[发明专利]一种用于钝化农田重金属镉的土壤改良剂及其应用方法

说明书

本发明公开了一种用于钝化重金属镉的土壤改良剂及其应用方法。所述土壤改良剂由石灰、镁肥、硅肥、磷肥、锌肥、铁肥和锰肥7种中微量营养元素肥料按照一定比例均匀混合而成。所述土壤改良剂亩施用量202.2kg，其中包含120 kg石灰、6 kg镁肥、60 kg硅肥、12 kg磷肥、2.4 kg锌肥、0.6 kg铁肥、1.2 kg锰肥，成本约300元，在秧苗移栽前2‑3天撒入农田并混合均匀即可。该土壤改良剂使用安全，用量少，成本低，且能在降低土壤中镉活性的同时，促进水稻生长，提高水稻产量。该土壤改良剂的原料来源广泛，价格低廉，操作简便，环境友好，易于接受和大面积推广。

技术领域

本发明涉及农田重金属污染治理，特别是一种用于钝化农田重金属镉的土壤改良剂及其应用方法。

背景技术

近年来，由于采矿、生产、冶炼等自然和人为活动以及在农业中不适当地施用化肥导致的农田镉污染日益严重，并成为影响稻米信用的主要因素。Cd由于具有毒性大、不可降解、易被生物富集等特点，因此能够对生物和人类造成严重的威胁，大量的研究表明，镉是肾毒性物质，并且对肾脏有较大的损害。Cd被国际癌症研究机构划分为Ⅰ类致癌物。2014年我国公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，无机污染以重金属为主，其中土壤镉超标率最高，达到7％。

土壤镉污染治理技术较多，主要有客土法、植物萃取、水肥运筹、低积累品种推广、土壤钝化和叶面阻控等。当前最常用的土壤重金属污染治理方法为土壤钝化，并初步形成了粘土矿物、磷肥物质、铁锰氧化物、硅素类物质、微量元素肥料、有机物料、碱性类物质、复合钝化剂八大类别土壤重金属钝化剂，这些土壤钝化剂由于用量大、成本高、不稳定、对土壤生态系统破坏大、影响水稻生长等原因，难以被接受与推广。

综上所述，现有的一些稻米重金属污染治理材料和技术还不成熟，目前未见一种安全、稳定、高效、低成本、易接受和推广的土壤改良剂。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种安全、稳定、高效、成本低、易接受和大面积推广、适用于治理中轻度镉污染农田的土壤改良剂及其应用方法。

本发明的第二个目的在于提供一种不影响水稻产量，且制备和使用方法简单的土壤改良剂及其应用方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于钝化重金属镉的土壤改良剂，所述土壤改良剂由石灰、镁肥、硅肥、磷肥、锌肥、铁肥和锰肥7种中微量营养元素肥料按照一定比例均匀混合而成，且所述镁肥、锌肥、铁肥和锰肥为硫酸盐。

本发明利用石灰提升土壤pH，还可以与镉离子发生化学反应，使镉的生物活性降低。钙、镁、铁、锌、锰、硅均为水稻生长必需元素，不仅是细胞中一些物质的重要组分，而且可以作为酶的激活剂，提高酶的活性，还可以与镉竞争转运载体，从而降低水稻吸收和转运镉的量，最终实现降低稻米镉含量的目的。选择硫酸盐由于其毒性相对小，能与Cd、As发生化学反应，生成溶解性低的盐，同时硫酸盐可以还原生成S^2-，S^2-可以Cd、As反应生成难溶的硫化物，从而降低Cd、As的生物有效性，减少稻米Cd、As吸收量，实现降低稻米含量的目的。

所述石灰为生石灰，购于当地农用市场，且所述石灰的CaO含量＞75％，全Cd含量为0.07mg·kg^-1，粒径小于0.425mm80％。

所述镁肥的主要成分是MgSO₄·7H₂O，且MgSO₄·7H₂O的质量百分比含量≥98％，粒径小于0.425mm80％。

所述硅肥为水溶农业级，且所述硅肥中SiO₂的质量百分比含量≥26％，粒径小于0.425mm80％。