本發(fā)明涉及水稻栽培，具體為一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法。

背景技術(shù)：

1、富硒水稻是近年來研究的熱點(diǎn)，主要是通過施用富硒肥料從而使水稻富硒，但噴施后的部分富硒肥料會(huì)殘留在土壤中，很難被水稻吸收，此外，噴施肥料不能完全均勻，產(chǎn)出的富硒米良莠不齊，甚至有的會(huì)帶有殘留的硒肥，存在安全隱患。

2、油菜屬十字花科，是一種一年或兩年生的草本植物，除被用作油料外，還能作為綠肥還田。油菜是一種富硒能力較強(qiáng)的農(nóng)作物，硒組分主要為蛋白質(zhì)硒，在硒濃度較高的土壤中生長(zhǎng)并吸收同化土壤中的硒，油菜植株吸收的硒可以在根、莖、油菜籽中積累，轉(zhuǎn)化為能被人體吸收的有機(jī)硒。有研究表明，油菜富硒含量遠(yuǎn)超環(huán)境中的硒濃度，說明油菜主動(dòng)吸收硒實(shí)現(xiàn)富硒作用。

3、專利號(hào)為cn109315247a的專利公開了一種利用紫云英和油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法，專利在油菜和紫云英開花時(shí)期翻壓，大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)會(huì)造成浪費(fèi)，因此，我們提出一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法，包括以下工藝：

3、步驟(1)：在當(dāng)年9～10月，播種油菜和堇葉碎米薺；播種前，向土壤中施加硫化亞鐵改性生物炭和基肥；

4、步驟(2)：在油菜和堇葉碎米薺的生長(zhǎng)期，施用復(fù)合肥；

5、步驟(3)：次年2～4月，在油菜和堇葉碎米薺的開花期，施用土壤活化劑；

6、步驟(4)：次年5～6月，在油菜和堇葉碎米薺的成熟期，收割油菜和堇葉碎米薺，翻壓油菜秸稈和堇葉碎米薺根系；

7、步驟(5)：耕田，6月中下旬種植水稻。

8、進(jìn)一步的，油菜為中油高硒1號(hào)，堇葉碎米薺為恩施堇葉碎米薺。

9、上述技術(shù)方案中，選擇中油高硒1號(hào)油菜和恩施堇葉碎米薺作為綠肥，其中中油高硒1號(hào)油菜的硒含量是常用紅菜薹品種的兩倍以上，且產(chǎn)量?jī)?yōu)異，經(jīng)濟(jì)效益好。堇葉碎米薺具有強(qiáng)大的富硒能力，與其他硒源相比，堇葉碎米薺以有機(jī)硒為主，清除自由基的能力強(qiáng)于無機(jī)硒，同時(shí)具有抗氧化，抑制肝癌細(xì)胞等功能。此外，油菜和堇葉碎米薺吸收的硒在根系中積累，翻壓后種植水稻，增加了水稻硒含量，收割的油菜和堇葉碎米薺可以進(jìn)行其他生物利用。

10、因此，我們提出了一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法，等油菜長(zhǎng)成后，收割，將油菜根系留在土壤中，作為綠肥進(jìn)行還田，再種植水稻，既可以避免浪費(fèi)又能提供富硒水稻生長(zhǎng)所需要的硒元素。

11、進(jìn)一步的，步驟(1)中，土壤硒含量為0.4～0.7mg/kg；

12、硫化亞鐵改性生物炭與基肥的用量分別為82～328公斤/畝、1800～2200公斤/畝；

13、基肥為腐熟糞肥，來源于石家莊沃野肥業(yè)有限公司。

14、進(jìn)一步的，所述硫化亞鐵改性生物炭由以下工藝制成：

15、s1：稱取硫化亞鐵(fes)、生物炭(bc)與去離子水混合，在20～30℃下超聲分散，得到混合溶液；

16、s2：在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，將混合溶液攪拌并升溫至70～80℃，滴加硫化鈉(na2s)溶液，反應(yīng)30～60min；

17、s3：過濾，洗滌，干燥，得到硫化亞鐵改性生物炭。

18、進(jìn)一步的，s1中，所述生物炭(bc)使用前經(jīng)過酸洗，具體工藝如下：將生物炭(bc)置于鹽酸中浸泡，去除生物炭(bc)中的可溶性雜質(zhì)，然后用去離子水洗滌至中性，放入鼓風(fēng)干燥箱中烘干。

19、進(jìn)一步的，硫化亞鐵(fes)、生物炭(bc)的質(zhì)量比為1：1；

20、硫化亞鐵(fes)、去離子水的比例30g/100ml；

21、超聲時(shí)間為30～40min；

22、生物炭(bc)為秸稈生物炭，粒度為200目，來源于河南立澤環(huán)?？萍加邢薰荆?/p>

23、硫化亞鐵(fes)為分析純，來源于上海麥克林生化科技股份有限公司。

24、進(jìn)一步的，s2中，硫化鈉(na2s)為分析純，來源于上海麥克林生化科技股份有限公司；

25、滴加硫化鈉(na2s)溶液的速度為3～4s/滴，攪拌速度為200～250r/min。

26、上述技術(shù)方案中，生物炭(bc)表面含有羧基、酚羥基和羰基等官能團(tuán)，生物炭(bc)的孔隙發(fā)達(dá)，比表面積較大，因此對(duì)重金屬具有較強(qiáng)的吸附能力，大量碳物質(zhì)施入土壤后可以提高土壤肥力，且為土壤生物提供棲息地有利于微生物繁殖，進(jìn)一步提高土壤的固碳效果，硫化亞鐵(fes)具有較大的比表面積，反應(yīng)活性高，表面具有含硫官能團(tuán)，被用于固定土壤中的重金屬離子。利用生物炭(bc)孔隙率高、官能團(tuán)豐富、比表面積大的特性，將硫化亞鐵(fes)與生物炭(bc)進(jìn)行交聯(lián)，能夠提高硫化亞鐵(fes)顆粒的分散性，減緩顆粒表面鈍化，同時(shí)增強(qiáng)生物炭(bc)對(duì)重金屬的吸附能力以及對(duì)土壤的固碳效果。

27、進(jìn)一步的，步驟(1)中，選擇的油菜品種為中油高硒1號(hào)，來源于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜作物研究所，用量為2～2.5公斤/畝，生長(zhǎng)期為150～200天；

28、堇葉碎米薺品種為恩施堇葉碎米薺，來源于施恩(恩施)生物醫(yī)藥開發(fā)有限公司，用量為0.4～0.6公斤/畝；生長(zhǎng)期為150～200天。

29、進(jìn)一步的，步驟(3)中，施用的復(fù)合肥為氮磷鉀復(fù)合肥和硼肥，用量分別為20～30公斤/畝、0.5～1公斤/畝；

30、氮磷鉀復(fù)合肥和硼肥來源于安陽(yáng)中盛肥業(yè)。

31、進(jìn)一步的，步驟(4)中，土壤活化劑由含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑、腐熟有機(jī)肥、組成；用量分別為80～100公斤/畝、300～400公斤/畝。

32、進(jìn)一步的，所述含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑包括：叢枝菌根真菌(amf)菌劑、印度梨形孢菌劑、發(fā)根農(nóng)桿菌菌劑，質(zhì)量比為1：(1.5～2)：(6～8)；

33、叢枝菌根真菌(amf)菌劑孢子數(shù)為25～30個(gè)/g；

34、印度梨形孢(pi)菌劑孢子含量2.5×105cfu/ml；

35、發(fā)根農(nóng)桿菌(ar)菌劑od值為0.6～0.8；

36、發(fā)根農(nóng)桿菌(ar)菌劑、印度梨形孢(pi)菌劑、叢枝菌根真菌(amf)菌劑均來源于黑龍江大學(xué)修復(fù)生態(tài)研究室。

37、進(jìn)一步的，步驟(5)中水稻種植前，經(jīng)過以下處理：

38、選擇顆粒飽滿的水稻種子，將種子均勻撒在育秧箱中，加水浸泡種子，確保有充足的陽(yáng)光，發(fā)芽后，施用適量的氮肥，接種含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑，當(dāng)水稻苗生長(zhǎng)到15～25cm時(shí)，種植于步驟(5)得到的土壤中。

39、上述技術(shù)方案中，含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑能在水稻幼苗期建立良好的共生關(guān)系，在水稻收獲期菌根侵染率達(dá)到85～87％，侵染效果顯著優(yōu)于單菌劑處理。此外，叢枝菌根真菌(amf)和印度梨形孢(pi)的孢子在水稻根部總體呈隨機(jī)分布狀態(tài)，只有極少部分疊加，說明叢枝菌根真菌(amf)和印度梨形孢(pi)在促進(jìn)水稻生長(zhǎng)過程中可能不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑還能提高水稻的光合作用強(qiáng)度和產(chǎn)量，施加含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑能在一定程度上減少化肥的用量，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，能夠真正實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)并從源頭上解決化肥污染問題。

40、進(jìn)一步的，步驟(5)中，選用的水稻品種為美香占2號(hào)；來源于雄飛水稻種植專業(yè)合作社；

41、美香占2號(hào)根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)勢(shì)旺、株高適宜、抗倒伏性好，在管理上相對(duì)容易，能適應(yīng)不同的種植環(huán)境，保證產(chǎn)量的穩(wěn)定。同時(shí)，造米質(zhì)達(dá)到國(guó)標(biāo)和省標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)，外觀達(dá)到特一級(jí)，符合富硒水稻栽培的選用標(biāo)準(zhǔn)。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果如下：

43、1.本發(fā)明的一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法，選擇中油高硒1號(hào)油菜和恩施堇葉碎米薺作為綠肥，其中中油高硒1號(hào)油菜的硒含量是常用紅菜薹品種的兩倍以上，且產(chǎn)量?jī)?yōu)異，經(jīng)濟(jì)效益好。堇葉碎米薺具有強(qiáng)大的富硒能力，與其他硒源相比，堇葉碎米薺以有機(jī)硒為主，清除自由基的能力強(qiáng)于無機(jī)硒，同時(shí)具有抗氧化，抑制肝癌細(xì)胞等功能。

44、2.本發(fā)明的一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法，通過硫化亞鐵(fes)對(duì)生物炭(bc)進(jìn)行硫化改性得到硫化亞鐵改性生物炭，生物炭(bc)孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大、含有豐富的官能團(tuán)，對(duì)金屬有較強(qiáng)的吸附能力，大量碳物質(zhì)施入土壤后可以提高土壤肥力，且為土壤生物提供棲息地有利于微生物繁殖，進(jìn)一步提高土壤的固碳效果，硫化亞鐵(fes)反應(yīng)活性高，表面含有硫官能團(tuán)，用于固定土壤中的重金屬離子，兩者進(jìn)行交聯(lián)，提高了硫化亞鐵(fes)的顆粒分散性，減緩顆粒表面鈍化，增強(qiáng)了生物炭(bc)對(duì)重金屬的吸附能力。

45、3.本發(fā)明的一種利用油菜活化土壤生產(chǎn)富硒水稻的方法，施用含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑能夠在水稻幼苗時(shí)期建立良好的共生關(guān)系，在水稻收獲期達(dá)到較好的菌根侵染率，且叢枝菌根真菌(amf)和印度梨形孢(pi)在促進(jìn)水稻生長(zhǎng)過程中可能不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。施用含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑能夠提高水稻吸收礦質(zhì)元素的含量，增強(qiáng)了光合作用強(qiáng)度，有助于有機(jī)物的積累，從而增加水稻產(chǎn)量。同時(shí)，施用含有叢枝菌根真菌的復(fù)合菌劑能在一定程度上減少化肥的用量，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，能夠真正實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)并從源頭上解決化肥污染問題。