40-70天）；其它时期淹水灌溉，保持水层5-10cm。

与水稻全生育期淹水灌溉比较，水稻产量没有明显下降（下降幅度低于5%）（见附表1），但稻米Cd含量下降22.2%-53.8%（见附图1-4）。如在抽穗前其它时期控水，会显著降低水稻产量（产量下降18%-35%），如在抽穗后控水，会显著提高稻米Cd浓度（稻米Cd含量上升12.8%-166.7%）（见附图1-4）。

作为优选，水稻分蘖盛期到抽穗期的控水为轻度控水，轻度控水具体操作方法是：排干水层，让土壤自然干燥到轻度缺水（轻度缺水是指从土壤外观上看，表土开始变硬，但未发白，出现细微裂纹；如测定土壤含水量，保持土壤含水量为最大持水量的80%左右（±5%））；达到轻度缺水后，再灌水到饱和，但未出现明显水层，然后让其自然干燥；如此重复进行。控水程度过轻，降低稻米Cd含量的效果较差；控水程度过重，水稻产量会显著下降。

此外，宜选择对土壤中Cd吸收能力较弱的粳稻品种，不宜选择对Cd吸收能力较强的籼稻或杂交稻品种。