[发明专利]一种用于重金属污染农田替代轮作种植红薯和油菜的安全生产方法

说明书

本发明公开了一种用于重金属污染农田替代轮作种植红薯和油菜的安全生产方法，在Cd、Pb中重度污染土壤上，将夏季作物红薯和越冬作物油菜轮作，具体包括：（1）红薯种植期为6月‑10月，油菜种植期为10月‑次年5月；（2）根据种植需要、田块面积进行农田除草、除杂、开沟、平整工作；（3）在红薯种植前施用土壤调理剂；（4）红薯品种为湘薯98、商薯19、苏薯24和渝薯98，移栽种植；（5）红薯成熟收获后，将地上茎叶移除离田、集中回收处理；（6）油菜品种为沣油823、油研2013、湘杂油631和富油杂108，撒播种植；（7）油菜成熟收获后，将地上秸秆全部移除离田、集中回收处理。本发明通过选用低累积品性红薯和油菜轮作，种植方法简单，可实现农田土壤重金属总量的逐年减少。

技术领域

本发明创造属于重金属污染土壤的植物修复技术和农产品质量安全技术领域，尤其涉及一种在中重度重金属(Cd和Pb)污染农田替代轮作种植红薯和油菜的安全生产方法。

背景技术

土壤重金属污染是近几十年来主要的环境污染问题之一。耕地土壤中重金属经农作物木质部吸收储存在韧皮部，可通过食物链进入人体和畜禽中，对人体和畜禽器官如肾脏具有严重的危害。调查显示，镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)、铬(Cr)、锌(Zn)和镍(Ni)8种重金属污染点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％和0.9％。就Cd而言，轻微、轻度、中度和重度污染点位超标率分别为5.2％、0.8％、0.5％和0.5％，相较其他重金属，其污染程度最为严重，给农作物种植带来巨大风险。当前，耕地Cd污染常伴随其他重金污染同步存在，例如Pb，因此，有效治理耕地重金属Cd、Pb污染，降低农作物中Cd、Pb含量，实现Cd、Pb污染耕地安全利用是一个迫在眉睫的问题。

对于控制Cd、Pb向农作物中转移，达到安全生产的目的，目前主要从两方面着手：一方面是通过化学固定降低土壤中Cd、Pb的活性，例如调控土壤的pH、施用土壤调理剂(如石灰石、沸石、磷酸盐类、生物炭等)；另一方面从污染土壤安全利用考虑，种植重金属抗性强、低累积型的农作物品种。不同农作物类型对重金属累积存在显著差异，同一种农作物的不同品种之间对重金属累积差异也很显著，如，小麦、莴苣、玉米和向日葵等作物均存在显著的种间和种内重金属累积差异。

对于重金属中重度污染农田，常规的技术方法往往很难实现安全利用，而可利用耕地资源是有限的，无法对广大中重度污染农田进行闲置或抛荒，因此进行种植结构调整或替代种植成为可行的技术方法。轮作是我国广大区域存在的农业种植模式，不同作物之间的合理搭配，可最大发挥农田的经济效益，且不产生土壤毒害，另外前茬种植农作物的根际效应，也会对后茬作物产量、重金属累积量等方面产生影响。

发明内容

鉴于上述背景，本发明创造旨在提出一种在中重度Cd、Pb污染农田替代种植红薯和油菜轮作的安全生产方法，使红薯和油菜的可食部位重金属含量低于标准限定值，解决中重度重金属污染农田农产品重金属超标问题，实现污染农田安全利用。

本发明采用的技术方案如下：一种用于重金属污染农田替代轮作种植红薯和油菜的安全生产方法，在Cd、Pb中重度污染土壤上，将夏季作物红薯和越冬作物油菜轮作，具体包括：

(1)种植时间：红薯种植期为6月-10月，油菜种植期为10月-次年5月；

(2)农田整理：根据种植需要、田块面积进行农田除草、除杂、开沟、平整工作；

(3)施入土壤调理剂：在红薯种植前施用土壤调理剂，施用量为：中度重金属污染稻田150-300kg/亩，重度重金属污染稻田300-600kg/亩；

(4)种植重金属低累积品性红薯：红薯品种为湘薯98、商薯19、苏薯24和渝薯98，移栽种植；

(5)红薯收获和茎叶移除：红薯成熟后机械收获或人工收获，并将地上茎叶移除离田、集中回收处理；