專利名稱：一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)環(huán)境保育與修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法，適于廣大重金屬污染地區(qū)的農(nóng)民與農(nóng)技部門等的推廣。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)化和城市化的不斷推進(jìn)，我國(guó)土壤重金屬污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的高度重視。據(jù)相關(guān)資料報(bào)道，上世紀(jì)80年代初期我國(guó)受鎘、鉛、汞、砷、鉻、鎳等重金屬污染的耕地面積僅267萬(wàn)公頃，1988年時(shí)便增加到667萬(wàn)公頃，到上世紀(jì)末已超過(guò)1000萬(wàn)公頃，目前已突破2000萬(wàn)公頃、約占全部耕地面積的20%。更為嚴(yán)重的是，我國(guó)基本農(nóng)田的重金屬污染也相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部近年對(duì)30萬(wàn)公頃基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)土壤有害重金屬的抽樣監(jiān)測(cè)結(jié)果，已發(fā)現(xiàn)3. 6萬(wàn)公頃的土壤重金屬含量超標(biāo)，超標(biāo)率高達(dá)12. 1%。如何修復(fù)利用已被重金屬污染的農(nóng)田，已引起了各級(jí)政府的高度重視。一般而言，我國(guó)對(duì)于輕度重金屬污染農(nóng)田和部分中度重金屬污染農(nóng)田是不輕言“改種”和“改制”的，總是想方設(shè)法通過(guò)各種技術(shù)途徑保持原有的種植模式，以生產(chǎn)出足夠多的可食用農(nóng)產(chǎn)品，以保障我國(guó)的糧食安全和食用農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，只有確實(shí)不能生產(chǎn)出符合國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)的那部分重金屬污染農(nóng)田(即重度污染農(nóng)田和少部分中度污染農(nóng)田)，才通過(guò)植物修復(fù)技術(shù)對(duì)其加以改良利用，但也不輕言放棄其農(nóng)用地的性質(zhì)，以確保國(guó)家“ 18億畝耕地的紅線”底限不被突破。目前，國(guó)內(nèi)外通常采用的植物修復(fù)技術(shù)主要有兩類一類是采用超富集植物來(lái)修復(fù)被重金屬污染的土壤，如遏藍(lán)菜(Thlaspi caerulescens)等,但超富集植物大多生物量低、抗病蟲害能力弱，且用于農(nóng)田修復(fù)將改變其農(nóng)用地的性質(zhì)；另一類是采用生物量大而不具備超富集重金屬元素的植物來(lái)修復(fù)利用已被污染的土壤，如麻類作物、烤煙、桑樹、玉米
坐寸ο芒麻(Boehmeria. L)原產(chǎn)于我國(guó)西南地區(qū)，是多年生宿根性草本植物,也是最重要的紡織纖維作物，其適應(yīng)性強(qiáng)，在平湖、丘陵和山區(qū)的各種土壤上均可種植。雖然國(guó)內(nèi)外有大量苧麻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)方面的文獻(xiàn)報(bào)道，且我國(guó)有關(guān)部門也頒布實(shí)施了相關(guān)的苧麻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程(如湖南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在發(fā)布實(shí)施的《湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)苧麻栽培技術(shù)規(guī)范(DB/T384 - 2008)》)，但其技術(shù)在重金屬污染地區(qū)的推廣應(yīng)用仍然遭遇到了諸多的技術(shù)瓶頸與障礙一是許多苧麻品種不具備抗御重金屬污染的能力，在重金屬污染地區(qū)不能完成正常的生長(zhǎng)周期，甚至在污染較嚴(yán)重的土壤上不能成活。因此，在重金屬污染地區(qū)發(fā)展苧麻生產(chǎn)，必須選用具有較強(qiáng)耐受重金屬污染能力的特定品種。二是苧麻系須根性的植物，即使某些特定品種具備抗御重金屬污染的能力，但在重金屬污染地區(qū)的生長(zhǎng)初期，根系發(fā)育依然受到嚴(yán)重的威脅，甚至被重金屬“腐蝕”而死亡(幼苗期的新生根系尤為嚴(yán)重)，有性繁殖(即種子繁育)技術(shù)不適于在重金屬污染地區(qū)的大面積推廣應(yīng)用(出苗后新生根系大量死亡導(dǎo)致麻園缺苗/缺蔸甚多)，而切根播種的工作量·太大、運(yùn)輸成本太高且種(來(lái))源資源有限。因此，在重金屬污染地區(qū)發(fā)展苧麻生產(chǎn)，只能選用嫩梢扦插技術(shù)繁育麻苗，并經(jīng)過(guò)越冬形成蘿卜狀根以保證種苗具有足夠老的根系來(lái)適應(yīng)重金屬污染的環(huán)境。三是具備抗御重金屬污染能力的苧麻特定品種，對(duì)不同重金屬污染元素的耐受能力均有一個(gè)明顯的分界點(diǎn)即耐受閾值。如苧麻對(duì)鎘(Cd)的耐受閾值為11. 7毫克/千克(本申請(qǐng)人的長(zhǎng)期研究結(jié)果，將刊發(fā)在《中國(guó)麻業(yè)科學(xué)》2012年8月出版的第4期上)，土壤中的鎘含量低于此值，苧麻的原麻產(chǎn)量與常規(guī)麻園(即未受重金屬污染的麻區(qū))的沒有明顯差異(P > O. 05)，且較低含量的鎘(O. 5 — 2. 5毫克/千克)對(duì)苧麻生長(zhǎng)發(fā)育具有顯著的刺激作用(P <0.01)，可促進(jìn)苧麻的發(fā)蔸與分株；高于此值，會(huì)出現(xiàn)發(fā)蔸慢、分株少甚至死蔸等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響苧麻豐產(chǎn)構(gòu)成的基本指標(biāo)(如每畝有效株數(shù))。因此，在重金屬污染地區(qū)發(fā)展苧麻生產(chǎn)，需要確定一個(gè)合理的種植密度和一個(gè)適宜的破桿時(shí)間(即新植麻園首次收獲苧麻的時(shí)間)。四是土壤的pH值直接關(guān)系到土壤重金屬的活性，影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。長(zhǎng)期大量施 用諸如氯化銨、硫酸銨、硝酸銨之類的生理酸性氮肥和如過(guò)磷酸鈣之類的化學(xué)酸性磷肥，將直接導(dǎo)致土壤的PH值降低，使土壤重金屬的活性加大，增加作物對(duì)重金屬元素的吸收與積累量，這是申請(qǐng)人多年研究與實(shí)踐的結(jié)果。苧麻是一種需肥量較大的多年生作物，每年需要施用大量的化肥才能確保其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。因此，在重金屬污染地區(qū)發(fā)展苧麻生產(chǎn)，有一個(gè)合理施肥尤其是科學(xué)追肥的問(wèn)題，因?yàn)樽贩适褂玫木腔?，如果施用不?dāng)，不僅會(huì)誘發(fā)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(面源污染)，而且酸化土壤，增加土壤重金屬的活性。針對(duì)上述阻礙重金屬污染地區(qū)發(fā)展苧麻生產(chǎn)的諸多技術(shù)問(wèn)題與瓶頸，根據(jù)申請(qǐng)人多年的研究結(jié)果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了本項(xiàng)發(fā)明內(nèi)容與實(shí)施技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法。應(yīng)用該方法在重金屬污染地區(qū)種植苧麻，當(dāng)年苧麻產(chǎn)量以及次年頭麻產(chǎn)量分別可達(dá)75. I -78. 4與88. 8 - 91. 7千克/畝，與同期清潔土壤新植麻園的相當(dāng)甚至略高(但兩者間的差異不顯著，P > O. 05)，且原麻中的重金屬含量可控制在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了中度重金屬污染土壤的農(nóng)業(yè)安全與高效利用，若用于輕度重金屬污染土壤的效果更佳，其技術(shù)簡(jiǎn)便、方法易行，在廣大重金屬污染地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)與任務(wù)，本發(fā)明采用了以下技術(shù)措施一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法，其步驟是A.選擇耐重金屬污染的特定品種，并應(yīng)用嫩梢扦插繁育技術(shù)(參見胡立勇等主編的《作物栽培學(xué)》第十三章苧麻，高等教育出版社，2008年出版)培育苧麻壯苗。選用中苧I號(hào)，或湘苧2號(hào)，或湘苧3號(hào)，或華苧3號(hào)，或華苧4號(hào)，或華苧5號(hào)，或川苧5號(hào)，或川苧7號(hào)，或川苧8號(hào)，或贛苧4號(hào)等特定耐重金屬污染的苧麻品種，通過(guò)有性繁殖技術(shù)即種子繁育技術(shù)(參見胡立勇等主編的《作物栽培學(xué)》第十三章苧麻，高等教育出版社，2008年出版)在重金屬中度污染的土壤上建立母本園，于9月中旬至下旬剪取其主莖梢或分枝梢扦插在未被重金屬污染的清潔土壤上或厚度達(dá)30厘米的沙床上，其扦插繁育密度必須要比用于新建常規(guī)麻園的減少10 - 15%，即每平方米清潔土壤或沙床上扦插的嫩梢數(shù)為170 - 180株，以利培育壯苗。所述的重金屬，是指包括鎘(Cd)、鉛(Pb)、砷(As)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)在內(nèi)的7種元素。所述的中度污染，是指土壤中的重金屬含量，按照國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618 - 1995)》規(guī)定的農(nóng)用地允許限值，至少有一種元素的含量達(dá)到了以下評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)鎘含量超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值6 — 17倍(以Cd計(jì))，砷、鎳、銅的含量超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的5 — 8倍(分別以As、Ni、Cu計(jì))，鉛、鉻、鋅的含量超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的3 —5倍(分別以Pb、Cr、Zn計(jì))。所述的清潔土壤，其重金屬含量均嚴(yán)格控制在國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618 - 1995)》規(guī)定的農(nóng)用地允許限值以內(nèi)，S卩土壤中的的鎘< O. 30毫克/千克(以Cd計(jì))、鉛< 250毫克/千克(以Pb計(jì))、砷< 30毫克/千克(以As計(jì))、鉻< 250毫克/千克(以Cr計(jì))、鎳< 40毫克/千克(以Ni計(jì))、銅< 50毫克/千克(以Cu計(jì))、鋅< 200毫克/千克(以Zn計(jì))。所述的新建常規(guī)麻園，是指新建、新植在清潔土壤上的當(dāng)年生麻園。所述的壯苗，是指經(jīng)過(guò)越冬后的兩年生麻苗，其顯著特點(diǎn)是根部長(zhǎng)有明顯的蘿卜狀老根。所述的苧麻品種遺傳資源來(lái)源說(shuō)明中苧I號(hào)原代號(hào)8306，是中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所從“圓葉青” X “蘆竹青”雜交后代中選育出來(lái)的高產(chǎn)苧麻新品種，2004年2月通過(guò)國(guó)家品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。湘苧2號(hào)又名園葉青，原代號(hào)7510，是中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所采用湘苧I號(hào)自然繁育的種子，經(jīng)60Co — Y射線福射、選育而成，1986年通過(guò)湖南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。湘苧3號(hào)原名C 一 20，是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所從廣西黑皮蔸經(jīng)自由授粉的后代中選育而成，1989年通過(guò)湖南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。華苧3號(hào)原代號(hào)5223 — 5，是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)麻類研究室用新余麻作母本與稀節(jié)巴雜交而成的苧麻新品系，1999年4月通過(guò)湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。華苧4號(hào)原代號(hào)5117 — 9，是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)麻類研究室用新余麻作母本與稀節(jié)巴雜交而成的苧麻新品系，1999年4月通過(guò)湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。華苧5號(hào)原代號(hào)7323 — 1，是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)麻類研究室和陽(yáng)新縣科技開發(fā)中心用“(黃荊皮X稀節(jié)巴)” X “(萬(wàn)載雞骨白X荔波大蔸麻)”的后代，經(jīng)人工控制無(wú)融合生殖選育而成的苧麻品種，2004年通過(guò)湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。川苧5號(hào)是四川省榮昌縣農(nóng)業(yè)局從紅皮小麻自交二代中選出的單株(蔸)，經(jīng)多年培育而成，1996年通過(guò)四川省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。川芒7號(hào)是四川達(dá)州農(nóng)科所利用自育的優(yōu)良雄不育系C13，采用兩系法，與自育優(yōu)良恢復(fù)系B8配制成的優(yōu)良雜交新組合，1998年通過(guò)四川省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。·
川芒8號(hào)是四川達(dá)州農(nóng)科所以自育的雄性不育系C26為親本，采用兩系法，與苧麻特異恢復(fù)系T6雜交而成的優(yōu)質(zhì)超高產(chǎn)雜交苧麻新品種，2002年通過(guò)四川省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定并正式定名。贛苧4號(hào)原代號(hào)93 - 24，是江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、江西省麻類科學(xué)研究所采用系統(tǒng)育種方法從湘苧2號(hào)種子繁殖后代選育成功的品種，2006年通過(guò)國(guó)家農(nóng)技中心非主要農(nóng)作物品種鑒定，品種鑒定編號(hào)為國(guó)鑒麻2006002。B.開展麻園建設(shè)，并施用鈍化劑降低土壤重金屬的活性。選晴天于育苗當(dāng)年10 - 12月深耕土壤，其深度以40 - 45厘米為宜；于次年3月間分廂起壟，廂寬一般為
I.5 — 4. O米，具體規(guī)格視麻園所在地勢(shì)、選用品種和收獲方式而定；壟長(zhǎng)一般控制在25米以內(nèi)，每超過(guò)25米時(shí)則須加開一條腰溝；每隔3 — 5廂開挖一條主溝，四周開挖圍溝；廂溝、腰溝、主溝和圍溝的開溝深度一般為40 - 55厘米，視麻園地勢(shì)和收獲方式而定；于確定栽 植麻苗前4 一 6天內(nèi)完成分廂起壟、開溝整地等麻園田間建設(shè)任務(wù)，并于整地結(jié)束后立即按下述標(biāo)準(zhǔn)施用包括腐熟枯餅、鈣鎂磷肥和生石灰三種物質(zhì)在內(nèi)的土壤重金屬鈍化劑腐熟枯餅150 — 200千克/畝，鈣鎂磷肥50 — 75千克/畝，生石灰40 — 50千克/畝，以鈍化土壤重金屬的活性，確保麻苗移栽后的成活率。鈍化劑的具體用量，視土壤的重金屬含量和其肥力水平而定?？偟脑瓌t是土壤重金屬含量低、肥力水平高，鈍化劑少施；土壤重金屬含量高、肥力水平低，鈍化劑多施。所述的收獲方式，是指人工剝麻和機(jī)械剝麻兩種收麻方式。所述的土壤重金屬鈍化劑，是指包括腐熟枯餅、鈣鎂磷肥和生石灰在內(nèi)的三種物質(zhì)。所述的腐熟枯餅，由菜枯或茶枯或菜枯/茶枯混合物經(jīng)20天的自然發(fā)酵而成，在本發(fā)明中兼具有機(jī)肥和土壤鈍化劑的雙重功能。所述的鈣鎂磷肥，為市售的商品化肥，在本發(fā)明中兼具磷肥和土壤鈍化劑的雙重功能。所述的生石灰，是由碳酸鈣經(jīng)酸解、加入碳酸氫鈉反應(yīng)和煅燒工序生產(chǎn)出的一種強(qiáng)堿性物質(zhì)，其成分為氧化鈣，化學(xué)式為CaO，在本發(fā)明中主要用作土壤的重金屬鈍化劑，同時(shí)也為麻苗提供部分鈣質(zhì)(Ca2+)營(yíng)養(yǎng)。C.適時(shí)移栽與合理密植。用步驟A.培育出的麻苗于次年4月上旬擇晴天移栽，并立即澆足定根水；中度重金屬污染麻園的栽植密度，必須要比新建常規(guī)麻園的減少
4.5 - 7. 5%，即每畝栽植麻苗的密度為2220 — 2870蔸。D.科學(xué)追肥與適時(shí)破桿。a.對(duì)于移栽當(dāng)年的破桿麻，追肥2 — 3次，每畝施用的總氮量控制在5. 5 — 7. O千克(以N計(jì))、總磷量控制在O. 3 — O. 6千克(以P2O5計(jì))、總鉀量控制在3. 6 — 4. 8千克(以K2O計(jì))；b .對(duì)于移栽當(dāng)年的二、三季麻以及往后6 — 7年內(nèi)的二、三季麻，每季追肥2次，均需在前季收獲后的5 — 8天與12 — 15天的期間內(nèi)完成，每季每畝Ν、Ρ205和K2O的施用控制數(shù)量與破桿麻的一致，兩次施用的比例為O. 6 :0. 4或O. 5 :
O.5,視芒麻的長(zhǎng)勢(shì)而定；c .無(wú)論是當(dāng)年的破桿麻,還是當(dāng)年的二、三季麻以及往后6 — 7年內(nèi)的二、三季麻的追肥，均禁用如氯化銨、硫酸銨、硝酸銨之類的生理酸性氮肥和如過(guò)磷酸鈣之類的化學(xué)酸性磷肥，以免加劇土壤酸化，增加重金屬的活性；d .中度重金屬污染麻園的破桿時(shí)間，必須要比新建常規(guī)麻園的提早4 一 6天，即移栽后75 — 80天內(nèi)收獲破桿麻。
所述的破桿，是指新植麻園的首次收獲。所述的破桿麻,是指新植麻園收獲的第一季麻。所述的二、三季麻，分別是指在7月下旬至8月上旬、10月中旬至11月上旬期間收獲的苧麻。E.及時(shí)防治病蟲害與強(qiáng)化麻園冬培管理。a.苧麻最常見的病蟲害主要是根腐線蟲病、花葉病、夜蛾、赤蛺蝶和黃蛺蝶，在重金屬污染地區(qū)采用化學(xué)農(nóng)藥防治方式比其它方式更為直接、經(jīng)濟(jì)、有效。b.每畝用2千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的克線丹顆粒劑拌土 50千克撒施可防治苧麻根腐線蟲病、用40或80毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的葉蟬散800倍液在花葉蟬若蟲盛發(fā)期噴霧可防治苧麻的花葉病、用40或80毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%的溴氰菊酯兌水45千克在幼蟲群聚或盛孵期噴霧可防治苧麻的夜蛾、赤蛺蝶和黃蛺蝶；c .每年三麻收獲后，必須開展麻園中耕、挖除伸向行間部分的跑馬根、廂面覆土培肥、清溝護(hù)蔸等田間冬培管理工作，以確保來(lái)年頭麻即第一季麻的豐產(chǎn)，其技術(shù)要點(diǎn)可按《苧麻栽培技術(shù)規(guī)范(DB/T384 - 2008 )的相關(guān)要求進(jìn)行，但培肥過(guò)程中切忌施用如氯化銨、硫酸銨、硝酸銨之類的 生理酸性氮肥和如過(guò)磷酸鈣之類的化學(xué)酸性磷肥。所述的克線丹，為一種最常用的市售(商品)農(nóng)藥。它是一種觸殺性殺線蟲劑和殺蟲劑，無(wú)熏蒸作用，高毒性，其制劑為10%克線丹顆粒劑(Rugby，10%G)。所述的葉蟬散，又稱撲滅威，為一種最常用的市售(商品)農(nóng)藥。它是一種兼有觸殺性和內(nèi)吸性的殺蟲劑。所述的溴氰菊酯，又名“敵殺死”，為一種最常用的市售(商品)農(nóng)藥。它是目前菊酷類殺蟲劑中毒力最聞的一種。所述的頭麻，是指在5月下旬至6月上旬期間收獲的苧麻。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)與效果A.本發(fā)明確定的中苧I號(hào)、湘苧2號(hào)、湘苧3號(hào)、華苧3號(hào)、華苧4號(hào)、華苧5號(hào)、川苧5號(hào)、川苧7號(hào)、川苧8號(hào)和贛苧4號(hào)等10個(gè)苧麻特定品種，即使在土壤鎘的含量超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的17倍，或砷、鎳、銅含量均超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的8倍，或鉛、鉻、鋅含量均超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的5倍等惡劣的土壤環(huán)境條件下，均能完成正常的生長(zhǎng)周期，且具有較高的原麻產(chǎn)量(本申請(qǐng)人微區(qū)模擬試驗(yàn)的新植麻園當(dāng)年的產(chǎn)量結(jié)果為75 -105克/平方米，折合畝產(chǎn)50 - 70千克)，表明上述特定品種耐受重金屬污染的能力較強(qiáng)，是重金屬污染地區(qū)發(fā)展苧麻生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)污染土壤農(nóng)業(yè)安全與高效利用的首選品種。B .本發(fā)明確定的特定苧麻品種，通過(guò)有性繁殖技術(shù)在重金屬污染地區(qū)建立母本園，剪其嫩梢在清潔土壤或沙床上繁育壯苗等一系列規(guī)范的種苗繁育技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)此方面的文獻(xiàn)報(bào)道，不僅可為廣大重金屬污染地區(qū)大面積應(yīng)用苧麻修復(fù)利用其中度污染的農(nóng)田提供足夠多的種苗(源)，而且生產(chǎn)成本較低(較切根播種的生產(chǎn)成本低20 - 30%)。C .本發(fā)明充分利用較低濃度的某些重金屬元素(尤其是鎘)可刺激苧麻生長(zhǎng)發(fā)育的特性，合理降低了麻園種植密度和適度提早了苧麻破桿時(shí)間，不僅降低了新建麻園的勞動(dòng)強(qiáng)度(較新建常規(guī)麻園平均減少I. 5個(gè)/畝勞力的投入)，而且為當(dāng)年收獲三季苧麻(破桿麻、二麻和三麻)提供了足夠多的時(shí)間，確保了新植麻園當(dāng)年生產(chǎn)的高產(chǎn)高效。D .本發(fā)明充分利用了腐熟枯餅和鈣鎂磷肥既能有效提供苧麻所需養(yǎng)分，又可有效鈍化土壤重金屬活性的雙重功能，為確保重金屬污染麻園的成活率、保有苧麻豐產(chǎn)的有效株等基本高產(chǎn)指標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。雖然投入腐熟枯餅較施用土雜肥或農(nóng)家肥新增了 75 —100元/畝的肥料成本，但卻節(jié)省了 I 一 2個(gè)/畝的勞動(dòng)用工，其綜合經(jīng)濟(jì)效益依然可觀。E .本發(fā)明不僅適用于中度重金屬污染的土壤，而且在輕度重金屬污染土壤上的應(yīng)用效果更佳，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但并非是對(duì)本發(fā)明的限制，凡依照本發(fā)明公開內(nèi)容所作的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法，其步驟是A .選擇耐重金屬污染的特定品種，并應(yīng)用嫩梢扦插繁育技術(shù)培育苧麻壯苗。選用中苧I號(hào)，或湘苧2號(hào)，或湘苧3號(hào)，或華苧3號(hào)，或華苧4號(hào)，或華苧5號(hào)，或川苧5號(hào)，或川苧7號(hào)，或川苧8號(hào)，或贛苧4號(hào)等特定耐重金屬污染的苧麻品種，通過(guò)有性繁殖技術(shù)即種子繁育技術(shù)在重金屬中度污染的土壤上建立母本園，于9月中旬或9月下旬剪取其主莖梢或分枝梢扦插在未被重金屬污染的清潔土壤上或厚度達(dá)30厘米的沙床上。種苗繁育的苗床扦插繁育密度，必須要比用于新建常規(guī)麻園的減少10%或12. 5%或15%,即每平方米清潔土壤或沙床上扦插的嫩梢數(shù)為170或175或180株，以培育壯苗。B .開展麻園建設(shè)，并施用鈍化劑降低土壤重金屬的活性。選晴天于育苗當(dāng)年10或11或12月深耕土壤，其翻耕深度以40或42或43或45厘米為宜，于次年3月間分廂起壟。麻園分廂起壟的廂寬，一般為I. 5或I. 8或2. I或2. 4或2. 8或3. 2或3. 6或4. O米，其具體規(guī)格視麻園所在地勢(shì)、選用品種和收獲方式而定。根據(jù)本申請(qǐng)人多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)山坡地的麻園以窄廂為宜(I. 5 — 2. 4米)，平旱地和水田的則以寬廂為宜(2. 8 — 4.0米);發(fā)蔸慢、分株能力弱的特定品種(如華苧3號(hào)、川苧5號(hào))的麻園以窄廂(I. 5 — 2. 4米)為宜，發(fā)蔸快、分株能力強(qiáng)的特定品種(如中苧I號(hào)、湘苧3號(hào))的則以寬廂為宜(2. 8-4.0米);人工剝麻的麻園以窄廂為宜(1. 5 — 2. 4米)，機(jī)械剝麻的則以寬廂為宜(2. 8 — 4. O米)。麻園分廂起壟的壟長(zhǎng)，一般控制在25米以內(nèi)，每超過(guò)25米時(shí)則須加開一條腰溝。麻園內(nèi)每隔3或4或5廂開挖一條主溝、四周開挖圍溝。麻園內(nèi)主溝和圍溝的開溝深度為40或45或50或55厘米，具體規(guī)格視麻園地勢(shì)和收獲方式而定，總的原則是山坡地的麻園以淺溝(40 - 50厘米)為宜、平旱地和水田的則以深溝(45 - 55厘米)為宜，人工收獲的麻園以淺溝(40 - 50厘米)為宜、機(jī)械收獲的則以深溝(40 - 50厘米)為宜，但必須確保與麻園的廂溝(溝深為45或50或55厘米)、腰溝(溝深為45或50或55厘米)等的排灌暢通。在確定栽植麻苗前4或5或6天內(nèi)必須完成分廂起壟、開溝整地等麻園田間建設(shè)任務(wù)，并于整地結(jié)束后立即按下述標(biāo)準(zhǔn)施用土壤重金屬鈍化劑腐熟枯餅150或160或170或180或190或200千克/畝、鈣鎂磷肥50或55或60或65或70或75千克/畝、生石灰40或45或50千克/畝。施用鈍化劑的目的，主要是降低土壤重金屬的活性，確保麻苗移栽后的成活率，同時(shí)也是為麻苗生長(zhǎng)提供必要的養(yǎng)分(施用鈍化劑取代了麻園基肥)。鈍化劑的具體用量，視土壤的重金屬含量和其肥力水平而定?？偟脑瓌t是土壤重金屬含量低、月巴力水平高，鈍化劑少施；土壤重金屬含量高、肥力水平低，鈍化劑多施?！?br> C .適時(shí)移栽與合理密植。用步驟A.培育出的麻苗于次年4月上旬擇晴天移栽，并立即澆足定根水。大田麻園的栽植密度，必須要根據(jù)選用品種的發(fā)蔸快慢、分株能力強(qiáng)弱等基本特性和考慮某些重金屬元素(尤其是鎘)在較低濃度對(duì)苧麻生長(zhǎng)發(fā)育的刺激作用，比新建常規(guī)麻園的密度要減少4. 5%或5. 5%或6. 5%或7. 5%。一般而言，土壤重金屬含量高，其栽植的密度大。根據(jù)本申請(qǐng)人多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)于發(fā)蔸快、分株能力強(qiáng)的特定苧麻品種(如中苧I號(hào)、湘苧3號(hào))，每畝大田栽植麻苗的適宜密度為2290或2270或2240或2220蔸；對(duì)于發(fā)蔸慢、分株能力弱的特定苧麻品種(如華苧3號(hào)、川苧5號(hào))，每畝大田栽植麻苗的適宜密度為 2870 或 2840 或 2810 或 2780 蔸。D.科學(xué)追肥與適時(shí)破桿。對(duì)于移栽當(dāng)年的破桿麻，追肥2或3次，每畝施用的總氮量(以N計(jì))控制在5. 5或
6.O或6. 5或7. O千克、總磷量(以P2O5計(jì))控制在O. 3或O. 4或O. 5或O. 6千克、總鉀量(以K2O計(jì))控制在3. 6或4. 2或4. 8千克。具體施用次數(shù)和肥料用量視苧麻群體長(zhǎng)勢(shì)而定，總的原則是麻園群體長(zhǎng)勢(shì)好，施肥次數(shù)少。對(duì)于移栽當(dāng)年的二、三季麻以及往后6或7年內(nèi)的二、三季麻，每季追肥2次，均需在前季收獲后的5或6或7或8天，和12或13或14或15天的兩個(gè)時(shí)段內(nèi)完成，每季每畝N、P2O5和K2O的施用控制數(shù)量與破桿麻的一致，兩次施用的比例為O. 6 :0. 4或O. 5 0. 5，視麻園的群體長(zhǎng)勢(shì)而定。無(wú)論是當(dāng)年的破桿麻,還是當(dāng)年的二、三季麻以及往后6或7年內(nèi)的二、三季麻的追肥，均禁用如氯化銨、硫酸銨、硝酸銨之類的生理酸性氮肥和如過(guò)磷酸鈣之類的化學(xué)酸性磷肥，以免加劇土壤酸化，增加重金屬的活性。為防止無(wú)效分株，中度和輕度重金屬污染地區(qū)新植麻園的破桿時(shí)間必須要比新建常規(guī)麻園的提早4或5或6天，即在移栽后75或76或77或78或79或80天時(shí)收獲破桿麻。E .及時(shí)防治病蟲害與強(qiáng)化麻園冬培管理。苧麻最常見的病蟲害主要是根腐線蟲病、花葉病、夜蛾、赤蛺蝶和黃蛺蝶。在重金屬污染(尤其是在重度污染和部分已切斷食物鏈的中度污染)土壤上種植苧麻，采用化學(xué)藥劑防治病蟲害是一種最為直接、經(jīng)濟(jì)(實(shí)惠)的有效方法。每畝用2千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的克線丹顆粒劑拌土 50千克撒施，可防治苧麻根腐線蟲病。每畝用40或80毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的葉蟬散800倍液在花葉蟬若蟲盛發(fā)期噴霧，可防治苧麻的花葉病。每畝用40或80毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%的溴氰菊酯兌水45千克在幼蟲群聚或盛孵期噴霧，可防治苧麻的夜蛾、赤蛺蝶和黃蛺蝶。每年三麻收獲后，必須開展麻園中耕、挖除伸向行間部分的跑馬根、廂面覆土培月巴、清溝護(hù)蔸等田間冬培管理工作，以確保來(lái)年頭麻即第一季麻的豐產(chǎn)。麻園冬培管理的技術(shù)要點(diǎn)，可按《苧麻栽培技術(shù)規(guī)范(DB/T384 — 2008)》的相關(guān)要求進(jìn)行，但培肥過(guò)程中切忌施用如氯化銨、硫酸銨、硝酸銨之類的生理酸性氮肥和如過(guò)磷酸鈣之類的化學(xué)酸性磷肥。
“一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法”的中試試驗(yàn)與示范結(jié)果如附表
I、附表2、附表3所示。其結(jié)果表明中度污染新植麻園(安化煙溪鎮(zhèn)、雙峰梓門橋鎮(zhèn)和天心馬家河鎮(zhèn))的當(dāng)年產(chǎn)量和次年頭麻產(chǎn)量可分別達(dá)到75. I — 78. 4與88. 8 — 91. 7千克/畝，均與同期清潔土壤植麻(桃源盤塘鎮(zhèn))的相當(dāng)甚至略高，且原麻中的重金屬含量均控制在歐美關(guān)于紡織原料鎘的含量標(biāo)準(zhǔn)(20毫克/千克)的范圍以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了中度重金屬污染土壤的農(nóng)業(yè)安全與高效利用，技術(shù)簡(jiǎn)便、方法易行。該方法若用于輕度重金屬污染的土壤(沅江大南湖鎮(zhèn))，其效果更佳，在廣大重金屬污染地區(qū)具有極其廣闊的應(yīng)用前景。附表I.中試試驗(yàn)與示范基地重金屬污染與中苧I號(hào)生產(chǎn)概況

權(quán)利要求
1. 一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法，其步驟是 A.選擇耐重金屬污染的品種，并應(yīng)用嫩梢扦插繁育技術(shù)培育苧麻壯苗選用中苧I號(hào)，或湘苧2號(hào)，或湘苧3號(hào)，或華苧3號(hào)，或華苧4號(hào)，或華苧5號(hào)，或川苧5號(hào)，或川苧7號(hào)，或川苧8號(hào)，或贛苧4號(hào)，通過(guò)種子繁育技術(shù)在重金屬中度污染的土壤上建立母本園，于9月中旬至下旬剪取其主莖梢或分枝梢扦插在未被重金屬污染的清潔土壤上或厚度達(dá)30厘米的沙床上，其扦插繁育密度要比用于新建常規(guī)麻園的減少10 - 15%，即每平方米清潔土壤或沙床上扦插的嫩梢數(shù)為170 - 180株，培育壯苗； 所述的重金屬，包括鎘、鉛、砷、鉻、鎳、銅、鋅7種重金屬元素； 所述的中度污染，是指土壤中的重金屬含量，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的農(nóng)用地允許限值，至少有一種元素的含量達(dá)到了以下評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)以Cd計(jì)的鎘含量超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的6-17倍，以As、Ni、Cu計(jì)的砷、鎳、銅含量超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的5 — 8倍，以Pb、Cr、Zn計(jì)的鉛、鉻、鋅含量超出國(guó)標(biāo)農(nóng)用地允許限值的3 — 5倍； 所述的清潔土壤，其重金屬含量，控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的農(nóng)用地允許限值以內(nèi)，以Cd計(jì)的鎘含量< O. 30毫克/千克，以Pb計(jì)的鉛含量< 250毫克/千克，以As計(jì)的砷含量< 30毫克/千克，以Cr計(jì)的鉻含量< 250毫克/千克，以Ni計(jì)的鎳含量< 40毫克/千克，以Cu計(jì)的銅含量< 50毫克/千克，以Zn計(jì)的鋅含量< 200毫克/千克； B .開展麻園建設(shè)，并施用鈍化劑降低土壤重金屬的活性選晴天于育苗當(dāng)年10 - 12月深耕土壤，耕深為40 - 45厘米；于次年3月間分廂起壟，廂寬為I. 5 — 4. O米，壟長(zhǎng)控制在25米以內(nèi)，每超過(guò)25米加開一條腰溝，每隔3 - 5廂開挖一條主溝，四周開挖圍溝；廂溝、腰溝、主溝和圍溝的溝深為40 - 55厘米；于確定栽植麻苗前4 一 6天內(nèi)完成分廂起壟、開溝整地，并于整地結(jié)束后按下述標(biāo)準(zhǔn)施用土壤重金屬鈍化劑腐熟枯餅150 - 200千克/畝、鈣鎂磷肥50 — 75千克/畝、生石灰40 — 50千克/畝； C.適時(shí)移栽與合理密植用步驟A.培育出的麻苗于次年4月上旬擇晴天移栽在中度重金屬污染的土壤上，澆足定根水；其栽植密度，要比新建常規(guī)麻園的減少4. 5 — 7. 5%，每畝栽植麻苗的密度為2220 - 2870蔸； D.科學(xué)追肥與適時(shí)破桿a.對(duì)于移栽當(dāng)年的破桿麻，追肥2— 3次，每畝施用的以N計(jì)的總氮量控制在5. 5 — 7. O千克、以P205計(jì)的總磷量控制在O. 3 — O. 6千克、以K20計(jì)的總鉀量控制在3. 6 — 4. 8千克；b .對(duì)于移栽當(dāng)年的二、三季麻以及往后6 — 7年內(nèi)的二、三季麻，每季追肥2次，在前季收獲后的5 — 8天與12 — 15天的期間內(nèi)完成，每季每畝N、P205和K20的施用控制數(shù)量與破桿麻的一致，兩次施用的比例為O. 6 :0. 4或O. 5 :0. 5 ; c .無(wú)論是當(dāng)年的破桿麻，還是當(dāng)年的二、三季麻以及往后6 — 7年內(nèi)的二、三季麻的追肥，均禁用氯化銨、硫酸銨、硝酸銨之類的生理酸性氮肥和過(guò)磷酸鈣的化學(xué)酸性磷肥；d .中度污染麻園的破桿時(shí)間，要比新建常規(guī)麻園的提早4 - 6天，移栽后75 - 80天內(nèi)收獲破桿麻； 所述的二、三季麻，分別是指在7月下旬至8月上旬、10月中旬至11月上旬期間收獲的苧麻； E .防治病蟲害與強(qiáng)化麻園冬培管理a .苧麻最常見的病蟲害有根腐線蟲病、花葉病、夜蛾、赤蛺蝶和黃蛺蝶；b .每畝用2千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的克線丹顆粒劑拌土 50千克撒施防治苧麻根腐線蟲病、用40或80毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的葉蟬散800倍液在花葉蟬若蟲盛發(fā)期噴霧防治苧麻的花葉病、用40或80毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%的溴氰菊酯兌水45千克在幼蟲群聚或盛孵期噴霧防治苧麻的夜蛾、赤蛺蝶和黃蛺蝶；C .每年三麻收獲后，開展麻園中耕、挖除伸向行間部分的跑馬根、廂面覆土培肥、清溝護(hù)蔸的田間冬培管理工作，以確保來(lái)年頭麻即第一季麻的豐產(chǎn)。·
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在重金屬中度污染土壤上種植苧麻的方法，其步驟Ａ．選擇耐重金屬污染的特定品種，并應(yīng)用嫩梢扦插繁育技術(shù)培育苧麻壯苗；Ｂ．開展麻園建設(shè)，并施用鈍化劑降低土壤重金屬的活性；Ｃ．適時(shí)移栽與合理密植；Ｄ．科學(xué)追肥與適時(shí)破桿；Ｅ．及時(shí)防治病蟲害與強(qiáng)化麻園冬培管理。本發(fā)明的實(shí)踐結(jié)果表明，新植麻園的當(dāng)年產(chǎn)量和次年頭麻產(chǎn)量可分別達(dá)到75.1－78.4與88.8－91.7千克/畝，與同期清潔土壤新植麻園的相當(dāng)甚至略高，且原麻中的重金屬含量可控制在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了中度重金屬污染土壤的農(nóng)業(yè)安全與高效利用，技術(shù)簡(jiǎn)便、方法易行。該方法若用于輕度重金屬污染的土壤，其效果更佳，在廣大重金屬污染地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102919040SQ20121047530
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者黃道友, 朱奇宏, 劉守龍, 曹曉玲, 羅尊長(zhǎng), 盛良學(xué), 饒中秀, 任雪菲, 夏戰(zhàn)鷹, 王帥, 王繼宇, 席園 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所