[发明专利]可溶性钙盐在减少稻米重金属镉积累中的应用

说明书

技术领域

本发明属于水稻种植技术领域，尤其涉及一种可溶性钙盐在减少稻米重金属镉积累中的应用。

背景技术

镉是一种危险的环境污染元素，全世界每年向环境中释放的镉达30000吨左右，其中82%～94%的镉会进入到土壤中。中国仅镉污染的耕地有8000万亩左右，而被镉、砷等污染的耕地近1.8亿亩。长期摄入被镉严重污染的稻米、蔬菜、水果、水等，会出现镉慢性中毒的症状，甚至会造成镉在体内蓄积，导致“疼痛病”。

水稻是中国最主要的粮食作物，65％的中国人以稻米为绝对主食，而水稻又是对镉吸收最强的大宗谷类作物，其籽粒镉水平仅次于生菜，在一些重金属污染严重的地区，稻田有效镉含量甚至是国家允许值的26倍。我国对稻米中镉的限量标准为0.2毫克/千克，据调查，中国多地市场上的大米中约10%镉含量超标。

基于我国粮食耕种和土地使用的自身特点，镉污染难以防范和杜绝。目前，对重金属污染土壤修复方法包括客土法、淋溶法和固化法等，这些方法成本昂贵，需要特殊的仪器和经过培训的专业人员，还不能从根本上解决问题。而最新发展的植物修复技术虽然经济环保，但其周期漫长并不适合我国人多耕地少的国情。因此，采用适宜的土壤调节剂、农业栽培措施等降低水稻镉的吸收和稻米积累，是保障稻米安全的主要途径。

已有大量的报道通过稻田肥水调控、施用石灰调控土壤pH和调控土壤氧化还原状态等途径减少稻米镉积累，这些途径的本质在于降低土壤有效态镉含量。然而通过这些途径减少稻米镉积累的同时也产生了大量不可避免的副作用，比如施用石灰提高土壤pH，在降低土壤有效态镉含量的同时也降低了多种矿质微量营养元素如铁、锰、铜、锌等的有效态含量，不利水稻生长。

公开号为CN101507400A的中国专利文献公开了一种控制水稻重金属镉积累的方法，包括：（1）于秧苗移栽前整地时，在土壤中施入二价锰螯合物，并与土壤充分混匀：（2）于秧苗移栽后15～20天开始至秧苗移栽后35～45天，每隔7～10天喷施一次二价锰肥水溶液：（3）分别于水稻孕穗初期、灌浆期时，分别撒施二价锰螯合物；（4）土施二价锰螯合物3～5天内稻田灌水；（5）于水稻杨花期始至成熟期，每隔7～10天喷施一次二价锰肥水溶液：（6）土施二价锰肥以后每年二价锰螯合物施用方法相同，施用量减半或减少3/4。

上述专利在不影响水稻正常生长发育的情况下，在一定程度上缓解了稻米中镉积累的问题，将糙米中镉含量降至0.058～0.39mg/kg，精米中镉含量降至0.04～0.28mg/kg，但是仍然存在以下问题：（1）施用的调节剂量大，仅在整地时就需要向土壤中施用以锰计15～90公斤/公顷量二价锰螯合物，成本高；（2）施用次数多，在水稻的整个生育期内需要频繁施用二价锰螯合物调节剂，操作繁琐，且增加了劳动力成本。

发明内容

本发明提供了一种可溶性钙盐在减少稻米重金属镉积累中的应用，可溶性钙盐能够有效的降低稻米中镉的含量，且成本低，操作方便。

可溶性钙盐在减少稻米重金属镉积累中的应用。

镉的毒性来源于其与巯基的亲和力极强，从而使生物体的酶失活，镉可与大量元素的结合位点相互作用，如与Fe²⁺、Zn²⁺等阳离子竞争吸附位点而进入植物体，最终影响稻米镉含量。本发明采用可溶性钙盐作为调节剂，有效的降低了稻米中镉的积累，稻米中镉的含量远远低于国家规定的限量标准，所述的可溶性钙盐为氯化钙，氯化钙在农业上常作为生产钙肥的原料，为植物补充大量元素。水稻的品种可以为稻米镉高积累的甬优9号或稻米镉低积累的秀水09。

所述应用具体包括：

在水稻移栽前整地时，向土壤中施用可溶性钙盐；或/和

在水稻移栽后至成熟前，向水稻的地上部喷施可溶性钙盐。

为有效的减少稻米中镉的含量，土壤中钙离子的施用量为5.4～8.2kg/公顷。

优选的，土壤中钙离子的施用量为6.5～7.5kg/公顷，更优选为6.98kg/公顷。不仅稻米中镉的积累量少，且可溶性钙盐的施用量少，成本低。

向水稻的地上部施用可溶性钙盐时，根据水稻各生育时期的生长发育特性，确定施用时间为水稻移栽后7～21天、拔节期第1～10天、扬花期第1～7天和扬花期后第7～21天，每个时期可施用1次，优选的，施用时间为水稻移栽后14～16天、拔节期第5～7天、扬花期第1～3天和扬花期后第14～16天，更优选为水稻移栽后15天，拔节期第6天、扬花期第2天、扬花期后第15天。