一种能够降低水稻重金属镉污染的肥料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种能够降低水稻重金属镉污染的肥料及其应用，其组分包括按重量份计：作物秸秆粉15‑35份，益生菌15‑35份，亚硫酸盐10‑15份，酸碱平衡剂2～3份，生物吸附剂10‑15份。本发明专利技术方案的肥料能够有效固化土壤中的重金属镉，抑制水稻对土壤中镉的吸收，从而降低种植水稻的镉含量。

【技术实现步骤摘要】
一种能够降低水稻重金属镉污染的肥料及其应用
本专利技术涉及肥料
，具体涉及一种能够降低水稻重金属镉污染的肥料及其应用。
技术介绍
土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆转性等特点，在水稻生产中不仅影响水稻产量，还容易在稻米中富集，严重影响稻米的卫生品质和营养品质，对广大群众的健康具有潜在的危害性。因此，水稻作物重金属的防治对农田的可持续利用、作物合理布局和稻米安全具有重大的意义。镉(Cadmium，Cd)是一种生物毒性很强的重金属元素，在自然界中背景值较低，但随着工业的发展，镉不断进入农田生态系统，导致农田土壤中镉的积累。据农业部统计，我国超过10％的耕地受镉污染(大于0.3mg/Kg)，镉污染通过食物链进入人体，长期食用会严重危害人类健康，甚至引发“骨痛病”。湖南是“有色金属之乡”，稻田耕地镉污染严重高于全国。土壤中镉的生物有效性是水稻吸收镉的最直接的相关因子，容易受土壤酸碱度、氧化还原电位(Eh)和有机质等理化性质的影响。改善土壤理化性质可以调控土壤中镉的生物有效性，影响水稻对镉的吸收和积累。施肥是水稻生长过程中的主要栽培措施，可以有效的影响土壤中重金属含量和存在形态。目前，修复重金属污染土壤的方法有微生物修复、植物修复和物理化学修复等，物理化学修复又包括化学固化、土壤淋洗和电动修复等。物理化学修复，具有修复速度快、效果好、价格适中和操作简单等优点，但用量大且容易造成二次污染；植物修复生态环保，但周期长、耗费大、操作繁琐；微生物修复相对具有操作简单且生态环保的优点，但目前的微生物修复方法不能满足农田大规模的施用，且效果不佳。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种能够降低水稻重金属镉污染的肥料。根据本专利技术的第一方面实施例的能够降低水稻重金属镉污染的肥料，所述肥料按重量份数计包括：作物秸秆15-35份；益生菌5-10份；亚硫酸盐10-15份；酸碱平衡剂2～3份；生物吸附剂10-15份；其中，所述益生菌为细黄链霉菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌和黑曲霉菌的混合物。根据本专利技术实施例的肥料，至少具有如下有益效果：本专利技术方案的肥料能够有效固化土壤中的重金属镉，抑制水稻对土壤中镉的吸收，从而降低种植水稻的镉含量；黑曲霉菌可产生淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡萄糖酸和没食子酸，降解土壤中的有机污染物，破坏其与重金属离子络合物的结构，避免其被水稻吸收利用；乳酸菌代谢产生乳酸等有机酸，从而显著降低环境pH值和氧化还原电位，与此同时，亚硫酸盐可与乳酸菌、黑黄霉菌等代谢产生的有机酸复配降低土壤中的氧化还原电位，硫酸盐还原菌将亚硫酸盐转化为硫离子，从而促使土壤中的活性镉向难溶态的硫化镉转化，最终降低镉的生物有效性；益生菌中的细黄链霉菌代谢产生生长素、抗菌素、琥珀酸及细胞分裂素等作物生长所必须的生长调节成分，能够将土壤中的氮、磷、钾，提高土壤肥力，减少化肥使用量，此外，细黄链霉菌能够协同促进腐植酸的形成，提升土壤本身对重金属污染的修复能力，并提升土壤的透气性。根据本专利技术的一些实施例，所述益生菌按重量份百分数计包括：细黄链霉菌菌粉(15-20)％；乳酸菌菌粉(20-30)％；硫酸盐还原菌菌粉(20-30)％；黑曲霉菌菌粉(25-35)％；所述益生菌中，各种益粉的质量百分数之和为100％，有效活菌数为(1.5-2.0)×1010cfu/g。根据本专利技术的一些实施例，所述作物秸秆包括麦秸秆、稻秸秆或大豆秸秆中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述肥料还包括稻壳、菜粕、花生粕或豆粕中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述亚硫酸盐包括亚硫酸钠或亚硫酸亚铁中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述酸碱平衡剂为过磷酸钙、磷酸铵、磷酸二氢钾和草木灰中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述生物吸附剂包括虾蟹壳和硅藻的混合物。根据本专利技术的一些实施例，所述虾蟹壳和硅藻的质量比为(2～3):1。根据本专利技术的第二方面实施例的应用，将上述肥料施用于镉污染土壤中，施用量为350-800kg/hm2。根据本专利技术的一些实施例，所述肥料至少在稻田翻耕前、抽穗前或抽穗后5～8天施用一次；优选地，所述肥料在稻田翻耕前、抽穗前或抽穗后5～8天分别施用一次。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。能够降低水稻重金属镉污染的肥料，所述肥料按重量份数计包括：作物秸秆15-35份；益生菌5-10份；亚硫酸盐10-15份；酸碱平衡剂2～3份；生物吸附剂10-15份；其中，所述益生菌为细黄链霉菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌和黑曲霉菌的混合物。添加酸碱平衡剂，调节肥料的酸碱度，避免因乳酸菌代谢产生的有机酸过多导致土壤酸性过强。作物秸秆可向微生物提供碳水化合物及其他营养物质，同时作物秸秆还能促进污染土壤中镉溶出，溶出后的镉通过益生菌等成分的作用被转化为难溶态的硫化镉，从而降低水稻对土壤中镉的吸收利用，同时秸秆中含有大量的纤维素，可对金属镉产生吸附作用。肥料中添加生物吸附剂，利用生物吸附剂对土壤中镉离子的吸附固定，避免其发生迁移，同时，由于生物吸附剂天然存在，避免了化学吸附剂可能产生二次污染的隐患。根据本专利技术的一些实施例，所述益生菌按重量份百分数计包括：细黄链霉菌菌粉(15-20)％；乳酸菌菌粉(20-30)％；硫酸盐还原菌菌粉(20-30)％；黑曲霉菌菌粉(25-35)％；所述益生菌中，各种益粉的质量百分数之和为100％，有效活菌数为(1.5-2.0)×1010cfu/g。根据本专利技术的一些实施例，所述作物秸秆包括麦秸秆、稻秸秆或大豆秸秆中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述肥料还包括稻壳、菜粕、花生粕或豆粕中的至少一种。稻壳中含有丰富的硅，经益生菌分解利用后，稻壳中的硅被释放可被水稻吸收利用，从而占据镉吸附通道，减少水稻对镉的吸附；此外，稻壳、菜粕、花生粕或豆粕中均含有大量的碳水化合物、微量元素及氨基酸，可为微生物的代谢提供营养物质，同时，微量元素及氨基酸等可最终为水稻提供营养物质；同时，菜粕、豆粕中含有的烟酸、胆碱、抗营养因子等成分，可对水稻抗虫害产生一定的辅助作用，从而降低农药的施用量，使得本专利技术方案肥料对土壤降低镉污染具有较好的持续性；花生粕还具有促进微生物生长发育和代谢的功能，能够促进乳酸菌、霉菌及其他菌类的增殖。根据本专利技术的一些实施例，所述亚硫酸盐包括亚硫酸钠或亚硫酸亚铁中的至少一种。以亚硫酸钠作为亚硫酸源，可降低生产生成；亚硫酸亚铁提供亚硫酸源的同时，还可为水稻补充铁元素，亚铁离子可与铁的运输蛋白优先结合，从而降低镉与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够降低水稻重金属镉污染的肥料，其特征在于：所述肥料按重量份数计包括：/n作物秸秆15-35份；/n益生菌5-10份；/n亚硫酸盐10-15份；/n酸碱平衡剂2～3份；/n生物吸附剂10-15份；/n其中，所述益生菌为细黄链霉菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌和黑曲霉菌的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种能够降低水稻重金属镉污染的肥料，其特征在于：所述肥料按重量份数计包括：
作物秸秆15-35份；
益生菌5-10份；
亚硫酸盐10-15份；
酸碱平衡剂2～3份；
生物吸附剂10-15份；
其中，所述益生菌为细黄链霉菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌和黑曲霉菌的混合物。


2.根据权利要求1所述的能够降低水稻重金属镉污染的肥料，其特征在于：所述益生菌按重量份百分数计包括：
细黄链霉菌菌粉(15-20)％；
乳酸菌菌粉(20-30)％；
硫酸盐还原菌菌粉(20-30)％；
黑曲霉菌菌粉(25-35)％；
所述益生菌中，各种益粉的质量百分数之和为100％，有效活菌数为(1.5-2.0)×1010cfu/g。


3.根据权利要求1所述的能够降低水稻重金属镉污染的肥料，其特征在于：所述作物秸秆包括麦秸秆、稻秸秆或大豆秸秆中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的能够降低水稻重金属镉污染的肥料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭玉林，张兆冬，王莉莉，王永露，钱荣，
申请(专利权)人：湖南杂交水稻研究中心，定远县农业技术推广中心，
类型：发明
国别省市：湖南;43