本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染防治領(lǐng)域，涉及一種降低農(nóng)產(chǎn)品中鎘含量的方法，具體涉及一種顯著降低水稻大米中鎘含量的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：鎘(Cd)是有害的重金屬元素，被人體吸收后主要與含巰基的低相對分子質(zhì)量血漿蛋白結(jié)合，形成金屬巰蛋白，隨血液選擇性地儲存于肝、腎、脾、胰腺、甲狀腺、腎上腺和睪丸，且蓄積性很強。人體長期吸收或者過量吸收鎘可導(dǎo)致骨痛病。此外，近年來的醫(yī)學(xué)研究表明，鎘元素能產(chǎn)生一系列的慢性損害，如高血壓、睪丸損害、致癌作用、致畸作用、貧血、骨質(zhì)疏松等等。大米由水稻稻谷加工而得，是我國居民最主要的糧食產(chǎn)品之一，關(guān)乎國計民生。近年來媒體報道了湖南、廣東等地大米中鎘含量嚴(yán)重超標(biāo)的問題，致使大量土地停耕，給我國大米產(chǎn)品的質(zhì)量安全敲響了警鐘，嚴(yán)重影響大米生產(chǎn)發(fā)展。研究表明，大米中的鎘元素來自水稻作物對土壤中鎘離子的吸收，通過調(diào)節(jié)土壤pH值可降低鎘離子的活性，減少水稻對鎘離子的吸收量，因此土壤鎘元素的鈍化方法研究與開發(fā)已成為降低大米中鎘含量，提高大米質(zhì)量安全的主要途徑之一。因此，研發(fā)出一種顯著降低水稻大米中鎘含量的簡便生產(chǎn)方法勢在必行，且具有重要意義。目前水稻降鎘的方法通常是在插秧前撒石灰、草木灰、海泡石等堿性固體物質(zhì)來處理耕地，以達到調(diào)節(jié)土壤pH值，降低鎘活性(鈍化)，減少農(nóng)產(chǎn)品中鎘含量的目的，但此方法存在以下幾方面不足：(1)施用石灰、草木灰、海泡石等堿性固體物質(zhì)費時費工，且難于均勻施用。(2)石灰、草木灰、海泡石等固體顆粒物質(zhì)為難溶化合物，在水里會大量沉淀，同時，施入土壤與土壤顆?；旌蠒r，受大量土壤顆粒的包裹與阻隔，使堿性物質(zhì)與根系接觸的幾率受限，酸性調(diào)節(jié)效果十分有限，通常需要大量加入，但此舉可導(dǎo)致土壤鈣化板結(jié)，且增加了材料、用工等生產(chǎn)成本。(3)石灰、草木灰、海泡石等固體物質(zhì)的化學(xué)成分是碳酸鈣、碳酸鉀等無機鹽化合物，施入地里后將與土壤中各種無機鹽成分起化學(xué)反應(yīng)，所能有效提供氫氧根離子的量十分有限，而且時效很短，導(dǎo)致降鎘效果不佳也不穩(wěn)定。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供了一種使用十分方便、安全，施用均勻，降鎘效果穩(wěn)定，且確保水稻大米生產(chǎn)產(chǎn)量的顯著降低水稻大米中鎘含量的生產(chǎn)方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：提供一種顯著降低水稻大米中鎘含量的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)平整田地，均勻撒入基肥后深耕20～30厘米，測試土壤pH值。(2)對可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑進行預(yù)先稀釋100～200倍處理，制成酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液。(3)用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，調(diào)節(jié)閥門，使料與水體積比1：2～5，然后將二次稀釋后的酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液沖灌入田里，直至浸沒田地，再將田地耙平；如酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液不足再補充，保持浸泡田地1～2厘米的水面，同時采用比色法或酸度計法測定土壤pH，調(diào)節(jié)pH值為6.20～7.30；田地浸泡10～15小時后插秧。(4)由于秧苗耐鹽堿性較低，在插秧之前施用酸性土壤調(diào)理劑濃度有限(濃度過大會燒苗)，因此在水稻分蘗期，再按照特定的噴淋方法再施用一次，以鈍化過量的鎘離子，確保降鎘效果穩(wěn)定可靠。具體操作是：待水稻生長分蘗期時再使用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，在抽水泵出液口安裝一個多孔淋浴頭花灑，對水稻進行酸性土壤調(diào)節(jié)稀釋液的均勻噴灑；然后關(guān)閉進料管上的調(diào)節(jié)閥開關(guān)，抽取清水，通過多孔淋浴頭花灑噴灑秧苗，清洗葉面上的堿性物質(zhì)，避免燒苗。(5)其它的田間管理按常規(guī)操作不變，直到水稻成熟收割、加工，即可生產(chǎn)出低鎘優(yōu)質(zhì)的大米產(chǎn)品。本發(fā)明用石墨爐原子吸收光譜法對產(chǎn)品質(zhì)量進行隨時的監(jiān)測，產(chǎn)品達標(biāo)后確定該區(qū)域地塊的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程。進一步地，所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑，是指能夠調(diào)節(jié)酸性土壤pH值的兩種以上化學(xué)物質(zhì)混合而成的具有緩沖功能的堿性混合液體，包括可溶性的堿性液體肥料。進一步地，所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑由以下重量百分比的原料經(jīng)混合配制而成：10～20％氫氧化鉀、20～30％磷酸氫二銨、50～70％水。進一步地，所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑由以下重量百分比的原料經(jīng)混合配制而成：5～10％氫氧化鉀、10～20％磷酸氫二銨、15～30％腐植酸鈉、40～70％水。進一步地，所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑由以下重量百分比的原料經(jīng)混合配制而成：5～10％氫氧化鉀、10～20％磷酸氫二銨、15～20％腐植酸鈉、10～20％尿素、30～60％水。進一步地，所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑經(jīng)過兩級稀釋后的總稀釋倍數(shù)為200～1000倍。經(jīng)過試驗分析，土壤PH值越高水稻大米中鎘的含量就越低，主要因為鎘在堿性條件下形成不溶的氫氧化鎘化合物，該化合物不能被植物所吸收，因此生產(chǎn)時須首先調(diào)節(jié)土壤的PH值。本發(fā)明采用分叉閥門抽液調(diào)節(jié)的方式固定稀釋、沖灌和浸泡等措施處理耕地土壤。其中，分叉閥門抽液調(diào)節(jié)的方式所使用的配有分叉閥門抽液管的抽水泵結(jié)構(gòu)及工作原理如下：所述分叉閥門抽液管，就是在連接抽水泵的進水管上安裝一個三通接頭，其中直通為進水管口，連接進水軟管，側(cè)通為進料(可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑)管口，連接進料軟管。在進料管上安裝一個開關(guān)調(diào)節(jié)閥，以調(diào)控進料量大小，通過調(diào)節(jié)閥控制，使進入進料管中的酸性土壤調(diào)節(jié)劑與進水管中的水量形成2～5倍的稀釋倍數(shù)。工作時，將進水軟管伸入到水源中，同時將進料軟管伸入到預(yù)先稀釋100～200倍的酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液中，根據(jù)所需稀釋濃度，調(diào)節(jié)進料軟管上的開關(guān)調(diào)節(jié)閥大小。打開抽水泵電源開關(guān)，抽水泵工作，在抽水泵負(fù)壓的作用下，抽水泵同時吸入水和酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液混合噴出，形成自動稀釋噴灌的狀態(tài)。在操作前，先用清水測試分叉閥門抽液管的沖稀倍數(shù)，即將抽水管和抽液管同時伸入到兩個固定體積并已知定量的清水中，打開抽水泵抽取清水，根據(jù)進水管和進料管在固定時間(分、秒鐘)里所抽取的清水量(減重法計算)，通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)和換算，確定分叉閥門抽液管的沖稀倍數(shù)。酸性土壤調(diào)節(jié)劑經(jīng)過預(yù)先稀釋100～200倍(第一次稀釋)，再被分叉閥門抽液管自動稀釋2～5倍(第二次稀釋)，經(jīng)過兩級稀釋，施用均勻且安全方便。本發(fā)明采用分叉閥門抽液管的自動稀釋調(diào)節(jié)方式，對酸性土壤調(diào)節(jié)劑進行兩級稀釋，可固定稀釋酸性土壤調(diào)節(jié)劑的比例，通過沖灌和浸泡的方式處理耕地土壤，對水稻耕地鎘進行有效的鈍化，省時省工，且施用均勻。本發(fā)明使用可溶性的酸性土壤調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)酸性土壤的pH值。通過漫灌方式，使調(diào)節(jié)液均勻分布在稻田里的每個位置，氫氧根離子浸透到每一株水稻根系的周邊，與土壤中的鎘離子形成了氫氧化鎘沉淀(Cd(OH)2↓)，因此土壤pH值調(diào)節(jié)均勻，效果穩(wěn)定。本發(fā)明顯著降低水稻大米中鎘含量的生產(chǎn)方法具有以下的有益效果：(1)本發(fā)明采用可溶性酸性土壤調(diào)理劑，經(jīng)水溶解后成為全離子溶液，通過特定的稀釋、沖灌、浸泡、耙平等措施，能為水稻耕地里提供大量的氫氧根離子，并且氫氧根離子浸透到每一株水稻根系的周邊，與土壤中的鎘離子形成了氫氧化鎘沉淀(Cd(OH)2↓)，將鎘離子轉(zhuǎn)化為難溶化合物分子，水稻根系無法吸收，從而達到降低大米中的鎘含量的目的。使用十分方便，施用均勻。(2)本發(fā)明采用分叉閥門抽液調(diào)節(jié)的方式固定稀釋、沖灌和浸泡等處理耕地土壤，可形成標(biāo)準(zhǔn)化操作，降鎘效果穩(wěn)定可靠。(3)應(yīng)用本方法生產(chǎn)大米，試驗區(qū)與對照區(qū)相比，所產(chǎn)大米中鎘的含量能夠降低到70％以上，降鎘效果顯著。(4)本發(fā)明在顯著降低水稻大米中鎘含量的同時能確保水稻大米生產(chǎn)的產(chǎn)量。(5)本發(fā)明操作方法簡單，無論小面積生產(chǎn)，還是大規(guī)模生產(chǎn)栽培均可應(yīng)用，具有較強的操作性。(6)用本發(fā)明所生產(chǎn)的大米產(chǎn)品質(zhì)量安全穩(wěn)定可靠。(7)本發(fā)明方法省工省時，降鎘生產(chǎn)成本低。具體實施方式實施例1一種顯著降低水稻大米中鎘含量的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)平整田地，均勻撒入基肥后深耕20厘米，測試土壤pH值；(2)對可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑進行預(yù)先稀釋100倍處理，制成酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液；(3)用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，調(diào)節(jié)閥門，使料和水比為1：5倍，然后將二次稀釋后的酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液沖灌入田里(總稀釋倍數(shù)達500倍)，直至浸沒田地，再將田地耙平。此時如稀釋液不足再補充，保持浸泡1厘米的水面，同時采用比色法或酸度計法測定土壤pH，調(diào)節(jié)pH值為6.20；田地浸泡10小時后插秧。(4)待水稻生長分蘗期時再使用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，在抽水泵出液口安裝一個多孔淋浴頭花灑，對水稻進行酸性土壤調(diào)節(jié)稀釋液的均勻噴灑；然后關(guān)閉進料管上的調(diào)節(jié)閥開關(guān)，抽取清水，通過多孔淋浴頭花灑噴灑秧苗，清洗葉面上的堿性物質(zhì)，避免燒苗；(5)其它的田間管理(施肥和噴藥等)按常規(guī)操作不變，直到水稻成熟收割、加工，即可生產(chǎn)出低鎘優(yōu)質(zhì)的大米產(chǎn)品；(6)抽取大米樣品，用石墨爐原子吸收光譜法測定樣品中鎘的含量。所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑由氫氧化鉀10kg，磷酸氫二銨30kg，水60kg經(jīng)混合配制而成。實施例2一種顯著降低水稻大米中鎘含量的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)平整田地，均勻撒入基肥后深耕30厘米，測試土壤pH值；(2)對可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑進行預(yù)先稀釋200倍處理，制成酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液；(3)用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，調(diào)節(jié)閥門，使料和水比為1：3倍，然后將二次稀釋后的酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液沖灌入田里(總稀釋倍數(shù)達600倍)，直至浸沒田地，再將田地耙平。此時如稀釋液不足再補充，保持浸泡2厘米的水面，同時采用比色法或酸度計法測定土壤pH，調(diào)節(jié)pH值為6.4；田地浸泡12小時后插秧。(4)待水稻生長分蘗期時再使用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，在抽水泵出液口安裝一個多孔淋浴頭花灑，對水稻進行酸性土壤調(diào)節(jié)稀釋液的均勻噴灑；然后關(guān)閉進料管上的調(diào)節(jié)閥開關(guān)，抽取清水，通過多孔淋浴頭花灑噴灑秧苗，清洗葉面上的堿性物質(zhì)，避免燒苗；(5)其它的田間管理(施肥和噴藥等)按常規(guī)操作不變，直到水稻成熟收割、加工，即可生產(chǎn)出低鎘優(yōu)質(zhì)的大米產(chǎn)品；(6)抽取大米樣品，用石墨爐原子吸收光譜法測定樣品中鎘的含量。所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑由氫氧化鉀10kg，磷酸氫二銨20kg，腐植酸鈉15kg，水55kg經(jīng)混合配制而成。實施例3一種顯著降低水稻大米中鎘含量的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)平整田地，均勻撒入基肥后深耕25厘米，測試土壤pH值；(2)對可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑進行預(yù)先稀釋150倍處理，制成酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液；(3)用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，調(diào)節(jié)閥門，使料和水比為1：5倍，然后將二次稀釋后的酸性土壤調(diào)節(jié)劑稀釋液沖灌入田里(總稀釋倍數(shù)達750倍)，直至浸沒田地，再將田地耙平。此時如稀釋液不足再補充，保持浸泡2厘米的水面，同時采用比色法或酸度計法測定土壤pH，調(diào)節(jié)pH值為6.6；田地浸泡15小時后插秧。(4)待水稻生長分蘗期時再使用配有分叉閥門抽液管的抽水泵，在抽水泵出液口安裝一個多孔淋浴頭花灑，對水稻進行酸性土壤調(diào)節(jié)稀釋液的均勻噴灑；然后關(guān)閉進料管上的調(diào)節(jié)閥開關(guān)，抽取清水，通過多孔淋浴頭花灑噴灑秧苗，清洗葉面上的堿性物質(zhì)，避免燒苗；(5)其它的田間管理(施肥和噴藥等)按常規(guī)操作不變，直到水稻成熟收割、加工，即可生產(chǎn)出低鎘優(yōu)質(zhì)的大米產(chǎn)品；(6)抽取大米樣品，用石墨爐原子吸收光譜法測定樣品中鎘的含量。所述可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑由氫氧化鉀10kg，磷酸氫二銨20kg，腐植酸鈉15kg，尿素20kg，水35kg經(jīng)混合配制而成。試驗結(jié)果與分析1、水稻大米降鎘效果試驗采用本實施例3配制的可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑做試驗，該酸性土壤調(diào)節(jié)劑的基本指標(biāo)為：pH值≥12，氮、磷、鉀總量≥20％，腐殖酸含量≥8％。分別在海南三亞、五指山和澄邁三市縣布置田間試驗，在同一塊田地上分隔設(shè)置試驗區(qū)(按本發(fā)明方法生產(chǎn))和對照區(qū)(按傳統(tǒng)方法生產(chǎn))進行比較，每組試驗和對照均設(shè)3個重復(fù)。收割時按抽樣規(guī)程分別抽取和測定試驗區(qū)和對照區(qū)水稻大米產(chǎn)品中鎘的含量，結(jié)果表明(見表1)：試驗區(qū)與對照相比所產(chǎn)大米中鎘的含量均降低了70％以上，降鎘效果顯著。表1試驗區(qū)和對照區(qū)水稻大米中鎘的測定結(jié)果(mg·kg-1)2、水稻降鎘對水稻大米產(chǎn)量的影響試驗在上述試驗過程中，在相同的田地、秧苗和田間管理的條件下，每個試驗區(qū)好對照區(qū)均劃出100m2測定水稻大米的產(chǎn)量，結(jié)果表明(見表2)：降鎘試驗區(qū)水稻大米生產(chǎn)的產(chǎn)量域?qū)φ諈^(qū)相當(dāng)。本發(fā)明方法在顯著降低水稻大米中鎘含量的同時能夠確保水稻大米生產(chǎn)的產(chǎn)量。表2試驗區(qū)和對照區(qū)水稻大米中鎘的測定結(jié)果(kg/100m2)3、酸性土壤調(diào)節(jié)劑的不同稀釋倍數(shù)對水稻降鎘試驗在海南省五指山市，以實施例3配制的酸性土壤調(diào)節(jié)劑做試驗，在相同的田地里按照本發(fā)明方法分別進行酸性土壤調(diào)節(jié)劑總稀釋倍數(shù)200倍、500倍、800倍、1000倍、1500倍、2000倍等水稻降鎘試驗，每個處理設(shè)3個重復(fù)。結(jié)果表明(見表3)：酸性土壤調(diào)節(jié)劑總稀釋倍數(shù)200倍～1000倍試驗區(qū)與對照相比所產(chǎn)大米中鎘的含量均降低了70％以上，本發(fā)明方法確定可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑經(jīng)過兩級稀釋后的最佳總稀釋倍數(shù)為200～1000倍。表3酸性土壤調(diào)節(jié)劑的不同稀釋倍數(shù)降鎘試驗大米鎘含量的測定結(jié)果/mg·kg-1序號處理大米鎘含量平均值1稀釋200倍0.0312稀釋500倍0.0263稀釋800倍0.0484稀釋1000倍0.0465稀釋1200倍0.0576稀釋1500倍0.0787稀釋2000倍0.0958對照區(qū)0.174、不同配方的可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑降鎘效果比較使用本發(fā)明三個實施例中三種配方的可溶性酸性土壤調(diào)節(jié)劑做水稻降鎘試驗。在同一稻田上，按照本發(fā)明三個實施例分別生產(chǎn)大米，以傳統(tǒng)的水稻大米生產(chǎn)方式為對照，每組試驗設(shè)3個重復(fù)，最后分別測試試驗區(qū)和對照區(qū)產(chǎn)大米中的鎘含量。結(jié)果表明(見表4)：3種酸性土壤調(diào)節(jié)劑配方的降鎘效果相當(dāng)。表43種配方酸性土壤調(diào)節(jié)劑降鎘試驗大米鎘的測定結(jié)果(mg·kg-1)以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3