一种在镉污染土壤安全生产水稻的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710520252.0 (22)申请日 2017.06.30 (71)申请人 四川省农业科学院土壤肥料研究所 地址 610066 四川省成都市锦江区狮子山 路4号2区 (72)发明人 上官宇先 秦鱼生 喻华 陈琨 曾祥忠 樊红柱 郭松 (74)专利代理机构 北京元本知识产权代理事务 所 11308 代理人 秦力军 (51)Int.Cl. A01G 16/00(2006.01) A01C 21/00(2006.01) A01B 79/02(2006.01) C05G 1/00。

2、(2006.01) (54)发明名称 一种在镉污染土壤安全生产水稻的方法 (57)摘要 本发明公开一种在镉污染土壤安全生产水 稻的方法， 涉及作物栽培领域， 包括向镉污染的 稻田土壤中施用由尿素、 磷铵和硫酸钾组成的矿 质肥料， 用以阻控水稻籽粒对镉元素的吸收； 向 镉污染的稻田土壤中施用铁肥， 抑制镉元素与水 稻中转运蛋白的结合， 降低稻米中镉元素含量； 向镉污染的稻田土壤中施用土壤调理剂， 降低土 壤有效镉含量和水稻秸秆中的镉元素向水稻籽 粒的转移比例； 本发明方法通过使用大量元素肥 料、 中量元素肥料以及土壤改良剂从镉元素活 性、 土壤镉含量以及水稻镉迁移三方面保证水稻 在镉污染土壤的安。

3、全生产， 不但效果好， 而且成 本低， 施用简便， 经济效益显著。 权利要求书1页 说明书10页 附图1页 CN 107318548 A 2017.11.07 CN 107318548 A 1.一种在镉污染土壤安全生产水稻的方法， 其特征在于， 包括： 向镉污染的稻田土壤中施用由尿素、 磷铵和硫酸钾组成的矿质肥料， 用以阻控水稻籽 粒对镉元素的吸收； 向镉污染的稻田土壤中施用铁肥， 抑制镉元素与水稻中转运蛋白的结合， 降低稻米中 镉元素含量； 向镉污染的稻田土壤中施用土壤调理剂， 降低土壤有效镉含量和水稻秸秆中的镉元素 向水稻籽粒的转移比例； 其中， 所述铁肥选自硫酸亚铁或EDDHA-Fe中的。

4、一种或多种； 其中， 所述土壤调理剂为石灰、 鸡粪、 钛石膏中的一种或多种。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述矿质肥料作为底肥或分蘖肥施入镉污染 的稻田土壤中。 3.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述铁肥以喷施的方式施用。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述喷施铁肥的时期为孕穗期或扬花期或灌 浆期中的任一一个时期或多个时期。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述矿质肥料中氮的有效含量、 五氧化二磷 的有效含量与氧化钾的有效含量比例为(9-13)： (4-8)： (4-8)。 6.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述石灰施用量随着土壤p。

5、H值的增大而降 低。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107318548 A 2 一种在镉污染土壤安全生产水稻的方法 技术领域 0001 本发明涉及作物栽培领域， 尤其涉及在镉污染土壤上进行水稻安全生产的技术。 背景技术 0002 重金属镉(Cd)具有致癌、 致畸、 致突变等危害， 是各国优先控制的污染物之一， 其 污染在世界范围内广泛存在且日益加剧。 镉在土壤中的活性较高， 在土壤 植物系统间迁移 能力较强， 易造成农作物及水环境污染， 并通过食物链传递进入动物和人体造成危害。 据统 计， 全世界每年向环境中释放的镉达30,000吨左右， 其中82 94会进入土壤中， 我国每 年由。

6、工业废弃物排放到环境中的镉总量约 680余吨。 镉是我国土壤中最主要的重金属污染 物， 据估算， 我国仅镉污染的耕地就有8,000万亩左右。 在一些污染严重的地区， 稻田有效镉 含量甚至是国家标准值的26倍。 土壤镉污染问题已成为制约我国经济和社会可持续发展的 重大环境问题之一， 其污染防控、 预测预警已迫在眉睫。 0003 镉是人体非必需元素， 镉可以通过呼吸、 饮食或其他途径进入人体， 当人体内镉浓 度达到一定限度时， 就会引发镉中毒58。 镉可以和人体内部分蛋白质分子集合， 抑制许多 酶的活性， 进而影响肾脏、 肝脏器官中酶系统的正常功能60。 镉还具有致癌致畸变作用， 可以直接导致中毒。

7、严重者死亡。 慢性镉中毒可以损伤也可引起贫血61。 自从1955年日本 发现二次大战后富山县出现的骨痛病为长期食用含Cd食物和饮用含Cd水所致以来， Cd污染 问题开始引起了人们越来越多的关注， 并进行了大量的研究。 1971年的国际会议上Cd被列 为环境污染中最为危险的五种物质之一。 0004 镉是生物毒性最强的重金属元素之一， 在上壤中的化学活性强、 毒性持久， 容易通 过食物链的富集作用危害人类健康。 近些年来， 以湖南为首的多批次大米被检出镉超标， 频 现的 “镉米” 事件， 又将土壤重金属镉污染推向了风口浪尖。 镉是使农田受污染最普遍、 生物 毒性最强的重金属元素， 它在环境中的化学。

8、活性强、 赋存形态多、 移动性大、 毒性持久， 容易 通过食物链的富集作用危及人类健康。 因此， 再全面地了解土壤重金属镉污染现状的基础 上， 开展镉的污染的地球化学行为研究， 并采用各种方法控制和减少镉对人体的危害， 保证 四川省的粮食安全， 实现全省土壤的可持续利用具有重要意义。 0005 根据环境保护部和国土资源部在2014年发布的全国土壤污染状况调查公报所述， 全国土壤环境状况总体不容乐观， 部分地区土壤污染较重， 耕地土壤环境质量堪忧。 全国土 壤总的点位超标率为16.1， 其中耕地土壤点位超标率为19.4。 从污染物超标情况看， 镉 污染物点位超标率为7.0， 是土壤中首要的污染物。

9、， 而对于四川省而言， 污染情况更加不 容忽视， 全省土壤总的点位超标率为28.7， 镉污染物点位超标率为20.8， 远远高于其它 污染物。 而土壤主要的污染地区为： 攀西地区、 成都平原区、 川南地区， 尤其以成都平原为代 表， 目前的研究表明， 成都平原经济区农田土壤Cd含量整体处于轻度 中度污染水平(李冰, 2014.)， 成都平原经济区重金属Cd生态风险较高， Cd的风险指数在各地均超过1， 是全区生 态风险最高的重金属。 并且由于大气干湿沉降和化肥的不合理使用， 土壤表层Cd含量会持 续增加， 年均增长0.006mg/kg。 土壤酸化速度明显， pH值年均降低0.02， 这也在一定程。

10、度上 说 明 书 1/10 页 3 CN 107318548 A 3 加剧了土壤中镉的毒性效应(汤奇峰,2007.)。 因此开展四川省的镉污染土壤中镉的相关污 染研究十分必要。 0006 目前， 治理土壤重金属污染的途径主要有两种， 一是改变重金属在土壤中的存在 形态、 使其钝化固定， 降低其在环境中的迁移性和生物可利用性； 二是从土壤中去除重金 属。 围绕这两种治理途径， 提出各种物理、 化学和生物治理方法。 尽管我国在土壤污染治理 与修复上已取得了一些进展， 但绝大部分方法尚处在实验室批实验和模拟试验阶段， 达到 现场应用程度的成熟方法较少。 从修复方法来看， 物理法主要采用工程措施如客土。

11、、 换土、 翻土、 去表土等方法， 适用于大多数污染物和多种条件， 治理效果彻底、 稳定， 但该方法投资 大， 实施复杂， 容易改变土壤性质， 导致土壤肥力下降， 因而在现实情况下难以大面积使用。 生物法主要利用超富集植物吸收土壤中的重金属， 然后通过收获超富集植物移除土壤中的 重金属， 但该方法的田间推广应用存在一定局限性， 该方法需要通过溶液培养、 盆栽及大田 实验来筛选对污染物具有低吸收能力的作物， 而且该作物还需要与当地农田环境相适应， 满足当地的农业需求， 可见， 总结一套相应的筛选技术与方法体系对于其它高风险农田中 低吸收作物的筛选虽然具有很好的参考性， 但提炼与总结的过程较为复杂。

12、， 工作量及难度 较大。 0007 近年来， 有些学者也尝试了利用土壤动物(如蚯蚓)来修复受污染土壤的方法， 但 由于土壤动物的回收相当困难， 也限制了该类技术的大规模推广应用， 目前尚没有大规模 成功应用的实例。 发明内容 0008 为满足在镉污染土壤进行水稻安全种植的需求， 本发明提供一种既能阻控水稻对 镉元素吸收、 又能抑制镉元素向水稻籽粒迁移的水稻安全的生产方法。 0009 为实现本发明的技术目的， 本发明提供一种在镉污染土壤安全生产水稻的方法， 包括： 0010 向镉污染的稻田土壤中施用由尿素、 磷铵和硫酸钾组成的矿质肥料， 用以阻控水 稻籽粒对镉元素的吸收； 0011 向镉污染的稻。

13、田土壤中施用铁肥， 抑制镉元素与水稻中转运蛋白的结合， 降低稻 米中镉元素含量； 0012 向镉污染的稻田土壤中施用土壤调理剂， 降低土壤有效镉含量和水稻秸秆中的镉 元素向水稻籽粒的转移比例； 0013 其中， 所述铁肥选自硫酸亚铁或EDDHA Fe中的一种或多种。 0014 其中， 所述土壤调理剂为石灰、 鸡粪、 钛石膏中的一种或多种。 0015 特别是， 所述矿质肥料作为底肥或分蘖肥施入镉污染的稻田土壤中。 0016 其中， 所述铁肥以喷施的方式施用。 0017 其中， 所述喷施铁肥的时期为孕穗期或扬花期或灌浆期中的任一一个时期或多个 时期。 0018 其中， 铁肥的施用浓度为0.2wt。。

14、 特别是， 所述矿质肥料中氮的有效含量、 五氧化 二磷的有效含量与氧化钾的有效含量比例为(9 13)： (4 8)： (4 8)。 0019 有益效果： 说 明 书 2/10 页 4 CN 107318548 A 4 0020 1、 本发明方法通过使用矿质肥料、 铁肥以及土壤调理剂从镉元素活性、 土壤镉含 量以及水稻镉迁移三方面保证水稻在镉污染土壤的安全生产， 不但效果好， 而且成本低， 施 用简便。 0021 2、 本发明方法利用先向土壤中施入部分矿质肥料， 降低土壤中镉元素的活性， 然 后再施入土壤调理剂对土壤进行改良， 利用土壤改良剂的物理性质降低土壤中镉元素的含 量， 最后向处于生长期。

15、的水稻稻田中施用铁肥和剩余矿质肥料， 降低水稻籽粒中的镉元素 含量的方面， 不但使水稻籽粒中的镉含量处于较低水平， 而且提高了水稻产量， 实现了安全 生产与高量生产， 经济效益显著。 附图说明 0022 图1是试验例2所示的不同铁肥种类及施用方法下稻米Cd含量变化折线图。 具体实施方式 0023 下面结合具体实施例， 进一步阐述本发明。 但这些实施例仅限于说明本发明而不 用于限制本发明的范围。 下列实施例中未注明具体实验条件的实验方法， 通常按照常规条 件， 或按照厂商所建议的条件。 0024 本发明试验地位于成都平原的水稻主产区， 地势平坦， 水源丰富， 灌溉便利， 耕作 方便， 气候温和，。

16、 雨量充沛。 常年平均气温15 16， 年平均日照时数1200 小时， 无霜期270 天左右， 年均降雨量960毫米。 项目区的主要土壤类型水稻土、 新积土、 黄壤3个土类， 20多个 土种。 其中水稻土占90以上。 土壤宜种性较广， 粮食作物以水稻为主， 经济作物以蔬菜种 植为主， 土壤镉含量为1.4 2.3mg/kg， 高于我国土壤环境质量标准的二级土壤镉含量范围 (0.30.5mg/kg) 0025 实施例1 0026 选择尿素为氮肥、 磷铵为磷肥、 硫酸钾为钾肥， 分别称取， 使氮磷钾的施用量分别 为N的有效含量为11kg/亩、 P2O5的有效含量为6kg/亩、 K2O的有效含量为6k。

17、g/亩。 0027 向稻田土壤中施入40的尿素、 40硫酸钾及100磷肥作为底肥， 然后将石灰 150kg/亩均匀的撒在稻田土壤中， 并翻耕使土壤与钝化剂充分混匀接触， 3 5天后进行秧 苗移栽， 当水稻进入分蘖期后， 施入剩余的尿素与硫酸钾， 并在扬花期向水稻喷施硫酸亚 铁。 0028 其他均与常规的田间方式相同。 水稻成熟后， 检测产量以及籽粒中镉含量和稻田 镉含量， 试验结果如表1所示。 0029 实施例2 0030 选择尿素为氮肥、 磷铵为磷肥、 硫酸钾为钾肥， 分别称取， 使氮磷钾的施用量分别 为N的有效含量为9kg/亩、 P2O5的有效含量为5kg/亩、 K2O的有效含量为7kg/。

18、亩。 0031 向稻田土壤中施入47的尿素、 20硫酸钾及100磷肥作为底肥， 然后将钛石膏 600kg/亩均匀的撒在稻田土壤中， 并翻耕使土壤与钝化剂充分混匀接触， 3 5天后进行秧 苗移栽， 当水稻进入分蘖期后， 施入剩余的尿素与硫酸钾， 并在扬花期向水稻喷施EDDHA Fe。 0032 水稻成熟后， 检测产量以及籽粒中镉含量和稻田镉含量， 试验结果如表1 所示。 说 明 书 3/10 页 5 CN 107318548 A 5 0033 实施例3 0034 选择尿素为氮肥、 磷铵为磷肥、 硫酸钾为钾肥， 分别称取， 使氮磷钾的施用量分别 为N的有效含量为13kg/亩、 P2O5的有效含量为。

19、7kg/亩、 K2O的有效含量为8kg/亩。 0035 向稻田土壤中施入20的尿素、 35硫酸钾及100磷肥作为底肥， 然后将钛石膏 1200kg/亩均匀的撒在稻田土壤中， 并翻耕使土壤与钝化剂充分混匀接触， 3 5天后进行秧 苗移栽， 当水稻进入分蘖期后， 施入剩余的尿素与硫酸钾， 并在扬花期向水稻喷施EDDHA Fe。 0036 水稻成熟后， 检测产量以及籽粒中镉含量和稻田镉含量， 试验结果如表1 所示。 0037 实施例4 0038 选择尿素为氮肥、 磷铵为磷肥、 硫酸钾为钾肥， 分别称取， 使氮磷钾的施用量分别 为N的有效含量为10kg/亩、 P2O5的有效含量为4kg/亩、 K2O的。

20、有效含量为5kg/亩。 0039 向稻田土壤中施入35的尿素、 35硫酸钾及100磷肥作为底肥， 然后将钛石膏 900kg/亩均匀的撒在稻田土壤中， 并翻耕使土壤与钝化剂充分混匀接触， 3 5天后进行秧 苗移栽， 当水稻进入分蘖期后， 施入剩余的尿素与硫酸钾， 并在扬花期向水稻喷施EDDHA Fe。 0040 水稻成熟后， 检测产量以及籽粒中镉含量和稻田镉含量， 试验结果如表1 所示。 0041 实施例5 0042 选择尿素为氮肥、 磷铵为磷肥、 硫酸钾为钾肥， 分别称取， 使氮磷钾的施用量分别 为N的有效含量为12kg/亩、 P2O5的有效含量为8kg/亩、 K2O的有效含量为4kg/亩。 。

21、0043 向稻田土壤中施入35的尿素、 47硫酸钾及100磷肥作为底肥， 然后将鸡粪 150kg/亩均匀的撒在稻田土壤中， 并翻耕使土壤与钝化剂充分混匀接触， 3 5天后进行秧 苗移栽， 当水稻进入分蘖期后， 施入剩余的尿素与硫酸钾， 并在扬花期向水稻喷施EDDHA Fe。 0044 水稻成熟后， 检测产量以及籽粒中镉含量和稻田镉含量， 试验结果如表1 所示。 0045 对比例1 0046 以不施肥作为对照1， 其他田间管理与上述实施例相同， 检测结果如表1。 0047 对比例2 0048 以只向稻田中施用大量元素肥料为对照2， 其他田间管理与上述实施例相同， 检测 结果如表1。 0049 对。

22、比例3 0050 以只向稻田中施用石灰为对照3， 其他田间管理与上述实施例相同， 检测结果如表 1。 0051 表1检测结果 0052 产量 籽粒中镉含量 稻田铬含量 实施例1 10685.8 0.05mg/kg 0.26mg/kg 实施例2 12362.4 0.03mg/kg 0.24mg/kg 实施例3 11443.2 0.06mg/kg 0.30mg/kg 实施例4 11808.6 0.08mg/kg 0.31mg/kg 说 明 书 4/10 页 6 CN 107318548 A 6 实施例5 10543.7 0.12mg/kg 0.31mg/kg 对照1 7103.4 0.34mg/k。

23、g 0.45mg/kg 对照2 8468.8 0.38mg/kg 0.5mg/kg 对照3 7768.8 0.40mg/kg 0.42mg/kg 0053 根据表1的检测结果可知， 本发明方法不但产量高于对照1 3， 而且籽粒中镉含量 均符合国家食品安全标准要求， 并且， 本发明方法降低了土壤中镉含量水平。 0054 试验例1大量元素肥料种类及配比对水稻吸收镉的影响 0055 发明人经过大量试验发现， 在氮、 磷、 钾用量相同的情况下， 不同肥料种类及配比 不但能不同程度提高水稻的产量， 而且对水稻吸收镉含量有明显差异。 以下以尿素与氯化 铵为氮肥、 以磷铵与过磷酸钙为磷肥、 以氯化钾和硫酸钾。

24、为钾肥为例， 设置多因素试验， 并 以不施肥为对照， 试验地为镉轻度污染水平土壤(pH 为6.18， 全镉含量0.53mg/kg)， 田间管 理方法与实施例1相同， 最后统计各个处理的产量， 同时检测籽粒中镉含量， 试验结果如表2 所示： 0056 表2大量肥料试验处理结果 0057 0058 根据表中所示的试验结果可知， 与不施肥相比， 施用大量肥料的增产率达到 17.1727.44， 其中以尿素+磷铵+氯化钾、 尿素+磷铵+硫酸钾的两处理产量最高， 增产 率27以上； 其次为氯化铵+磷铵+氯化钾及氯化铵+磷铵+硫酸钾两处理， 增产率24左右。 总体来看， 磷肥用磷铵处理的水稻产量比过磷酸钙。

25、处理的水稻产量增产5.27； 而氮肥和 钾肥品种间对水稻的产量影响差异不显著。 0059 根据表中结果可以看出试验地的镉含量水平较高， 所有处理的籽粒全镉含量都超 过国家标准(0.20mg/kg)， 但不同肥料种类配比对水稻吸收镉含量有明显差异。 与通常的尿 说 明 书 5/10 页 7 CN 107318548 A 7 素+过磷酸钙+氯化钾模式相比， 改钾肥为硫酸钾后水稻秸秆和籽粒镉含量显著降低， 籽粒 镉含量下降21.67； 双氯肥料(氯化铵+氯化钾)同时施用， 水稻秸秆和籽粒镉含量都显著 增加， 其中以氯化铵+过磷酸钙+氯化钾处理的水稻籽粒镉含量最高。 从氮肥品种来看， 四个 施用氯化铵。

26、肥料处理的水稻籽粒镉含量较施用尿素处理的含量高11.91； 从磷肥品种来 看， 施用过磷酸钙处理的水稻籽粒镉含量较施用磷铵处理的含量增加13.50， 从钾肥品种 来看， 施用氯化钾处理的水稻籽粒镉含量较施用硫酸钾处理的镉含量高15.83。 可见， 尿 素+磷铵+硫酸钾处理对阻控水稻籽粒镉吸收的作用最好。 这是因为硫酸钾在土壤中的溶解 度较低， 而氯化钾的溶解度较高， 施入土壤中以后， 水解的大量的钾离子能够将土壤中的镉 离子置换出来， 造成土壤中的镉离子的活性上升。 而尿素施用后， 由于可以首先水解出氨根 离子， 之后迅速的由微生物转化为硝酸根离子， 而硝酸根离子为阴离子， 对土壤中镉的竞争 。

27、性吸附的影响较低， 因此施用尿素不会影响土壤中镉的活性。 0060 因此， 本申请采用由尿素+磷铵+硫酸钾组成的大量元素作为基肥或追肥施用于镉 污染稻田中， 可以有效阻控水稻籽粒对镉元素的吸收， 从而降低籽粒中的镉元素含量， 实现 水稻在镉污染稻田中的安全生产。 0061 试验例2不同铁肥种类及施用方法对水稻产量及镉吸收的影响研究 0062 发明人经过大量试验发现， 中微量元素的施用与施用方法对水稻吸收镉含量有明 显差异， 尤其是铁元素的施用与施用方法对水稻吸收镉影响较为显著， 以下肥料施用方法 及不同铁肥种类为例， 对不同水稻品种进行试验研究， 具体步骤如下： 0063 1、 材料与方法 0。

28、064 在镉轻度污染水平(pH为6.18， 全镉含量0.53mg/kg)的土壤上进行试验研究。 试验 共设计两种铁肥(EDDHA Fe 6、 FeSO47H2O 20.1)和两种施用方法 (土施和喷施)。 铁 肥种类及施用方法为处理， 每个处理3次重复， 小区面积 30m2(5m6m)， 栽培规格为30cm 20cm(9寸6寸)， 每大区20行， 每行25穴， 处理间做30cm埂子， 重复间留80cm走道。 每亩肥料 用量为11kgN、 5kgP2O5、 6kgK2O， 肥料品种为实验例验证的尿素、 磷铵和硫酸钾的组合， 肥料 施用方法： 底肥氮肥占40， 磷肥全部， 钾肥40； 分蘖肥氮肥占。

29、60， 钾肥60。 铁肥施用 按试验设计方案进行(如表3所示)， 其它管理与当地高产栽培相同。 0065 表3试验设计 0066 0067 2试验结果与分析 0068 作物收获时， 采取每个小区单打、 单收、 单计产的方式进行测产。 在各小区内按照 随机、 多样方(5个以上)、 等量的原则采集水稻植株及籽粒样品各1kg 左右， 监测农产品样 品总镉等含量， 试验结果如表4所示。 说 明 书 6/10 页 8 CN 107318548 A 8 0069 表4不同铁肥种类及施用方法对水稻产量的影响 0070 0071 本领域技术人员通常认为水稻由于经常处于淹水的生长条件下， 铁营养相对其它 微量营。

30、养元素不易缺乏， 但是发明人在进行大量试验和研究过程中， 发现水稻施用铁肥后 其产量的变化却大大出乎通常的意料。 根据表4中的数据可知， 硫酸亚铁和EDDHA Fe底肥土 施及追肥喷施两种方法均显著增加了四个水稻品种的产量， 湘晚籼12号增产率为1.33 9.44， 平均增产率为6.15。 从2种铁肥种类及2种施用方法来看， EDDHA Fe追肥喷施的增 产效果最好， 在四个水稻品种中的平均增产率为10.28； 其次为硫酸亚铁底肥土施， 平均 增产率为8.30； 硫酸亚铁追肥喷施处理的平均增产率最低， 为5.77， 可见， 即便水稻经 常处于淹水的生长条件， 也需铁营养的供应。 0072 根据。

31、图1所示的不同铁肥种类及施用方法下稻米Cd含量变化还可以看出， 铁肥的 施用对种稻米Cd含量影响显著。 EDDHA Fe喷施处理显著降低了四个水稻品种的稻米Cd含 量， 稻米Cd含量平均下降20.87， 湘晚籼12号下降幅度达 44.67。 硫酸亚铁底施处理的 稻米Cd含量平均下降11.76。 硫酸亚铁追肥喷施和EDDHA Fe底肥土施两处理对控制稻米 Cd含量的平均下降率分别为11.66和 5.36。 0073 实验例3不同时期喷施铁肥对水稻产量及镉吸收的影响 0074 为了实现本发明的技术目的， 发明人还对喷施铁肥的时期进行了研究探索， 具体 试验如下： 0075 1材料与方法 0076 。

32、在镉轻度污染水平的土壤(pH为5.93， 全镉含量0.58mg/kg)上进行试验研究。 试验 水稻品种为川优6203， 叶面喷施铁肥为EDDHA Fe(6)。 试验采用随机区组设计， 每个处理3 次重复， 小区面积20m2(4m5m)， 栽培规格为 30cm20cm(9寸6寸)， 每区14行， 每行25 穴， 处理间隔50cm， 重复间留100cm 走道。 每亩肥料用量为11kgN、 5kgP2O5、 6kgK2O， 常规肥料 品种为尿素、 磷铵和硫酸钾， 肥料施用方法： 底肥氮肥占40， 磷肥全部， 钾肥40； 分蘖肥 氮肥占 60， 钾肥60。 铁肥施用按试验设计方案进行(如表4所示)， 。

33、其它管理与当地高产 栽培相同。 0077 表4不同时期喷施铁肥试验设计 0078 说 明 书 7/10 页 9 CN 107318548 A 9 0079 0080 2、 结果与分析 0081 试验采用随机区组设计， 每个处理3次重复， 每个试验小区面积13.3m2， 宽度不小 于2m， 小区之间用土夯实并覆盖薄膜防止渗透， 小区内不同品种之间用空行隔离。 各处理间 除处理内容外， 其余农事操作(灌溉、 施肥、 病虫害防治) 应一致。 考种与取样： 作物收获时， 采取每个小区单打、 单收、 单计产的方式进行测产。 在各小区内按照随机、 多样方(5个以 上)、 等量的原则采集水稻植株及籽粒样品各。

34、1kg左右， 监测农产品样品总镉等含量。 0082 表5 0083 0084 根据表5所示的结果可知， 对水稻进行不同时期喷施铁肥， 其产量与试验例2 的试 验结果一致， 喷施EDDHA Fe有利于提高水稻的产量。 与喷施清水对照处理相比， 孕穗期喷施 铁肥增产量最高， 达602.7kg/hm2， 增幅为6.42； 其次是灌浆期喷施铁肥处理， 增产 513.3kg/hm2， 增幅为5.47。 扬花期喷施铁肥处理与孕穗期、 扬花期和灌浆期三个时期分 别喷施一次的处理增产量较接近， 增幅约 2.5左右。 由此可见， 孕穗期喷施铁肥对水稻增 产作用最佳。 0085 根据表5所示的结果还可以看出， 同。

35、一水稻品种喷施铁肥后各处理的稻米 Cd含量 都有不同程度的降低， 喷施时间越早， 稻米中Cd含量超高。 在四个喷施铁肥处理中， 以孕穗 期、 扬花期和灌浆期各喷施一次EDDHA Fe处理的稻米Cd 含量最低。 所有喷施铁肥处理的秸 秆Cd含量都较喷清水处理显著增加， 以扬花期喷施铁肥处理的秸秆Cd含量最高， 其次为孕 穗期、 扬花期和灌浆期各喷施一次处理， 而灌浆期喷施铁肥处理的秸秆Cd含量最低。 所有喷 施铁肥处理的稻米/ 秸秆Cd含量比都显著下降， 以扬花期和孕穗期、 扬花期和灌浆期三个 说 明 书 8/10 页 10 CN 107318548 A 10 时期分别喷施一次两处理的稻米/秸秆。

36、Cd含量比最小， 这表明水稻喷施铁肥降低了秸秆中 镉向稻米中转移， 抑制了稻米中Cd的累积， 可见， 扬花期和孕穗期、 扬花期和灌浆期三个时 期分别喷施一次可以作为控制稻米镉含量的一种实用方式。 0086 从水稻秸秆和籽粒中铁含量来看， 喷施铁肥后稻米和秸秆中的铁含量都显著增 加。 稻米中增加最多的处理是扬花期喷施， 含量达156.4mg/kg； 秸秆中含量最高的处理是孕 穗期喷施。 从喷施时期来看， 喷施铁时间越靠近稻米形成期， 其稻米中铁含量增加越多， 但 含量达到150多时不再增加， 而秸秆中铁则随喷施时间越晚含量越低。 稻米/秸秆铁含量比 值远远高于稻米/秸秆Cd含量比值， 这表明水稻。

37、中铁由植株向稻米转移的速率远高于Cd。 稻 米/秸秆铁含量比值随喷施时间的推移逐渐增加。 孕穗期、 扬花期和灌浆期三个时期分别喷 施一次处理稻米和秸秆中铁含量都较高。 因此， 在扬花期后喷施铁肥有利于稻米中铁含量 的积累。 0087 同一水稻品种不同时期喷施EDDHA Fe， 水稻稻米Fe含量与稻米Cd含量呈显著负相 关(P0.05)， 其直线回归方程为y 0.0007+0.426。 这进一点说明， 水稻体内Fe与Cd为竞争 转运关系， 当转运了较多的Fe营养到稻米后， 其对Cd 的转运量必然下降， 从而降低稻米Cd 含量。 0088 与不同水稻品种施用铁肥后秸秆Fe含量与稻米Cd含量的相关性。

38、相似， 同一水稻品 种不同时期喷施EDDHA Fe后水稻秸秆Fe含量与稻米Cd含量呈极显著负相关(P0.01)， 其线 性回归方程为y 0.0007x+0.5246。 川优6203的稻米Cd含量随秸秆中Fe含量的增加而下 降， 因此， 秸秆和稻米Fe含量与Cd的相关分析表明， 通过喷施EDDHA Fe可以控制稻米Cd的转 移， 降低稻米Cd含量。 0089 试验例4不同改良剂对阻控水稻吸收镉的影响 0090 发明人在镉污染土壤施用不同改良剂， 进行了试验研究， 探索不同改良剂对阻控 水稻吸收镉的影响， 以下以鸡粪、 石灰、 小麦秸秆油菜秸秆和钛石膏为改良剂进行试验， 采 集产量及稻米镉含量数据。

39、， 除所使用的改良剂不同外其操作均采用常规方式进行， 试验结 果如表6所示 0091 表6不同改良剂对水稻产量的影响 0092 0093 根据表中的数据可以看出， 施用鸡粪处理的水稻产量减产较为严重， 这可能与该 试验地肥力条件较高， 而施用鸡粪后水稻倒伏较为严重， 从而造成减产有关。 施用石灰处理 的水稻产量较CK略有降低， 但减产不显著。 施用小麦秸和油菜秸秆处理的水稻产量都有明 显增产， 其中以添加油菜秸秆处理增产幅度最高， 达 5.79。 施用自制改良剂处理的水稻 说 明 书 9/10 页 11 CN 107318548 A 11 产量略有增加， 但增产不显著。 总体来看， 除了鸡粪外。

40、， 不管是有机改良剂还是无机改良剂， 只要用量和方法得当， 并不会造成水稻减产。 0094 不同改良处理的水稻秸秆和籽粒镉含量差异显著。 从籽粒镉含量来看， 施用石灰、 鸡粪和钛石膏处理的水稻籽粒镉含量都明显降低， 与CK相比降幅为 18.8231.76， 其 中钛石膏的效果最好。 施用小麦秸秆和油菜秸秆处理的水稻籽粒镉含量都有所增加， 其中 以油菜秸秆处理的增幅最高， 达22.35。 在五种改良剂中， 施用鸡粪、 石灰和钛石膏处理的 籽粒/秸秆镉含量比较CK显著下降， 这说明施用鸡粪、 石灰和钛石膏， 除了降低了土壤有效 镉含量外， 同时还降低了水稻秸秆中镉向籽粒的转移比例。 可见， 钛石膏。

41、和石灰对阻控水稻 镉吸收有比较明显的作用， 同时也不会影响水稻产量。 0095 试验例5 0096 发明人还对钛石膏的用量进行试验研究， 具体方法如下： 0097 设置钛石膏用量为300/hm2、 600/hm2、 900/hm2、 1200/hm2， 采集产量数据， 并检测籽 粒镉含量， 试验结果如表7所示： 0098 表7试验结果 0099 0100 根据表7所示的试验结果可知， 不同改良剂用量下， 水稻的产量变化较大。 与不用 改良剂相比， 当亩用量300kg时， 水稻产量略有降低， 但差异不显著； 当亩用量600kg时， 水稻 产量略有增加， 但仍然差异不显著。 当亩用量900kg和 。

42、1200kg后， 水稻产量显著增加， 增幅 5.166.23。 从水稻产量的变化来看， 适宜的改良剂用量为900kg/亩。 0101 从水稻籽粒镉含量来看， 本试验所有处理的籽粒镉含量都较国家标准低， 符合安 全稻米标准。 从不同改良剂用量来看， 四个改良剂用量下籽粒镉含量都较 CK显著降低， 但 是水稻秸秆镉含量明显增加， 水稻的籽粒/秸秆镉含量比也随着改良剂用量的增加而降低， 这表明施用自制改良剂将降低水稻秸秆镉向籽粒中转移， 从而降低籽粒镉含量。 从水稻籽 粒镉含量来看， 适宜的改良剂用量为600kg/ 亩。 0102 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之类。 说 明 书 10/10 页 12 CN 107318548 A 12 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 13 CN 107318548 A 13 。