本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)肥料
技術領域：
，更具體地，涉及一種抑制水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷的方法。
背景技術：
：20世紀以來，世界人口增長迅猛，生產(chǎn)力水平快速提高，有相當一部分污染物直接或隨廢水排放進入到土壤中，在這些污染物中，重金屬具有來源廣、毒性大、潛伏期長的特點，巖石風化和火山噴發(fā)等地質活動，是重金屬污染土壤的自然來源，但人為原因是引起重金屬污染的主要原因，包括冶金化工、煤炭燃燒、尾氣排放、礦產(chǎn)開發(fā)等領域，均導致了大量重金屬進入土壤中，據(jù)統(tǒng)計，在我國已有24個省(市)出現(xiàn)了不同程度的重金屬污染區(qū)域，有近五分之一的耕地受到了鎘、鋅、汞、鉛等重金屬污染，沿海地區(qū)由于存在污水灌溉農(nóng)田的狀況，重金屬對水稻的污染尤為明顯。水稻是我國大面積栽培的糧食作物，重金屬污染會對水稻的生長產(chǎn)生嚴重的負面影響，重金屬對人類有潛在性的危害作用，在生物體內可以富集，并把它轉化為毒性更大的金屬化合物，從而對人類造成更大的危害。過量的重金屬在水稻的根、莖、葉以及籽粒中大量積累，不僅影響水稻產(chǎn)量、品質及整個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，并可通過食物鏈危及動物和人類的健康。我國目前約有1/5耕地亦即2000萬平方公頃農(nóng)田遭受重金屬污染，它的直接惡果便是每年約有1000萬噸糧食重金屬含量超標，而且每年減產(chǎn)糧食1000萬噸，以上兩項經(jīng)濟損失合計200多億元。此外，我國尚有大量工礦區(qū)和城市土地等非耕地存在重金屬污染問題。這些污染不僅影響農(nóng)產(chǎn)品的品質，而且還會影響地下水、地表水、大氣等環(huán)境質量。我國土地重金屬污染已威脅環(huán)境質量、食物安全和人體健康，清除土地重金屬污染，抑制水稻對重金屬的吸收顯得十分緊迫。目前針對土壤重金屬污染的治理方法主要有固定化/穩(wěn)定化、淋洗法、洗土法、電動力學修復法、化學還原法、植物修復、微生物修復，總體存在修復效率低、處理成本高等問題，化學鈍化劑通過絡合、沉淀和離子交換作用，降低重金屬活性，但化學鈍化劑本身往往對環(huán)境存在污染，存在二次污染風險。微生物修復機理的研究尚不足，不可控，易破壞生態(tài)平衡，仍需進一步探索和完善。傳統(tǒng)的修復方法如填埋、淋洗、電化學等工程量大，成本高、而且常常導致土壤結構破壞和某些營養(yǎng)元素丟失，效果單一，往往只能有效固化一種重金屬元素因此，開發(fā)一種低成本、簡單、高效、環(huán)境友好的水稻修復藥劑具有重要意義。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種抑制水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷的方法，通過復合鈍化劑與葉面阻控劑協(xié)同調控的方法抑制水稻吸收土壤鉛、鎘、砷的同時鎖住多余養(yǎng)料，提高肥料利用率。本發(fā)明另一目的在于抑制水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷方法的應用。本發(fā)明通過以下方法實現(xiàn)，具體包括以下步驟：s1.將復合鈍化劑各組分按質量比混合：羥基磷灰石：生物炭＝0.5～10：1～25，將葉面阻控劑各組分按質量比混合：二氧化硅：磷酸氫鹽：胺類化合物：有機增效劑＝1～10:1～10:1～10:10，溶劑稀釋400～700倍；s2.土壤翻耕時將復合鈍化劑施撒于土壤表面，多次翻耕充分混合，2～5天后施加基肥；s3.在水稻拔節(jié)期和分蘗期各將稀釋的葉面控阻劑噴施在水稻上。葉面阻控劑中的硅不但能激發(fā)磷在土壤中的活性，促進羥基磷灰石對cd的吸附固定，還能增強生物炭表面官能團的活性吸附，誘導生物炭巨大的比表面積以及高度發(fā)達的縫隙吸附更多種類的重金屬元素。生物炭的碎料孔洞易聚集營養(yǎng)物和有益微生物，保存水分。復合鈍化劑與葉面硅肥的協(xié)同調控作用有效固化了土壤中有效態(tài)的重金屬和類金屬，抑制水稻對土壤中鉛、鎘、砷的吸收，增強水稻對鉛、鎘、砷污染的抵御能力。復合鈍化劑各組分質量比為：羥基磷灰石：生物炭＝1～5：3～15。進一步地，步驟s1所述葉面阻控劑為水溶性葉面硅肥，所述溶劑為水、三乙醇胺、丙三醇、蔗糖、山梨醇、己內酰胺中的一種，優(yōu)選溶劑為水。進一步地步驟s1所述磷酸鹽為磷酸氫二鉀和磷酸氫二鈉、磷酸鉀、磷酸銨中的一種或幾種，所述有機增效劑為尿素、甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺中一種或幾種，類羥基化合物為三乙醇胺、丙三醇、蔗糖、山梨醇、己內酰胺中的一種或幾種。優(yōu)選地，步驟s1所述溶劑稀釋500～600倍。優(yōu)選地，步驟s2所述復合鈍化劑的用量為150～250kg/畝。進一步地，步驟s2中所述基肥為廄肥、堆肥、磷肥、鉀肥、氮肥中的一種或幾種。優(yōu)選地，步驟s2中復合鈍化劑的用量為190～210kg/畝，翻耕混合3天后施加基肥。優(yōu)選地，步驟s3中水稻生長的拔節(jié)期、分蘗期噴施的稀釋后的葉面控阻劑的量均為160～420l/畝。優(yōu)選地，步驟s3中水稻生長的拔節(jié)期、分蘗期噴施的稀釋后的葉面控阻劑的量均為200～240l/畝。噴施葉面硅肥能阻止cd由根系向地上部運輸，緩解重金屬對水稻的毒害，減少重金屬在水稻體內的累積，提高水稻對重金屬的抵抗能力，從而降低水稻中cd含量。本發(fā)明所述一種抑制水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷的方法在修復土壤重金屬污染和抑制水稻吸收重金屬中的應用。具有以下有益效果：1.本發(fā)明創(chuàng)造性地將復合鈍化劑與葉面硅肥結合，協(xié)同調控水稻中重金屬鉛、鎘和類金屬砷含量，在顯著降低水稻中鉛、鎘、砷的同時固化土壤中鉛、鎘、砷有效態(tài)含量，增強水稻對重金屬污染的抵御能力即高效抑制水稻對土壤中鉛、鎘、砷的吸收。2.葉面硅肥協(xié)同復合鈍化劑進行調控，能有效阻斷鉛、鎘、砷由根系向地上部運輸，雙重防御水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷。3.本發(fā)明環(huán)保，節(jié)能，能減少no2、ch3等溫室氣體的排放。4.本發(fā)明使用的阻控劑成分簡單、綠色安全，修復重金屬土壤的同時，也能增加土壤的養(yǎng)分。是在不破壞土壤結構和土壤成分的基礎上抑制水稻對有效態(tài)鉛、鎘、砷的吸收。5.本發(fā)明所述的抑制水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷的方法制作簡單，高效，成本低廉，能有效增加水稻產(chǎn)量，肥沃土壤，有利于其廣泛推廣。具體實施方式下面結合具體實施例進一步詳細說明本發(fā)明，但實施例并不限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明實施例使用的各種原料均可以通過常規(guī)市購得到，或根據(jù)本領域的常規(guī)方法制備得到，所用設備為實驗常用設備。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。本發(fā)明提供一種復合鈍化劑結合葉面阻控劑協(xié)同治理土壤鉛、鎘、砷污染，抑制水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷的方法。以下通過實施例對本發(fā)明做進一步描述。實施例1s1.將復合鈍化劑各組分按配比混合：羥基磷灰石：生物炭＝0.5：1，將葉面阻控劑各組分按比例混合：二氧化硅：磷酸氫鹽：胺類化合物：有機增效劑＝1:1:1:10，用水稀釋400倍；s2.土壤翻耕時將復合鈍化劑施撒于土壤表面，復合鈍化劑的用量為150kg/畝，多次翻耕充分混合，3天后施加基肥；s3.在水稻拔節(jié)期和分蘗期各將稀釋的葉面控阻劑噴施在水稻上，稀釋后的葉面控阻劑的量均為160l/畝。實施例2s1.將復合鈍化劑各組分按配比混合：羥基磷灰石：生物炭＝1：3，將葉面阻控劑各組分按比例混合：二氧化硅：磷酸氫鹽：胺類化合物：有機增效劑＝5:5:5:10，水稀釋500倍；s2.土壤翻耕時將復合鈍化劑施撒于土壤表面，復合鈍化劑的用量為210kg/畝，多次翻耕充分混合，3天后施加基肥；s3.在水稻拔節(jié)期和分蘗期各將稀釋的葉面控阻劑噴施在水稻上，稀釋后的葉面控阻劑的量均為250l/畝。實施例3s1.將復合鈍化劑各組分按配比混合：羥基磷灰石：生物炭＝5：15，將葉面阻控劑各組分按比例混合：二氧化硅：磷酸氫鹽：胺類化合物：有機增效劑＝1:1:1:1，用水稀釋600倍；s2.土壤翻耕時將復合鈍化劑施撒于土壤表面，復合鈍化劑的用量為190kg/畝，多次翻耕充分混合，3天后施加基肥；s3.在水稻拔節(jié)期和分蘗期各將稀釋的葉面控阻劑噴施在水稻上，稀釋后的葉面控阻劑的量均為240l/畝。實施例4s1.將復合鈍化劑各組分按配比混合：羥基磷灰石：生物炭＝10：25，將葉面阻控劑各組分按比例混合：二氧化硅：磷酸氫鹽：胺類化合物：有機增效劑＝1:1:1:1，水稀釋700倍；s2.土壤翻耕時將復合鈍化劑施撒于土壤表面，復合鈍化劑的用量為250kg/畝，多次翻耕充分混合，3天后施加基肥；s3.在水稻拔節(jié)期和分蘗期各將稀釋的葉面控阻劑噴施在水稻上，稀釋后的葉面控阻劑的量均為420l/畝。對比例1與實施例2各步驟相同，但不同之處在于不加葉面阻控劑。對比例2與實施例2各步驟相同，但不同之處在于不加復合鈍化劑。對比例3在土壤翻耕時不加復合鈍化劑，水稻拔節(jié)期和分蘗期不噴施阻控劑，其他條件與實施例相同。為進一步對本發(fā)明進行說明，選用的供試土壤選自同一市區(qū)同一農(nóng)田，其ph值為5.73，cec為20.50cmol·kg-1，cd為2.62mg·kg-1，pb為310.00mg·kg-1，as為40.50mg·kg-1.以上實施例中的基肥選自同一組分的化肥，每公斤土壤添加基肥含k2co3320mg，(nh4)3po4220mg，尿素1200mg。對以上實施例以及對比例4個月后(即水稻成熟后)的土壤情況和水稻成長情況進行檢測，結果如下表：表1實驗4個月后水稻及土壤中各性能檢測結果實施例1實施例2實施例3實施例4對比例1對比例2對比例3植株均高(cm)55605856525046土壤有效態(tài)cd(mg·kg-1)0.7610.6520.6600.7231.1541.2321.831土壤有效態(tài)pb(mg·kg-1)16.21114.82014.84215.18119.06021.63022.120土壤有效態(tài)as(mg·kg-1)0.0080.0060.0070.0080.0090.0120.015水稻糙米cd(mg·kg-1)0.1820.1200.1510.1350.2340.2970.655水稻糙米pb(mg·kg-1)0.1090.0880.0890.0920.1110.1250.250水稻糙米as(mg·kg-1)0.1610.1500.1850.1870.2060.2340.288以上結果表明加了復合鈍化劑和葉面阻控劑的土壤以及相應土壤種植的水稻中有效態(tài)鉛、鎘、砷含量遠低于不加復合鈍化劑和葉面阻控劑或者只加其中一種的土壤中有效態(tài)鉛、鎘、砷的含量。實施例中水稻鉛、鎘、砷含量均低于食品安全國家標準中《食品中污染物限量》(gb2762-2012)(鉛、鎘、砷含量均小于0.2mg/kg)，對比例1～3水稻中鉛、鎘、砷含量均超過食品安全國家標準中《食品中污染物限量》(gb2762-2012)。實施例相比空白組對比例3水稻中鎘降低了約80％，砷降低了約50％，鉛降低了約70％，同時土壤中鉛、鎘、砷的有效態(tài)含量也均降低了50％以上。實施例相比對比例1～2水稻中鎘降低了約40％，砷降低了約30％，鉛降低了約25％，同時土壤中鉛、鎘、砷的有效態(tài)含量也均降低了25％以上，實施例對抑制水稻吸收土壤中鉛、鎘、砷的效果明顯優(yōu)于對比例，因此復合鈍化劑和葉面阻控劑對抑制水稻吸收有效態(tài)重金屬元素具有顯著協(xié)同作用，能高效抑制水稻對鉛、鎘、砷的吸收，因此可廣泛推廣應用于稻田土壤重金屬污染修復治理。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的包含范圍之內。當前第1頁12