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一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型 有机肥及其制备、施用方法

阅读：813发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥及其制备、施用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥及其制备、施用方法，属于肥料技术领域。该肥料以按含水量 15％的100公斤有机物料为基准，添加以铁计的铁盐0.05～5公斤，并以铁计的铁盐：以锰计的锰盐：以锌计的锌盐和以铜计的铜盐的质量比为1：0.2～8:0.08～2:0.001～0.5添加锰盐、锌盐和铜盐。本发明的有机肥是基于重金属镉在稻田土壤中的化学过程、水稻根系吸收过程和植株镉转运过程而研发的，施用方便，使用量低，价格低廉，使用成本低，普遍适用于我国重、中、轻度镉污染的农田，具有广适性。，下面是一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥及其制备、施用方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于包括：按含水量15％计的有机物料、以铁计的铁盐、以锰计的锰盐、以锌计的锌盐和以铜计的铜盐，以按含水量
15％的100公斤有机物料为基准，添加以铁计的铁盐0.05～5公斤，并以铁计的铁盐：以锰计的锰盐：以锌计的锌盐和以铜计的铜盐的质量比为1：0.2～8:0.08～2:0.001～0.5添加锰盐、锌盐和铜盐。
2.如权利要求1所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于该有机肥还添加有机酸及其盐类和有机螯合剂，所述铁计的铁盐：以锰计的锰盐：以锌计的锌盐：以铜计的铜盐：有机酸及其盐类：有机螯合剂的质量比为1：0.2～8:0.08～2:0.001～
0.5：0～1：0～1。
3.根据权利要求1所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于该有机肥中以铁计的铁盐：以锰计的锰盐：以锌计的锌盐和以铜计的铜盐的质量比为1：
0.3～3:0.15～1:0.01～0.3。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的有机物料为菜籽饼、大豆饼、豆粕、稻草秸秆、大小麦秸秆、糖蔗屑、糖蔗渣、油菜秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、木屑、杂草秸秆、紫云英秸秆、苜蓿秸秆、废纸或水葫芦中一种以上物质；
或所述的有机物料为牲畜粪便为主要原料的市售有机肥。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的铁盐为硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、柠檬酸铁、柠檬酸亚铁、苹果酸铁、苹果酸亚铁、草酸铁、草酸亚铁、硫化亚铁、乙二胺四乙酸铁或乙二胺四乙酸亚铁中的一种以上物质。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的锰盐为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、柠檬酸锰、苹果酸锰、草酸锰、硫化锰或乙二胺四乙酸锰中的一种以上物质。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的锌盐为硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、柠檬酸锌、苹果酸锌、草酸锌、硫化锌或乙二胺四乙酸锌中的一种以上物质。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的铜盐为硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、柠檬酸铜、苹果酸铜、草酸铜、硫化亚铜或乙二胺四乙酸铜中的一种以上物质。
9.根据权利要求2所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的有机酸及其盐类为柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、柠檬酸镁、苹果酸、苹果酸钠、苹果酸钾、苹果酸钙、苹果酸镁、草酸、草酸钠、草酸钾、草酸钙或草酸镁中的一种以上物质。
10.根据权利要求2所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的有机螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠、乙二胺四乙酸钾、乙二胺四乙酸钙或乙二胺四乙酸镁中的一种以上物质。
11.根据权利要求1或2或3所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将所述质量的有机物料、铁盐、锰盐、锌盐、铜盐、有机酸及其盐类、有机螯合剂混合搅拌均匀呈粉状；
2)利用挤压机或颗粒机将步骤1)中的均匀粉状物制成颗粒，颗粒直径为0.3-1.2cm，即为一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥。
12.利用权利要求1或2或3所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥的施用方法,其特征在于：
A.对于早稻，在大田翻耕时或秧苗移栽后10天内做追肥，每亩大田撒施0～500公斤做基肥，优选为5～50公斤；在孕穗期撒施0～500公斤做追肥，优选为5～100公斤；在灌浆期，撒施0～500公斤，优选为5～50公斤；
B.对于晚稻，在大田翻耕时或秧苗移栽后10天内做追肥，每亩大田撒施0～500公斤做基肥，优选为10～100公斤；在孕穗期撒施0～500份做追肥，优选为10～100公斤；在灌浆期，撒施0～500公斤，优选为10～100公斤；
C.对于单季稻，在大田翻耕时或秧苗移栽后10天内做追肥，每亩大田撒施0～500公斤做基肥，优选为25～100公斤；在孕穗期撒施0～500公斤做追肥，优选为25～100公斤；在灌浆初期，撒施0～500公斤，优选为25～100公斤。

说明书全文

一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型 有机肥及其制备、

施用方法

技术领域

[0001] 本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥及其制备、施用方法。

背景技术

[0002] 镉、铅和汞等重金属是植物的非必需元素，而且对植物生长具有毒害作用，是作物生长和食品安全的重要重金属污染物。这些有毒重金属在食品中过量积累，进而进入食物链，严重威胁人体健康。根据农业部稻米及制品质量监督检验测试中心2002年和2003年对我国各地稻米质量安全普查的结果，稻米的质量安全问题之一是镉、铅等重金属超标，超标率均超过10％。工业"三废"、有色金属矿业和污灌等极易导致土壤有毒重金属含量过高，易导致植株吸收过量，是植株或作物重金属积累的最主要来源。为此，各国都对土壤和食品(或是粮食)的重金属允许含量设有严格的限制标准。比如，我国谷物中镉限制含量为0.2mg/kg，铅为0.2mg/kg和汞0.02mg/kg。

[0003] 植物性食物，包括稻米、大小麦等，其所含有或积累的镉、铅和汞等主要由根系从土壤中吸收，并经蒸腾流到达地上部，最终在收获部位积累。研究表明，土壤镉、铅和汞的含量，特别是有效态含量(即能够被根系所吸收)是影响根系吸收土壤镉、铅和汞的关键因素。因此，通过各种农艺措施降低和控制土壤有效态镉、铅和汞一直是国内外的研究热点课题。
比如，在酸性和偏酸性土壤上，通过施用石灰提高土壤pH值，可显著降低土壤镉、铅和汞的有效性，最终降低根系对这些重金属的吸收。然而，施用石灰同样存在很多副作用，比如施用石灰，土壤pH升高导致这些重金属有效降低的同时，也导致多种微量元素如铁、锰、锌等必需元素含量大幅下降，极易引起作物缺素和生长不良；另一方面，由于不同地区、不同土壤类型的pH值差异和pH缓冲能力差异均很大，石灰施用量难以精确控制。针对水稻而言，通过淹水，促进土壤还原性的增加，通过增加土壤中的二价铁等和促进镉、铅和汞等以硫化物的形式沉淀，一方面降低这些重金属的土壤有效性，另一方面降低根系对这些元素的吸收能力，可明显降低根系对土壤有毒重金属的吸收和积累。但对于水稻而言，长期淹水不利于水稻生长，而且易导致作物砷吸收增加。通过向土壤中添加固化剂或吸附剂，以结合并固定或吸附土壤中的重金属，比如镉、铅和汞等一直是国内外研究的一个重要方向。目前所报道的固化剂或吸附剂主要有沸石、硅藻土、海泡石、膨润土和石灰石，甚至碱性煤渣等，但目前尚未见到大规模生产性应用的土壤重金属固化剂或吸附剂，主要原因在于要么效果不理想，要么对环境并不友好，要么成本过高，不具有推广应用价值。专利200710070666.4已经公开了利用土壤镉可通过水稻根系的铁吸收代谢途径进入植株体内这一途径，发明了通过土施螯合态亚铁肥控制稻米镉积累农艺技术措施。专利号200910097196.X已经公开了利用土壤镉可通过水稻根系的锰吸收代谢途径进入植株体内这一途径，发明了通过土施和叶面喷施螯合态(亚)锰肥控制稻米镉积累农艺技术措施。这两种方法施用的螯合态亚铁肥或螯合态锰肥市售价格高，用量相对偏大，整体成本依然偏高；同时在实际应用中发现两种方法在不同类型土壤上，比如酸性土壤和中性(弱酸性)土壤上、粘性土壤和砂性土壤上控制水稻镉的效果差异极大，主要原因在于酸性土壤上铁锰铜锌等微量元素大幅流失，随不至于导致水稻生长不良，添加单一的螯合态铁肥或锰肥依然无法很有效控制水稻镉积累，而且很容易随着灌溉水流失，失去效果，甚至出现了水稻镉吸收增加的现象。而砂性土由于渗水现象严重，施入的螯合态铁肥或锰肥由于活性极高，极容易随田间渗漏水流失，失去效果。
近年来，前人大量研究发现土壤镉不仅可通过铁代谢系统、锰代谢系统被根系所吸收，而且还能通过铜、锌代谢系统所吸收，比如已经克隆出来的铁锰铜锌转运蛋白有OsNRAMP1、OsNRAMP5、OsHMA2、OsHMA3、OsIRT1、OsIRT2、OsMTP9等等，这些蛋白均能转运镉。而且随着科学的进步，进一步发现农作物(水稻)根系对铁锰铜锌的吸收与积累均存在着相互调控、相互制约的动态平衡，这也分子生物学水平正解释了单一使用螯合态的铁肥或锰肥，有可能打破微量元素间的动态平衡，促使镉可能通过其他微量元素途径被根系所吸收。这揭示控制水稻镉的吸收与积累，是一个复杂的微量元素平衡的过程，也是一个如何保持土壤微量元素有效性的问题，整体上就是必须保持高有效态的铁锰铜锌动态平衡。总而言之，当前国内外尚缺乏一种具有广适性的控制水稻镉积累的方法和技术。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明设计的目的在于设计提供一种施用方便，价格低廉，且能有效减少重金属镉污染的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥及其制备、施用方法。

[0005] 本发明的原理为：植物根系对镉的吸收以及植物可食用部位的镉积累通常与镉在土壤中的有效态含量和根系对镉的吸收能力以及植株中镉向可食用部位迁移的能力有关。土壤有效态镉含量的控制主要通过调控pH以及施用钝化剂等，但目前国内外尚不存在广泛施用且无副作用的相关技术。我们从水稻根系对土壤镉吸收和植株镉向可食用部位迁移的生理分子机制入手，结合水稻生产过程的农艺措施、微量元素的土壤化学行为，通过根系吸收镉与其他元素间的竞争性抑制、抑制根系镉的吸收能力来降低水稻根系镉的吸收和植株(包括稻米)镉的积累。

[0006] 具体原理如下：

[0007] 1.水稻植株吸收和转运镉的生理与分子机制，即水稻镉积累与转运相关基因网络调控原理：镉是一种二价态的过渡元素。大量研究已经明确，土壤中的镉以Cd2+的形式，主要通过水稻(其他作物类似)根系细胞膜上铁、锰、锌等微量元素代谢系统中的二价金属离子转运蛋白被根系所吸收。目前所发现的具有Cd2+转运能力的二价金属离子转运功能的转运蛋白(或基因)有十多个，其中比较重要的有OsIRT1、OsIRT2、OsHMA2、OsHMA3、OsLCT1、OsNRAMP1、OsNRAMP5、OsMT9等等。而这些转运蛋白对二价金属离子的转运选择性较低，可转运多种二价金属离子，主要是Cd2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+等。比如OsNRAMP1被认为是铁吸收代谢系统，其具有转运Cd2+、Fe2+(亚铁离子)等二价金属离子的功能；OsNRAMP5通常被认为属于锰吸收代谢系统，具有很强的Cd2+、Mn2+、Fe2+转运能力等。这些二价金属离子转运蛋白还有另外一个显著特点就是，这些转运蛋白基因的表达受环境和植株相关微量元素含量(或稳态)所调控。比如，提高土壤中有效态铁离子(Fe2+或Fe3+)或改善植株中的铁元素稳态，可大幅降低整个铁吸收代谢系统，包括OsNRAMP1蛋白基因以及部分其他二价金属离子转运蛋白基因的表达，比如OsIRT1、OsIRT2等；而提高土壤中有效态Mn2+含量则可大幅降低OsNRAMP5蛋白基因的表达；提高土壤中有效态锌含量同样可以大幅降低具有Cd2+转运功能的OsZIP家族蛋白基因的表达；提高有效态铜亦是如此。因此，大幅提高土壤中有效态铁锰铜锌含量不仅可以竞争性抑制相关转运蛋白对镉的吸收转运，同时降低根系中相关转运蛋白基因的表达水平，进一步降低了根系相关转运蛋白数量和镉吸收转运的通路。最终可大幅降低植株的镉积累水平。

[0008] 就目前而言，我们所知道的植株中的镉向可食用部位的迁移也是通过二价金属离子转运蛋白进行的。比如OsNRAMP5在根系、茎叶、穗颈、稻谷中具有表达，起着很重要的元素转运作用，包括镉向稻谷中迁移。植株中积累有较多的铁锰铜锌同样可以竞争性抑制转运功能和降低镉转运通路。

[0009] 2.如何提高土壤中微量元素(铁锰铜锌等)的有效性，即土壤元素平衡原理：通常情况下，在农作物生产过程中，尤其是粮食作物如水稻、大小麦、玉米等，很少去关注土壤中微量元素含量，特别是有效态含量；即使使用微量元素(微肥)，也是通过基肥深施或叶面喷施(在经济作物如果蔬等)。微量元素在作基肥使用时，很容易被土壤颗粒吸附并被固定而失去有效性。比如日本有科学家就提出用高达0.3％土壤锰可控制水稻镉的积累。原因就在于绝大部分锰被土壤固定而失效。针对水稻生产特点，采用两种方法相结合可解决以上问题。(1)将微量元素按适当比例与有机肥(或生物秸秆)复配混匀制成颗粒(便于农民施用)。在有机质腐烂过程中会产生大量还原性物质和各类有机酸，与这些元素相结合，并较长时间保持较高浓度的游离二价态，即维持有效性。(2)水稻生产过程中，需要大量的水，大致分为以下几个部分。水稻生长前期，稻田基本处于淹水状态；至分蘖足够时，开始排水晒田控制分蘖，之后重新灌水(此时即分蘖末期或孕穗始期)，直至水稻抽穗、灌浆，成熟后期开始排水以便后期收获。利用水稻生产的这种特点将上述颗粒有机肥作为追肥施用，颗粒有机肥处于土表易于腐烂并使得微肥溶解于土表水中，大幅提高微肥的浓度和有效性。同时，水稻根系绝大多数都处于表土层20cm内，特别是晒田覆水以后，水稻在土表新生大量根系极易吸收利用微肥。整体上大幅提高微肥的有效性和显著提高根系对微肥的吸收和利用。

[0010] 3.有机肥微量元素配比原理，即水稻植株养分或微量元素平衡原理：任何生物体所吸收和积累的元素，包括微量元素都是有一定比例的，而且是相互协调，相互制约的。研究已经非常明确地指出，植株根系在吸收铁锰铜锌的过程中也相互存在竞争和制约的状态。例如，根系大量吸收铁时，锰铜锌的吸收就相对降低，反之亦然。从吸收角度看，他们之间存在竞争作用，并相互影响各自的生理分子机制；而从植株整体来看，他们之间基本处于协同关系。我们通过对大田收获的69份籼稻稻草(秸秆)和51份粳稻稻草铁锰铜锌等元素含量的测定，发现，籼稻铁锰铜锌含量基本处于铁：锰：锌：铜的比列大致在10:20-35:0.5-2:0.01-0.1而粳稻稻草铁锰铜锌则基本处于铁：锰：锌：铜的比列大致在10:25-40:0.5-2:
0.01-0.1。而籼粳稻稻米(精米)中铁：锰：锌：铜的比列大致均在10:8-13:7-12:1-5.[0011] 4.有机肥施用时期的原理，即水稻镉吸收与积累动态过程原理：由于水稻生长前期生物量小，稻田又长期处于淹水状态，所以植株对镉的积累相对较少；而生育后期生物量大，时间长，是水稻植株镉积累的关键时期，因此推测分蘖末期(孕穗初期)和灌浆期为最关键期。另外水稻灌浆之前，水稻根系活力旺盛，所吸收的养分包括微量元素主要用于植株的生长；而水稻灌浆(齐穗期)后根系活力大幅度降低，主要吸收水分和矿质养分用于光合作用和部分转运至稻谷当中。有研究认为90％以上稻谷中的镉来自于齐穗期前水稻植株中积累的镉所转运而来；也有研究认为稻谷中的镉有50％左右是来自于灌浆期根系所直接吸收的镉转而来。因此，我们认为对于齐穗期之前，包括苗期、分蘖末期所施用的有机肥所含铁锰铜锌配比以满足水稻生长为主来调控水稻植株的镉积累；而齐穗期开始所施用的有机肥铁锰铜锌配比以满足稻米元素比例为宜，但不排除稻草的铁锰铜锌配比。

[0012] 5.添加有机酸和螯合剂的原理，即根系养分(微量元素)吸收形态机制：由于有机肥来源和类型不同，有机质的腐烂速度、程度和腐烂产物不同，需要添加适量有机酸和螯合剂以保证微量元素的有效性。例如，以市售有机肥、低纤维素有机质为主的有机肥，容易腐烂并产生大量有机酸可在很大程度上结合和维持微肥的有效性；但以纤维秸秆为主的有机肥和未腐熟的有机肥，腐烂速度相对较慢，有机酸产生相对较少，添加有机酸和螯合剂可在很大程度上提高微肥的有效性，弥补纤维秸秆有机肥的不足。

[0013] 为了解决上述存在的技术问题并利用上述原理，本发明采用了以下方案：

[0014] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于包括：按含水量15％计的有机物料、以铁计的铁盐、以锰计的锰盐、以锌计的锌盐和以铜计的铜盐，以按含水量15％的100公斤有机物料为基准，添加以铁计的铁盐0.05～5公斤，并以铁计的铁盐：以锰计的锰盐：以锌计的锌盐和以铜计的铜盐的质量比为1：0.2～8:0.08～2:0.001～0.5添加锰盐、锌盐和铜盐。

[0015] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于该有机肥还添加有机酸及其盐类和有机螯合剂，所述铁计的铁盐：以锰计的锰盐：以锌计的锌盐：以铜计的铜盐：有机酸及其盐类：有机螯合剂的质量比为1：0.2～8:0.08～2:0.001～0.5：0～1：0～1。

[0016] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于该有机肥中以铁计的铁盐：以锰计的锰盐：以锌计的锌盐和以铜计的铜盐的质量比为1：0.3～3:0.15～1:0.01～0.3。

[0017] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的有机物料为菜籽饼、大豆饼、豆粕、稻草秸秆、大小麦秸秆、糖蔗屑、糖蔗渣、油菜秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、木屑、杂草秸秆、紫云英秸秆、苜蓿秸秆、废纸或水葫芦中一种以上物质；

[0018] 或所述的有机物料为牲畜粪便为主要原料的市售有机肥。

[0019] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的铁盐为硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、柠檬酸铁、柠檬酸亚铁、苹果酸铁、苹果酸亚铁、草酸铁、草酸亚铁、硫化亚铁、乙二胺四乙酸铁或乙二胺四乙酸亚铁中的一种以上物质。

[0020] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的锰盐为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、柠檬酸锰、苹果酸锰、草酸锰、硫化锰或乙二胺四乙酸锰中的一种以上物质。

[0021] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的锌盐为硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、柠檬酸锌、苹果酸锌、草酸锌、硫化锌或乙二胺四乙酸锌中的一种以上物质。

[0022] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的铜盐为硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、柠檬酸铜、苹果酸铜、草酸铜、硫化亚铜或乙二胺四乙酸铜中的一种以上物质。

[0023] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的有机酸及其盐类为柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、柠檬酸镁、苹果酸、苹果酸钠、苹果酸钾、苹果酸钙、苹果酸镁、草酸、草酸钠、草酸钾、草酸钙或草酸镁中的一种以上物质。

[0024] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥，其特征在于所述的有机螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠、乙二胺四乙酸钾、乙二胺四乙酸钙或乙二胺四乙酸镁中的一种以上物质。

[0025] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

[0026] 1)将所述质量的有机物料、铁盐、锰盐、锌盐、铜盐、有机酸及其盐类、有机螯合剂混合搅拌均匀呈粉状；

[0027] 2)利用挤压机或颗粒机将步骤1)中的均匀粉状物制成颗粒，颗粒直径为0.3-1.2cm，即为一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥。

[0028] 所述的一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥的施用方法,其特征在于：

[0029] A.对于早稻，在大田翻耕时或秧苗移栽后10天内做追肥，每亩大田撒施0～500公斤做基肥，优选为5～50公斤；在孕穗期撒施0～500公斤做追肥，优选为5～100公斤；在灌浆期，撒施0～500公斤，优选为5～50公斤；

[0030] B.对于晚稻，在大田翻耕时或秧苗移栽后10天内做追肥，每亩大田撒施0～500公斤做基肥，优选为10～100公斤；在孕穗期撒施0～500份做追肥，优选为10～100公斤；在灌浆期，撒施0～500公斤，优选为10～100公斤；

[0031] C.对于单季稻，在大田翻耕时或秧苗移栽后10天内做追肥，每亩大田撒施0～500公斤做基肥，优选为25～100公斤；在孕穗期撒施0～500公斤做追肥，优选为25～100公斤；在灌浆初期，撒施0～500公斤，优选为25～100公斤。

[0032] 本发明具有以下有益效果：

[0033] (1)该一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥设计合理，制作简单，原料来源广泛，而且大田施用操作简单。不仅能够提高土壤有机质，改善土壤理化环境，更重要的是其能够从降低土壤重金属镉有效性、阻止水稻根系镉吸收、改善水稻植株营养状态阻止根系中的镉向地上部(稻草)中转运、阻止稻草中的镉向稻谷中迁移等所有镉吸收和转运途径上阻断土壤中的镉向稻谷中转运迁移，进而降低稻米镉积累，减少重金属镉污染。且本有机配方肥对土壤、水稻、稻谷没有任何不利影响，甚至可以显著改善稻米品种(大幅提高稻米的铁锰铜锌等微量元素含量)和水稻产量。

[0034] (2)本发明的有机肥是基于重金属镉在稻田土壤中的化学过程、水稻根系吸收过程和植株镉转运过程而研发的，施用方便，使用量低，价格低廉，使用成本低，普遍适用于我国重、中、轻度镉污染的农田，具有广适性。

具体实施方式

[0035] 下面对本发明的具体实施方式作进一步详述，使本发明技术方案更易于理解和掌握。

[0036] 实施例1：一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥

[0037] 以按含水量15％的1000公斤市售有机肥(以奶牛粪为主要原料，氮磷钾均为5％左右，镉含量低于0.8mg/kg)为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg。

[0038] 该有机肥按照以下步骤制得：

[0039] 1)将所述重量份的有机物料、铁盐、锰盐、锌盐、铜盐混合搅拌均匀呈粉状；

[0040] 2)利用挤压机或颗粒机将步骤1)中的均匀粉状物制成颗粒，颗粒直径为0.3-1.2cm，即为一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥。

[0041] 具体实验1：新型有机肥对水稻镉积累的控制实验研究

[0042] 利用实施例1制成的有机肥于2016年在杭州富阳开展了早稻镉污染控制实验。稻田镉总含量0.6mg/kg，土壤pH为6.0左右，质地粘土。水稻品种为中嘉早17和辐品36设置小区对比实验，小区面积为20平方米。于3月30日播种，4月26日移栽。肥料处理设置空白对照、市售有机肥对照处理，实施例1制成的有机肥处理、等量微量元素处理，三次重复。具体处理，市售有机肥对照处理：于苗期(移栽后10天)、孕穗期和灌浆初期各追施市售有机肥(作为对照)每小区每个生育期各施3kg；实施例1制成的有机肥处理：于苗期(移栽后10天)、孕穗期和灌浆初期各追施实施例1制成的有机肥各施3kg。同时每次施肥以后，保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。实验结果如下：

[0043] 表1糙米镉含量

[0044]

[0045] 结果表明：相对于空白对照，市售有机肥处理对两水稻糙米镉含量的影响有所差异，但没有明显差异，且均超国家标准0.2mgkg。而实例1有机肥处理以后，相对于空白对照镉和市售有机肥处理，均有大幅降低,而且两品种糙米镉含量均低于0.2mg/kg。而且结果直接显示这种镉含量下降的原因在于有机肥中添加成分所致。而施用等量的微量元素处理时，两品种稻米镉含量虽都有降低，但并不明显，这很可能是铁锰铜锌等以纯无机态施入大田中，极易被土壤固定而失去活性的缘故。

[0046] 该实施例中铁盐采用硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、柠檬酸铁、柠檬酸亚铁、苹果酸铁、苹果酸亚铁、草酸铁、草酸亚铁、硫化亚铁、乙二胺四乙酸铁或乙二胺四乙酸亚铁中的一种以上物质；锰盐采用硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、柠檬酸锰、苹果酸锰、草酸锰、硫化锰或乙二胺四乙酸锰中的一种以上物质；锌盐采用硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、柠檬酸锌、苹果酸锌、草酸锌、硫化锌或乙二胺四乙酸锌中的一种以上物质；铜盐采用硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、柠檬酸铜、苹果酸铜、草酸铜、硫化亚铜或乙二胺四乙酸铜中的一种以上物质，其最后也能得到与实施例1相似的技术效果，能有效控制水稻重金属镉污染或积累。

[0047] 具体实验2：新型有机肥控制水稻镉积累的施用时期实验

[0048] 于2016年在杭州富阳上述稻田中，利用中嘉早17和辐品36做晚稻翻秋实验。采用小区实验，每小区20平方米。实验设置空白对照和实例1有机肥不同时期追肥处理，不同时期追肥处理包括苗期追肥、孕穗期追肥、灌浆初期追肥、苗期+孕穗期追肥、苗期+孕穗期+灌浆期追肥，每次追肥每小区施用3kg，总共6个处理(包括空白对照)。同时每次施肥以后，保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。

[0049] 实验结果如下：

[0050] 表2不同时期施用新型有机肥(实例1)对水稻镉积累的控制效果

[0051]

[0052]

[0053] 表2显示，不论是哪个生育期施用新型有机肥都可显著降低两个水稻糙米的镉含量。但不同时期的追肥对稻米镉积累有着明显的差异。其中以孕穗期追肥、苗期+孕穗期追肥、苗期+孕穗期+灌浆期追肥三个处理效果最佳，且苗期+孕穗期追肥处理以后，两品种糙米镉含量均低于0.2mg/kg。同时发现灌浆期追肥有降低稻米镉含量的作用，但效果较差，进一步比较孕穗期追肥和苗期+孕穗期+灌浆期追肥两个处理发现，两个处理效果并没有明显差异。这存在两种可能：1.灌浆期追肥对控制水稻镉积累并非关键期；2.灌浆期根系活力已大幅减弱，其主要功能是吸收水分和部分矿质养分以满足籽粒需求，更有可能是实例1的有机肥添加成分的比列不适合在灌浆期应用。同时也可以看出，孕穗期是控制水稻镉积累的最关键时期。总体而言，本试验认为以苗期(秧苗移栽后第10天秧苗移栽后10天)+孕穗期追肥对于控制水稻镉积累最为有效。

[0054] 具体实验3：添加不同比例微量元素的有机肥对水稻镉积累控制的研究

[0055] 本试验于2018年在杭州富阳进行早稻镉控制实验。依然使用实例1中的市售有机肥为基准。试验试制了添加不同比例微量元素的有机肥。(1)每1000kg市售有机肥添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg，记为A有机肥(即实例1的有机肥)。(2)每1000kg市售有机肥添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰30kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg，记为B有机肥。(3)每1000kg市售有机肥添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰30kg，以锌计的硫酸锌10kg，以铜计的硫酸铜0.5kg，记为C有机肥。(4)每1000kg市售有机肥添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰30kg，以锌计的硫酸锌30kg，以铜计的硫酸铜1.0kg，记为D有机肥。(5)每1000kg市售有机肥添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰10kg，以锌计的硫酸锌
30kg，以铜计的硫酸铜1.0kg，记为E有机肥。(6)每1000kg市售有机肥添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰10kg，以锌计的硫酸锌10kg，以铜计的硫酸铜1.0kg，记为F有机肥。
(7)每1000kg市售有机肥添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰180kg，以锌计的硫酸锌10kg，以铜计的硫酸铜1.0kg，记为H有机肥。总共7中有机肥。以中嘉早17和辐品36为实验材料，处理设置为空白对照和苗期+孕穗期+灌浆期追肥(追施同一种有机肥)处理。处理时每小区每次施用3kg。同时每次施肥以后，保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。实验结果如下：

[0056] 表3不同比例微肥的有机肥对水稻镉积累的影响

[0057]

[0058] 表3结果显示：与对照相比，A至H共7个不同微肥比例制成的有机肥对水稻稻米镉积累都有明显效果，但不同肥料之间有着明显差异。如同2016年早稻试验(具体实验1)结果，在本实验中A处理(实例1有机肥)对两个品种的稻米镉积累依然有着显著的控制作用。相对而言，H有机肥处理虽然也显著降低了稻米中的镉，但在所有肥料中效果最差，这说明很有可能是大量的锰含量抑制了其它元素吸收，提高了根系的镉转运能力。而D有机肥处理，虽然微量元素并未按照通常秸秆元素比例，但其是基本按照稻米中的元素比例配置，结合B有机肥处理，可以看出灌浆期也是控制水稻镉积累的关键是时期，特别是需要按照稻米中的元素比例来配置有机肥。

[0059] 实施例2：一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥

[0060] 以按含水量15％的1000公斤稻草(镉含量低于0.6mg/kg)或木屑(来源于木材加工厂)、或紫云英为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg、柠檬酸10kg。

[0061] 该有机肥按照以下步骤制得：

[0062] 1)将所述重量份的有机物料、铁盐、锰盐、锌盐、铜盐混合搅拌均匀呈粉状；

[0063] 2)利用挤压机或颗粒机将步骤1)中的均匀粉状物制成颗粒，颗粒直径为0.3-1.2cm，即为一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥。

[0064] 具体实验4：不同有机物做微肥载体和添加有机酸对水稻稻米镉积累的影响[0065] 本实验于2018年在杭州富阳进行，利用两个生育期相近的早稻品种中嘉早32和中早22为实验材料，对稻草做有机肥载体和添加有机酸对水稻稻米镉积累的影响进行研究。实验制作了六种有机肥(1)以按含水量15％的1000公斤市稻草(镉含量低于0.6mg/kg)为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg、柠檬酸10kg(实例2)，记为A有机肥。(2)以按含水量15％的1000公斤市稻草(镉含量低于0.6mg/kg)为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为B有机肥)。(3)以按含水量15％的1000公斤市木屑为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg、柠檬酸10kg(实例2)，记为C有机肥。(24)以按含水量15％的1000公斤市木屑为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为D有机肥)。(3)以按含水量15％的1000公斤市紫云英为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg、柠檬酸
10kg(实例2)，记为E有机肥。(24)以按含水量15％的1000公斤市紫云英为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为F有机肥)。设置空白对照(CK)、A、B、C、D、E、F有机肥处理，小区面积20平方米，三次重复，随机处理。有机肥施用时期为苗期+孕穗期+灌浆期追肥，每个时期每次追施3kg。同时每次施肥以后，保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。实验结果如下：

[0066] 表4不同有机物做微肥载体和添加有机酸对水稻稻米镉积累的影响

[0067]

[0068]

[0069] 表4结果显示，以稻草、木屑、紫云英作为微肥载体用于控制水稻镉积累(B、D、F有机肥)是非常有效的。同时可以看出在稻草、木屑作为微肥载体时，添加有机酸(柠檬酸)(A、C有机肥)可以进一步增强对水稻镉积累的控制作用，主要是由于成熟期已经纤维化稻草、木屑在腐烂过程中相对较慢，很可能在一定程度上相对难以维持微量元素的有效性，而添加有机酸可以大幅提高微量元素的有效性；而紫云英收割晒干时，纤维化相对较低，极易腐烂产生大量有机酸，可有效提高微量元素的有效性；再继续田间有机酸，作用已不是十分明显。这同时也启示，在制作控镉有机肥时，可以利用有机酸态微肥，比如柠檬酸亚铁、柠檬铜、柠檬酸锰、柠檬酸锌或螯合态铁锰铜锌等等。但这种有机酸态或螯合态微量元素成本相对较高。

[0070] 实施例3：一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥

[0071] 以按含水量15％的1000公斤市糖蔗渣为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg、柠檬酸10kg或螯合剂EDTA二钠盐5kg。

[0072] 该有机肥按照以下步骤制得：

[0073] 1)将所述重量份的有机物料、铁盐、锰盐、锌盐、铜盐、有机酸及其盐类、有机螯合剂混合搅拌均匀呈粉状；

[0074] 2)利用挤压机或颗粒机将步骤1)中的均匀粉状物制成颗粒，颗粒直径为0.3-1.2cm，即为一种控制水稻重金属镉污染或积累的有机肥。

[0075] 具体实验5：以蔗糖渣为微量元素载体的有机肥对水稻镉控制的影响

[0076] 本实验于2018年在云南省昆明市镉污染农田实施。土壤镉含量为0.6mg/kg，pH约为5.0，土壤质地为偏砂性。利用云南盛产甘蔗，而甘蔗渣大量剩余，急需寻找解决途径这一问题展开。本实验制作了两种有机肥(1)以按含水量15％的1000公斤市糖蔗渣为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg，柠檬酸10kg，记为A有机肥(实例3)。(2)以按含水量15％的1000公斤市糖蔗渣为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg、柠檬酸换成EDTA二钠5kg，记为B有机肥(实例3)。(3)以按含水量15％的1000公斤市糖蔗渣为基准，添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg，记为C有机肥。以当地老主栽品种滇花二号和楚粳4号两个粳稻品种为材料，做单季稻种植，设置小区实验，小区面积20平方米，处理设置空白对照、A有机肥处理、B有机肥处理，三次重复，随机处理。有机肥施用时期为苗期+孕穗期+灌浆期追肥，每个时期每次追施3kg。同时每次施肥以后，保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。实验结果如下：

[0077] 表5酸性镉污染农田上以蔗糖渣为微量元素载体的有机肥对水稻镉控制的影响[0078]

[0079] 表5结果显示，即使以蔗糖渣为有机物制成的控镉有机肥在酸性镉污染土壤上对水稻镉污染的控制十分有效。不仅对两个品种的镉含量具有极大的控制作用，而且在田间有机酸的有机肥还是的两品种稻米镉含量降到了0.2mg/kg这一国家标准以下。更有意思的是，添加螯合剂EDTA二钠盐以后，两品种糙米中的镉含量不仅远低于CK，也显著低于添加柠檬酸或是不添加柠檬酸的有机肥。螯合剂EDTA极容易与铁锰铜锌等形成螯合态，并能保持很长时间的有效态。同时，EDTA也能与镉结合形成稳定的螯合态，由于偏砂性土渗水性强，反而导致土壤中的总镉含量有所减少(数据未显示在表中)。据此，极有可能是较长时间较高水平的铁锰铜锌有效态和总镉减少两方面的原因导致两品种糙米中的镉含量大幅降低。但EDTA等螯合剂也存在一定的问题，一是其在土壤中难以降解；而是其价格成本远高于柠檬酸等有机酸。

[0080] 具体实验6：一种控制水稻重金属镉污染或积累的新型有机肥微量元素极值比例探究

[0081] 本实验于2019年在杭州市富阳区镉污染农田开展，稻田土壤pH约为5.0，土壤Cd含量约0.40mg/kg，设置小区实验，小区面积20平方米，三次重复，以实例1和空白作为双对照，设计不同微量元素比例极值，以探究有机肥微量元素极值比例对水稻镉污染控制的影响，品种为日本晴(粳稻)和9311(籼稻)，作单季稻种植。施肥时期为苗期+孕穗期+灌浆期追肥，每个时期每小区施用3kg，施肥后田间保持淹水1周，其它管理完全与当地农作措施相同。

[0082] 以按含水量15％的1000公斤市售有机肥(以奶牛粪为主要原料，氮磷钾均为5％左右，镉含量低于0.8mg/kg)为基准，设计以下几种微量元素极值比例的有机肥：(1)添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(实例1，作为对照)；(2)添加以铁计的硫酸亚铁0kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为Fe0)；(3)添加以铁计的硫酸亚铁300kg，以锰计的硫酸锰
90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为Fe300)；(4)添加以铁计的硫酸亚铁
30kg，以锰计的硫酸锰0kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为Mn0)；(5)添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰450kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜
0.5kg(记为Mn450)；(6)添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌0kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为Zn0)；(7)添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰
90kg，以锌计的硫酸锌150kg，以铜计的硫酸铜0.5kg(记为Zn150)；(8)添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜0kg(记为Cu0)；(9)添加以铁计的硫酸亚铁30kg，以锰计的硫酸锰90kg，以锌计的硫酸锌5kg，以铜计的硫酸铜
50kg(记为Cu50)。

[0083] 表6不同微量元素极值比例的有机肥对水稻糙米镉积累的影响

[0084]

[0085]

[0086] 结果显示，实例1有机肥处理以后，日本晴和9311的糙米镉含量虽然依然超标，但远远低于空白对照。Fe0处理后，两品种糙米镉含量也远低于空白对照，但也远高于实例1；同时Fe300处理以后，日本晴糙米镉含量虽低于空白对照，但并不显著，而9311糙米却高于空白对照，这有可能是亚铁导致根系表面的铁膜增加，促进镉吸收的缘故；Mn0和Mn450处理后，两品种糙米中的镉含量虽然都低于空白对照，但降幅较小，而且远高于实例1对照，由此看来，锰在控镉方面起着相当重要的作用。Zn0处理，两糙米镉含量较空白对照均有下降，且达显著水平，但依然远高于实例1对照，而Zn150处理以后两品种糙米与空白对照相比，几乎没有差异，但从糙米中的铁含量看(数据未体现在表中)，大量的锌处理导致铁含量大幅下降，有可能是导致根系铁吸收系统中有镉吸收转运功能的蛋白基因表达增强的缘故。Cu0和Cu50处理均导致两品种镉含量大幅下降，但均显著高于实例1；而Cu50处理后两稻米镉含量下降幅度远低于Cu0。推测其原因在于，土壤中铜含量虽然相对较低，但水稻植株包括稻米对铜的需求量很低，土壤中的铜依然能否满足水稻生长的需求；而大量添加铜以后，铜离子会强烈抑制水稻根系铁的吸收，同样导致了植株中铁锰锌含量大幅降低，原因很可能与大量施用锌是一致的。

[0087] 具体实验7：控镉有机肥对水稻镉积累控制的重复性验证实验

[0088] 于2019年在杭州富阳镉污染大田中种植中嘉早17和辐品36两个早稻品种，小区对比实验，小区面积20平方米，三次重复，随机排列。肥料处理设置空白对照、实施例1有机肥处理两个处理：于苗期(移栽后10天)、孕穗期和灌浆初期追施有机肥，每小区每个生育期各施3kg；同时每次施肥以后，保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。实验结果如下：

[0089] 表7富阳早稻大田大区对比试验(土壤Cd≈0.6mg/kg,土壤pH≈6.0)(长期降雨)[0090]

[0091] 表7可以看出，有机肥(实例1)处理以后，两个品种稻米镉含量大幅降低，降幅啊69.59％和85.06％。但由于2019年上半年早稻生育期间，长期低温多雨，导致CK的稻米镉含量也远低于0.2kg/kg。但不可否认有机肥对水稻镉积累的控制作用十分有效。

[0092] 具体实验8：控镉有机肥在镉污染大田单季稻上的应用研究

[0093] 于2019年在杭州富阳镉污染大田中种植主栽水稻品种春优84(粳稻)和中浙优8号(籼稻)两个单季稻品种。土壤镉含量1.0mg/kg左右，土壤pH约为6.5。采用大区对比实验，大区面积160平方米，肥料处理设置空白对照、实施例1有机肥处理两个处理：于苗期(移栽后10天)、孕穗期和灌浆初期追施有机肥，每小区每个生育期各施24kg；同时每次施肥以后，保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。

[0094] 实验结果如下：

[0095] 表8富阳单季稻大田大区对比试验(土壤Cd≈1.0mg/kg,土壤pH≈6.5)

[0096]

[0097] 表8可以看出，两个单季稻品种镉含量达国家标准0.2mg/kg的三倍以上，经过有机肥(实例1)处理以后，稻米镉含量大幅下降，降幅达62.42％和69.47％，不过两品种稻米镉含量依然轻微超标。

[0098] 具体实验9：控镉有机肥在酸性镉污染土壤上的应用

[0099] 本试验于2019年在湖南长沙镉污染酸性土壤中开展。土壤Cd≈0.40mg/kg,pH≈5.0。由于实验为临时安排，种植了两个镉积累差异极大的早稻品种二九南1号和辐品36，做晚稻翻秋，做大区对比实验。试验总面积为2亩，大区面积为每品种0.5亩。仅在孕穗期施用了1次控镉有机肥(实例1)穗期施肥1次。施肥以后保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每小区五点取样法，收获稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。实验结果如下：

[0100] 表9控镉有机肥在酸性镉污染土壤上的应用

[0101]

[0102] 表9显示，两个对照，稻米镉含量均超标；而仅在孕穗期施用1次控镉有机肥后，稻米镉含量大幅降低，且均未超标。这很可能与酸性土壤微量元素的不平衡有关，特别是锰、锌等元素在酸性条件下极容易渗漏流失。而施用有机肥以后不仅大量补充多种微量元素，而且较长时间维持较高的有效性所致。

[0103] 具体实验10：控镉有机肥在大田的试验示范

[0104] 本试验于2019年在浙江省金华市汤溪镇镉污染区开展，示范面积100亩。土壤Cd≈0.45mg/kg,土壤pH≈5.0。具体操作为：选择4块面积约为2亩的大田，将每一块大田均分为两块，中间做防水田埂。一边做对照(CK)，另一边施用有机肥(实例1)(相当于4个重复)。按照苗期、孕穗期和灌浆期每亩每次施肥100kg，施肥以后保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每重复五点取样法，合并为一个样；收获的稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。

[0105] 实验结果如下：

[0106] 表10浙江省金华市汤溪晚稻大田试验示范抽检数据

[0107]

[0108] 具体实验11：浙江省金华市

[0109] 本试验于2019年在浙江省金华市罗埠镇镉污染区开展，示范面积100亩。土壤Cd≈0.35mg/kg,土壤pH≈5.0。具体操作为：选择4块面积约为2亩的大田，将每一块大田均分为两块，中间做防水田埂。一边做对照(CK)，另一边施用有机肥(实例1)(相当于4个重复)。按照苗期、孕穗期和灌浆期每亩每次施肥100kg。施肥以后保持田间淹水1-2厘米，淹水时长一周。于收获期采用每重复五点取样法，合并为一个样；收获的稻谷，按常规方法晒干，研磨成稻米，然后粉碎(磨碎)成糙米米粉。利用浓盐酸，浓硝酸配成王水进行前处理。硝化液用ICP-OES测定镉含量。实验结果如下：

[0110] 表11浙江省金华市罗埠晚稻大田试验示范抽检数据

[0111]

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