[发明专利]一种降低水稻籽粒镉含量的稻田磷肥施用方法

说明书

技术领域

本发明属于农产品重金属污染防治技术。

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等对生物有毒的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，并常常通过食物链向人体富集。

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。上述污染地区水稻籽粒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，但稻米的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水稻籽粒镉含量。

在实际水稻生产中，由于稻田土壤磷的流失量较大，水稻缺磷的现象非常普遍。但很多农民的施磷方法比较盲目，往往缺乏科学性。本发明者通过大量研究发现：稻米中的Cd含量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。不同的磷肥施用量和施用方法对水稻的Cd吸收会有不同的影响。如果施磷时期或施磷水平控制不当，不但会造成水稻产量低及稻米品质下降，而且会使稻田土壤中对人体毒性很强的重金属Cd的释放增加及促进水稻对这些物质的吸收，结果导致水稻籽粒中Cd含量超标，特别是在Cd污染的稻田中，这种情况很容易出现。本发明者通过大量研究表明，与农民通常采用的低施磷水平及将磷肥作为基肥一次性施用比较，适宜时期、适宜水平的施磷方法，可以在提高水稻产量的同时，能大幅度降低水稻籽粒的Cd含量。

本发明降低水稻籽粒镉含量的稻田磷肥施用方法是：

（1）施磷水平：高施磷水平，施磷量为135kg/hm²（以有效成分P₂O₅计，合每亩9kg）。

施磷水平低（低施磷水平，45kg/hm²），水稻产量低，籽粒Cd含量高，容易超过国家卫生标准；施磷水平中等（中施磷水平，90kg/hm²），虽然水稻产量也较高（产量仅比高施磷水平低1%不到），但籽粒Cd含量也较高，也容易超过国家卫生标准；高施磷水平与中、低施磷水平比较，籽粒Cd含量都有大幅度下降，并且水稻产量提高（见附表1及表2）。

（2）施磷时期：分3次施肥，基肥、分蘖肥、粒肥各施总施磷量的1/3。，基肥、分蘖肥、粒肥表示在水稻栽秧前3天、栽秧后20天、抽穗前5天施肥。