[发明专利]一种在镉污染土壤中安全种植作物的方法

说明书

本发明公开一种在镉污染土壤中安全种植作物的方法，包括下述步骤：播种前，在表层土壤中施入钝化剂来钝化镉；播种后，采用滴灌系统进行滴灌，所述滴灌系统包括输水主管，所述输水主管分别与设置在地面上地面滴灌管和不同埋深的地下滴灌管连通；作物苗期，采用地面滴灌管进行滴灌，在之后的生育期内，根据作物的扎根深度，逐步开通与根系距离为5～10cm的地下滴灌管进行滴灌。土壤中镉污染通常集中在土壤表层，本发明利用不同埋深的地下滴灌系统诱导作物根系更快的向下生长，巧妙的利用了根系的向水性，避开表层的镉积累层，此外，在土壤表层施用钝化剂，达到联合修复镉污染土壤的目的。

技术领域

本发明涉及种植技术领域，特别涉及一种在中轻度的镉污染土壤中安全种植作物的方法。

背景技术

土壤是生态环境的重要组成部分，也是人类赖以生存的物质基础。然而，随着我国工农业的快速发展，矿产资源的不合理开采，以及农业生产中污水灌溉、化肥的不合理使用、畜禽养殖等，导致了土壤重金属的污染逐步加剧。镉是环境中毒性最强的5毒（汞、铅、镉、砷、铬）元素之一，同时由于镉在土壤中不易迁移，镉对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，土壤一旦受到镉污染就很难恢复。

据报道，全世界每年有9.5-45万吨的Cd被排放到土壤中。过量的Cd污染不仅使农作物的产量和品质降低，而且通过食物链的传递影响人和动物健康，导致癌变或畸形。土壤重金属污染的传统修复方法通常采用物理、化学技术，如物理分离法、化学钝化等。其原理主要是通过减少土壤表层污染物的浓度，或者增强土壤重金属的稳定性，进而降低其扩散性和生物有效性，减轻其对作物的危害及作物对其的吸收、转运量，从而维持农田的持续利用和作物的安全生产。这些传统方法具有治理效果好、历时短的优点，但成本高、难于管理、二次污染、环境扰动大等缺陷，严重限制了其在经济相对落后区域的发展。因此，对镉污染土壤的利用及修复的研究目前是土壤环境研究的热点。

发明内容

本发明提供了一种在镉污染土壤中安全种植作物的方法，解决现有的对镉污染土壤修复成本高、难于管理、二次污染、环境扰动大等问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种在镉污染土壤中安全种植作物的方法，包括下述步骤：

（1）播种前，在表层土壤中施入钝化剂来钝化镉；

（2）播种后，采用滴灌系统进行滴灌，所述滴灌系统包括输水主管，所述输水主管分别与设置在地面上地面滴灌管和不同埋深的地下滴灌管连通；

作物苗期，采用地面滴灌管进行滴灌，在之后的生育期内，根据作物的扎根深度，逐步开通与根系距离为5~10cm的地下滴灌管进行滴灌。

其中，优选地，所述钝化剂为生物炭、磷矿粉、海泡石和石灰中的任意一种或几种。

其中，优选地，所述土壤镉的钝化剂的加入量为1500~3000kg/hm²，平衡时间为6~10天。

其中，优选地，所述地下滴灌管由第一滴灌管、第二滴灌管和第三滴灌管构成。

其中，优选地，所述第一滴灌管的埋深为距离地面15cm，所述第二滴灌管的埋深为距离地面25cm，所述第三滴灌管为距离地面35cm。

其中，优选地，所述地下滴灌管上覆盖有U型或半圆形的防护管。

其中，优选地，所述滴灌系统还包括水泵、水表、电磁阀和土壤水分传感器，所述水泵与所述输水主管连接，所述水表设置在输水主管上，所述电磁阀为多个，分别设置地面滴灌管和地下滴灌管上，所述土壤水分传感器为多个，均匀设置在相邻的地面滴灌管或相邻的地下滴灌管之间。

其中，优选地，所述滴灌系统还包括灌溉监测控制器，所述灌溉监测控制器与水泵、水表、电磁阀和土壤水分传感器连接，所述灌溉监测控制器通过无线通讯模块与中央监控计算机连接。