一種在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于作物學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及太湖流域稻區(qū)在土壤重金屬鎘鉛砷輕中度污染土壤農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的技術(shù)方法，包括水稻基因型品種的篩選和驗(yàn)證，根據(jù)各基因型在一般對(duì)照大田輕度污染條件和人工添加重金屬的中度污染條件下的綜合表現(xiàn)，篩選出籽粒Cd、As、Pb含量相對(duì)較低，且農(nóng)藝性狀、稻米品質(zhì)優(yōu)的水稻基因型品種；對(duì)所篩選出的水稻基因型品種，結(jié)合施用可以顯著抑制稻米重金屬積累的硅肥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米。本發(fā)明的目的在于提供一種生態(tài)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)有效、成本低廉的在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法。
【專利說(shuō)明】一種在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬作物學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及在土壤重金屬鎘鉛砷輕中度污染土壤農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的技術(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)“三廢”排放量增加，農(nóng)業(yè)自身面源污染的加劇，全球水稻田土壤重金屬污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，由此造成土壤生產(chǎn)力下降、農(nóng)產(chǎn)品污染與生態(tài)環(huán)境破壞等嚴(yán)重問(wèn)題，已成為阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)、高效發(fā)展的主要因子之一，更為嚴(yán)重的是土壤中的這些有毒重金屬可通過(guò)水稻吸收并在籽粒中積累，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，從而威脅廣大城鄉(xiāng)居民的身體健康。我國(guó)稻田土壤和稻米有毒重金屬的污染也日趨嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)受鎘(Cd)、砷(As)、鉛(Pb)等有毒重金屬污染的耕地面積近2000萬(wàn)hm2，約占總耕地面積的1/5，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失僅僅在糧食作物上每年就達(dá)200億元之多。一些工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，如長(zhǎng)三角和珠三角，土壤重金屬的富集和污染更為嚴(yán)重。為了減輕或避免有毒重金屬對(duì)人類的危害，一些國(guó)際組織和許多國(guó)家對(duì)有關(guān)食品制定了有毒重金屬的最大允許量，如國(guó)際糧農(nóng)組織和國(guó)際衛(wèi)生組織提出，水稻和小麥等糧食Cd的AMV為0.10mg/kg。
[0003]水稻是全球也是我國(guó)最重要的糧食作物，稻米是我國(guó)城鄉(xiāng)居民賴以生存的主糧之一。但目前稻米重金屬含量超標(biāo)的問(wèn)題十分突出，據(jù)農(nóng)業(yè)部稻米及其制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心2002年對(duì)全國(guó)市場(chǎng)稻米安全性抽檢結(jié)果，Pb和Cd超標(biāo)的試樣分別達(dá)28.4%和10.3%，也有少量試樣表現(xiàn)As超標(biāo)，長(zhǎng)江三角洲地區(qū)歷來(lái)是我國(guó)的“魚米之鄉(xiāng)”，但土壤重金屬的富集和污染趨勢(shì)也已很明顯，稻米重金屬污染也十分嚴(yán)重。據(jù)研究，太湖地區(qū)水稻土表層土壤Zn、Pb和Cd有效態(tài)含量逐年上升，土壤Pb、Cd污染通量已接近或高于國(guó)際規(guī)定的上限，對(duì)食物安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。浙江省是長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的地區(qū)之一，近年來(lái)，稻田土壤和稻米重金屬污染的現(xiàn)狀也不容樂觀，杭州市富陽(yáng)諸家塢畈受重金屬污染，土壤 Pb 含量為 58mg/kg、Cu 為 237mg/kg、Zn 為 1040mg/kg,稻米 Pb 為 12.4mg/kg 和 Cu 為15.4mg/kg,大大超過(guò)糧食國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。湖州市部分田塊也出現(xiàn)了重金屬Cd、Pb和Cr等污染現(xiàn)象。浙江省地質(zhì)調(diào)查院2002年對(duì)浙北地區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果表明，浙北地區(qū)屬于清潔和基本清潔的農(nóng)田占81%，輕度污染的占10%，中度以上污染的占9%，其中重污染的占3%，并主要集中在杭州、寧波、紹興市及城郊地區(qū)，在浙江嘉興、富陽(yáng)、紹興、浦江取省晚稻聯(lián)品試驗(yàn)的土壤和11個(gè)基因型稻米測(cè)定分析，結(jié)果表明，四地土壤和稻米有毒重金屬污染較為嚴(yán)重，超標(biāo)的有毒重金屬元素主要包括鎘(Cd)、鉻(Cr)、鉛(Pb)等。
[0004]雖然有些重金屬是植物生長(zhǎng)必需元素，但所有重金屬在較高濃度時(shí)對(duì)植物都會(huì)產(chǎn)生毒害作用。稻田受重金屬污染后，土壤中的有毒重金屬可能被植物吸收通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，從而不僅降低稻米的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，更為可怕的是將威脅人類健康。例如，Cd中毒會(huì)引起腎功能障礙、肺損害、骨損傷、痛痛病(骨軟化癥)、癌癥、心血管病。As對(duì)人的心肌、呼吸中樞、生殖系統(tǒng)、造血機(jī)制、免疫系統(tǒng)都有不同程度的損傷。Tsukahara等研究表明，稻米是日本成年人體內(nèi)最主要的Cd來(lái)源之一，體內(nèi)約30-40%Cd來(lái)源于經(jīng)稻米攝入。據(jù)研究，稻米是亞洲人體內(nèi)主要的Cd攝入源之一，盡管國(guó)家和地區(qū)間有差異，但總體上經(jīng)稻米Cd攝入量占總Cd攝入量的比例，菲律賓馬尼拉地區(qū)約為20%，中國(guó)大陸大部分地區(qū)、中國(guó)臺(tái)灣、孟加拉國(guó)和泰國(guó)等約為30-40%,馬來(lái)西亞的Kuala Lumpur較高,達(dá)53%。因此，降低稻米重金屬含量對(duì)于保障人體健康具有極其重要的意義。
[0005]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平日益提高，稻米消費(fèi)者對(duì)稻米品質(zhì)的要求日趨提高，稻米安全質(zhì)量業(yè)已成為國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。因此，面對(duì)水稻生產(chǎn)新的產(chǎn)需形勢(shì)和目前土壤有毒重金屬污染的嚴(yán)峻局面，生產(chǎn)有毒重金屬積累量低于AMV的安全稻米，是實(shí)現(xiàn)稻農(nóng)增收、農(nóng)業(yè)增效和保障人們身體健康的一條重要途徑。稻米中有毒重金屬積累的高低，是土壤氣候、品種(基因型)和農(nóng)藝措施等因素綜合作用的結(jié)果。為了減少糧食作物食用部分吸收和積累有毒重金屬，最根本的措施是進(jìn)行土壤修復(fù)降低土壤中的重金屬含量。但采用常規(guī)的物理與化學(xué)治理技術(shù)(如客土法、淋溶法、施用化學(xué)改良劑等)，不僅費(fèi)用昂貴，或需要特殊的儀器設(shè)備和培訓(xùn)專門的技術(shù)人員，而且有可能導(dǎo)致二次污染。近年來(lái)興起的植物修復(fù)，是目前國(guó)際上該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。植物修復(fù)的基礎(chǔ)是特定植物能在地上部積累高含量的有毒重金屬，但目前除Zn和Ni等少數(shù)重金屬發(fā)現(xiàn)可用于生產(chǎn)實(shí)踐的超積累植物外，其它重金屬尚無(wú)理想的超積累植物，離實(shí)際應(yīng)用還有較大距離。因此，抑或是采取農(nóng)藝措施降低現(xiàn)有栽培品種的重金屬吸收和積累量，抑或是選育低重金屬積累品種，是目前達(dá)到降低水稻籽粒重金屬吸收和積累目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種綠色環(huán)保，持續(xù)，經(jīng)濟(jì)，有效的在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法，主要由以下步驟構(gòu)成:包括水稻基因型品種的篩選以及對(duì)所篩選出的水稻基因型品種結(jié)合施加經(jīng)過(guò)篩選的硅肥；
所述水稻基因型品種的篩選主要由以下步驟構(gòu)成:
Cl)品種選擇和種植:選取的水稻基因型品種，統(tǒng)一通過(guò)大田常規(guī)濕潤(rùn)育秧，選生長(zhǎng)一致的秧苗分別移栽種植于一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中；
(2)取樣和預(yù)處理:一般大田土壤種植的成熟期水稻，每小區(qū)隨機(jī)取約5叢30-40稻穗，脫粒，水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤種植的成熟期水稻，每小區(qū)各取中間4叢約30-40稻穗，脫粒，將一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中所取稻穗脫粒的籽粒干燥后用脫糙機(jī)脫成糙米，后用精米機(jī)碾成精米，用粉碎機(jī)粉碎成精米粉，過(guò)100目篩；
(3)樣品重金屬測(cè)定:采用濕式消解法，稱取精米粉樣品0.3000g，置于IOOml小燒杯中，加入IOml硝酸+高氯酸配成的混合酸，加玻蓋浸泡10-12h，加熱消解，80°C消解2h，后升溫到120°C，直至消解液呈無(wú)色透明或略帶淡黃色，冷卻后用去離子水沖洗、定容至50ml容量瓶，用定量濾紙過(guò)濾后待測(cè)，用石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定稻米中Cd含量，用原子熒光吸收光譜儀測(cè)定稻米中As、Pb含量； (4)對(duì)比篩選:通過(guò)測(cè)定的實(shí)際數(shù)據(jù)與按照農(nóng)業(yè)部“無(wú)公害食品——大米”規(guī)定的Cd、As、Pb含量限量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)照，篩選出未超標(biāo)的水稻基因型品種，同時(shí)選取對(duì)照品種，根據(jù)各基因型品種在一般大田土壤輕度污染條件和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中度污染條件下的綜合表現(xiàn)，各基因型較對(duì)照品種的農(nóng)藝性狀和稻米品質(zhì)、田間表現(xiàn)和病蟲害等的綜合表現(xiàn)，篩選出籽粒Cd、As、Pb含量相對(duì)較低，且農(nóng)藝性狀、稻米品質(zhì)優(yōu)于或與對(duì)照品種相似的水稻基因型品種；
(5)驗(yàn)證與鑒定:連續(xù)三年將所篩選出的水稻基因型品種統(tǒng)一通過(guò)大田常規(guī)濕潤(rùn)育秧，選生長(zhǎng)一致的秧苗分別移栽種植于一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中，重復(fù)步驟(2)和(3)，通過(guò)測(cè)定的實(shí)際數(shù)據(jù)與按照農(nóng)業(yè)部“無(wú)公害食品——大米”規(guī)定的Cd、As、Pb含量限量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)照，驗(yàn)證和鑒定所篩選出的水稻基因型品種是否可在輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)。
[0008]作為優(yōu)選，所述步驟(I)中選取的水稻基因型品種，水稻統(tǒng)一通過(guò)大田常規(guī)濕潤(rùn)育秧，秧齡為28天，5-6葉時(shí)，選生長(zhǎng)一致的秧苗分別移栽種植于一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬CM、As、Pb污染的土壤中。
[0009]作為優(yōu)選，所述對(duì)所篩選出的水稻基因品種結(jié)合施加經(jīng)過(guò)篩選硅肥主要由以下步驟構(gòu)成:
(1)選料和施肥:選取30種成熟期較接近的水稻基因型品種，包括所篩選出的水稻基因型品種，進(jìn)行裂區(qū)試驗(yàn)，主區(qū)為三種施肥方式，對(duì)照田:一般常規(guī)施肥方法，總用肥量，N202.5 kg/hm2, P2O5 31.5 kg/hm2, K2O 187.5 kg/hm2, N: P2O5: K2O 為 1.00: 0.16: 0.93,氮肥分基肥:蘗肥:長(zhǎng)粗肥:穗肥為40%: 20%: 20%: 20%的比例施用，基肥施用碳銨，追肥施用尿素；磷肥施用過(guò)磷酸鈣，作基肥用，鉀肥施用氯化鉀，分基肥和穗肥各50%施用；豬糞田:施入豬糞制成的有機(jī)肥7500 kg/hm2，減少N、P、K肥各20% ;雞糞田:施入養(yǎng)雞場(chǎng)已干燥的雞糞制成的有機(jī)肥6240 kg/hm2，減少N、P、K肥各20% ;其中豬糞田和雞糞田中的有機(jī)肥作基肥一次性于移栽前15天施入并淺翻耕，化肥施用方法同對(duì)照田；裂區(qū)為兩種施肥方式:硅肥:硅肥含有效SiO2達(dá)53.18%，以90 kg/hm2在水稻基因型品種移栽后30天內(nèi)，拌細(xì)土均勻施入；對(duì)照:不施硅肥；再裂區(qū)30個(gè)，即30個(gè)水稻基因型品種進(jìn)行種植，統(tǒng)一育秧，25天秧齡后移栽；
(2)取樣和預(yù)處理:水稻成熟收割后取樣，每一品種，隨機(jī)選取5叢水稻，收集谷粒樣品，每份樣品包含約30-40個(gè)稻穗，同時(shí)，收集莖桿樣品，約土壤上部8-12cm左右，稻穗脫粒，風(fēng)干，然后使用自動(dòng)脫糙機(jī)將稻穗脫粒的籽粒分成稻殼和糙米兩部分，用精米機(jī)將糙米磨成精米，用粉碎機(jī)粉碎成精米粉，莖桿樣品在65° C下烘干至恒重，經(jīng)磨粉機(jī)粉，常溫下保存；
(3)樣品重金屬測(cè)定:選取0.2g左右精米粉精確稱量后放入50ml聚丙烯消化管，加入2ml濃硝酸，過(guò)夜，然后采用三段溫度微波消解，55°C消解lOmin，然后在75°C下消解lOmin，最后95°C消解30min，微波消解后的精米粉采用消化爐在100°C下消解lh，然后再在120°C下消解lh，最后140°C下消解至顏色變澄清，精米粉經(jīng)消解后，冷卻至室溫，用濾紙過(guò)濾，隨后用超純水將濾液稀釋定容至50ml，最后采用ICP-MS對(duì)溶液的重金屬濃度進(jìn)行測(cè)定；
(4)分析和結(jié)論:對(duì)步驟(3)中所取得的實(shí)際數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析處理，豬糞、雞糞有機(jī)肥增加土壤重金屬積累的結(jié)果是增加重金屬在稻米中的積累，而硅肥顯著緩解長(zhǎng)期施用豬糞、雞糞有機(jī)肥的稻米重金屬積累，增加產(chǎn)量，篩選出的水稻基因型品種在移栽后結(jié)合增施硅肥，可以在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)安全生產(chǎn)。
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:1、所篩選出的水稻基因型品種經(jīng)濟(jì)安全與農(nóng)業(yè)部“無(wú)公害食品一大米”規(guī)定作為比較，有毒重金屬元素鎘(Cd)、鉻(Cr)、鉛(Pb)均符合標(biāo)準(zhǔn)，安全可靠，可持續(xù)、有效在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上生產(chǎn)；2所篩選出的有機(jī)肥顯著緩解長(zhǎng)期施用豬糞、雞糞有機(jī)肥的稻米重金屬積累，增加稻米產(chǎn)量，與所篩選出的水稻基因型品種結(jié)合，可以在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)安全生產(chǎn)；3、選取固定的區(qū)域進(jìn)行水稻基因型品種和有機(jī)肥的種植篩選，綠色環(huán)保，無(wú)污染。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明在雞糞田和豬糞田施硅肥前后對(duì)稻米重金屬含量的影響的對(duì)比圖，其中CM表示雞糞田，PM表示豬糞田，橫坐標(biāo)分別表示在雞糞田和豬糞田中施硅肥前后的稻米重金屬含量Cu、Zn、As、Cd、Ni，順序依次排列，縱坐標(biāo)表示稻米重金屬含量百分比。
[0012]圖2為本發(fā)明中在常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田施硅肥前后對(duì)稻米重金屬含量Cu的影響的對(duì)比圖，其中C表示常規(guī)對(duì)照田，CM表示雞糞田，PM表示豬糞田，橫坐標(biāo)分別表示施硅肥前后的常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田的Cu，縱坐標(biāo)表示稻米重金屬含量Cu的濃度。
[0013]圖3為本發(fā)明中在常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田施硅肥前后對(duì)稻米重金屬含量Zn的影響的對(duì)比圖，其中C表示常規(guī)對(duì)照田，CM表示雞糞田，PM表示豬糞田，橫坐標(biāo)分別表示施硅肥前后的常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田的Zn，縱坐標(biāo)表示稻米重金屬含量Zn的濃度。
[0014]圖4為本發(fā)明中在常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田施硅肥前后對(duì)稻米重金屬含量As的影響的對(duì)比圖，其中C表示常規(guī)對(duì)照田，CM表示雞糞田，PM表示豬糞田，橫坐標(biāo)分別表示施硅肥前后的常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田的As，縱坐標(biāo)表示稻米重金屬含量As的濃度。
[0015]圖5為本發(fā)明中在常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田施硅肥前后對(duì)稻米重金屬含量Cd的影響的對(duì)比圖，其中C表示常規(guī)對(duì)照田，CM表示雞糞田，PM表示豬糞田，橫坐標(biāo)分別表示施硅肥前后的常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田的Cd，縱坐標(biāo)表示稻米重金屬含量Cd的濃度。
[0016]圖6為本發(fā)明中在常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田施硅肥前后對(duì)稻米重金屬含量Ni的影響的對(duì)比圖，其中C表示常規(guī)對(duì)照田，CM表示雞糞田，PM表示豬糞田，橫坐標(biāo)分別表示施硅肥前后的常規(guī)對(duì)照田、雞糞田和豬糞田的Ni，縱坐標(biāo)表示稻米重金屬含量Ni的濃度。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0018]實(shí)施例。
[0019]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的一種在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法，包括水稻基因型品種的篩選以及對(duì)所篩選出的水稻基因型品種結(jié)合施加經(jīng)過(guò)篩選的硅肥，其中水稻基因型品種的篩選主要由以下步驟構(gòu)成:
(I)選種和種植:
在2005、2006年連續(xù)進(jìn)行了二年一般大田環(huán)境和水泥池中人工添加Cd、As、Pb污染土壤環(huán)境篩選以及受工業(yè)污染、土壤Cd、As、Pb污染中度的大田中驗(yàn)證基礎(chǔ)上，土壤重金屬含量設(shè)置(參見表1)，通過(guò)鑒定、篩選出在一般大田和土壤Cd、As、Pb中度污染條件下籽粒Cd、As、Pb低積累和富Fe的中間育種材料和品系、品種，共118個(gè)水稻基因型品種。
[0020]表1、供試不同環(huán)境土壤基本性質(zhì)
【權(quán)利要求】
1.一種在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法，其特征在于:包括水稻基因型品種的篩選以及對(duì)所篩選出的水稻基因型品種結(jié)合施加經(jīng)過(guò)篩選的硅肥； 所述水稻基因型品種的篩選主要由以下步驟構(gòu)成: (1)品種選擇和種植:選取的水稻基因型品種，統(tǒng)一通過(guò)大田常規(guī)濕潤(rùn)育秧，選生長(zhǎng)一致的秧苗分別移栽種植于一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中； (2)取樣和預(yù)處理:一般大田土壤種植的成熟期水稻，每小區(qū)隨機(jī)取約5叢30-40稻穗，脫粒，水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤種植的成熟期水稻，每小區(qū)各取中間4叢約30-40稻穗，脫粒，將一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中所取稻穗脫粒的籽粒干燥后用脫糙機(jī)脫成糙米，后用精米機(jī)碾成精米，用粉碎機(jī)粉碎成精米粉，過(guò)100目篩； (3)樣品重金屬測(cè)定:采用濕式消解法，稱取精米粉樣品0.3000g，置于100ml小燒杯中，加入IOml硝酸+高氯酸配成的混合酸，加玻蓋浸泡10-12h，加熱消解，80°C消解2h，后升溫到120°C，直至消解液呈無(wú)色透明或略帶淡黃色，冷卻后用去離子水沖洗、定容至50ml容量瓶，用定量濾紙過(guò)濾后待測(cè)，用石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定稻米中Cd含量，用原子熒光吸收光譜儀測(cè)定稻米中As、Pb含量； (4)對(duì)比篩選:通過(guò)測(cè)定的實(shí)際數(shù)據(jù)與按照農(nóng)業(yè)部“無(wú)公害食品——大米”規(guī)定的Cd、As、Pb含量限量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)照，篩選出未超標(biāo)的水稻基因型品種，同時(shí)選取對(duì)照品種，根據(jù)各基因型品種在一般大田土壤輕度污染條件和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中度污染條件下的綜合表現(xiàn)，各基因型較對(duì)照品種的農(nóng)藝性狀和稻米品質(zhì)、田間表現(xiàn)和病蟲害等的綜合表現(xiàn)，篩選出籽粒Cd、As、Pb含量相對(duì)較低，且農(nóng)藝性狀、稻米品質(zhì)優(yōu)于或與對(duì)照品種相似的水稻基`因型`品種； (5)驗(yàn)證與鑒定:連續(xù)三年將所篩選出的水稻基因型品種統(tǒng)一通過(guò)大田常規(guī)濕潤(rùn)育秧，選生長(zhǎng)一致的秧苗分別移栽種植于一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中，重復(fù)步驟(2)和(3)，通過(guò)測(cè)定的實(shí)際數(shù)據(jù)與按照農(nóng)業(yè)部“無(wú)公害食品——大米”規(guī)定的Cd、As、Pb含量限量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)照，驗(yàn)證和鑒定所篩選出的水稻基因型品種是否可在輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法，其特征在于:所述步驟(1)中選取的水稻基因型品種，水稻統(tǒng)一通過(guò)大田常規(guī)濕潤(rùn)育秧，秧齡為28天，5-6葉時(shí)，選生長(zhǎng)一致的秧苗分別移栽種植于一般大田土壤和水泥池中人工添加重金屬Cd、As、Pb污染的土壤中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)生產(chǎn)安全晚粳稻米的方法，其特征在于:所述對(duì)所篩選出的水稻基因品種結(jié)合施加經(jīng)過(guò)篩選硅肥主要由以下步驟構(gòu)成: (I)選料和施肥:選取30種成熟期較接近的水稻基因型品種，包括所篩選出的水稻基因型品種，進(jìn)行裂區(qū)試驗(yàn)，主區(qū)為三種施肥方式，對(duì)照田:一般常規(guī)施肥方法，總用肥量，N`202.5 kg/hm2，P205 31.5 kg/hm2，K20 187.5 kg/hm2，N: P2O5: K2O 為 1.00: 0.16: 0.93,氮肥分基肥:蘗肥:長(zhǎng)粗肥:穗肥為40%: 20%: 20%: 20%的比例施用，基肥施用碳銨，追肥施用尿素；磷肥施用過(guò)磷酸鈣，作基肥用，鉀肥施用氯化鉀，分基肥和穗肥各50%施用；豬糞田:施入豬糞制成的有機(jī)肥7500 kg/hm2，減少N、P、K肥各20%;雞糞田:施入養(yǎng)雞場(chǎng)已干燥的雞糞制成的有機(jī)肥6240 kg/hm2，減少N、P、K肥各20% ;其中豬糞田和雞糞田中的有機(jī)肥作基肥一次性于移栽前15天施入并淺翻耕，化肥施用方法同對(duì)照田； 裂區(qū)為兩種施肥方式:娃肥:硅肥含有效SiO2達(dá)53.18%，以90 kg/hm2在水稻基因型品種移栽后30天內(nèi)，拌細(xì)土均勻施入；對(duì)照:不施硅肥； 再裂區(qū)30個(gè)，即30個(gè)水稻基因型品種進(jìn)行種植，統(tǒng)一育秧，25天秧齡后移栽； (2)取樣和預(yù)處理:水稻成熟收割后取樣，每一品種，隨機(jī)選取5叢水稻，收集谷粒樣品，每份樣品包含約30-40個(gè)稻穗，同時(shí)，收集莖桿樣品，約土壤上部8-12cm左右，稻穗脫粒，風(fēng)干，然后使用自動(dòng)脫糙機(jī)將稻穗脫粒的籽粒分成稻殼和糙米兩部分，用精米機(jī)將糙米磨成精米，用粉碎機(jī)粉碎成精米粉，莖桿樣品在65°C下烘干至恒重，經(jīng)磨粉機(jī)粉，常溫下保存； (3)樣品重金屬測(cè)定:選取0.2g左右精米粉精確稱量后放入50ml聚丙烯消化管，加入2ml濃硝酸，過(guò)夜，然后采用三段溫度微波消解，55°C消解lOmin，然后在75°C下消解lOmin，最后95°C消解30min，微波消解后的精米粉采用消化爐在100°C下消解lh，然后再在120°C下消解lh，最后140°C下消解至顏色變澄清，精米粉經(jīng)消解后，冷卻至室溫，用濾紙過(guò)濾，隨后用超純水將濾液稀釋定容至50ml，最后采用ICP-MS對(duì)溶液的重金屬濃度進(jìn)行測(cè)定； (4)分析和結(jié)論:對(duì)步驟(3)中所取得的實(shí)際數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析處理，豬糞、雞糞有機(jī)肥增加土壤重金屬積累的結(jié)果是增加重金屬在稻米中的積累，而硅肥顯著緩解長(zhǎng)期施用豬糞、雞糞有機(jī)肥的稻米重金屬積累，增加產(chǎn)量，篩選出的水稻基因型品種在移栽后結(jié)合增施硅肥，可以在土壤重金屬輕中度污染農(nóng)田上持續(xù)安全生產(chǎn)。
【文檔編號(hào)】A01G1/00GK103658162SQ201310605931
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】程旺大, 張紅梅, 姚海根, 朱永官, 沈亞強(qiáng), 段桂蘭 申請(qǐng)人:浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院（所）