項目名稱：

紅壤區(qū)農(nóng)田鎘砷污染阻控關(guān)鍵技術(shù)

主要完成單位：

廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所;中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所;華南農(nóng)業(yè)大學(xué);佛山市鐵人環(huán)?？萍加邢薰?湖南隆平高科耕地修復(fù)技術(shù)有限公司

項目簡介：

本項目屬于環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，即農(nóng)田重金屬污染控制與安全生產(chǎn)技術(shù)。

我國耕地土壤重金屬點位超標率19.4%，中輕度占其中的94.3%;主要為鎘、砷。與溫帶相比，亞熱帶更加嚴重。例如，珠三角葉菜鎘超標率高達30%;湖南稻米鎘超標率高達30%。農(nóng)田重金屬污染治理的技術(shù)難度大：降低土壤重金屬含量至達標并不能保障農(nóng)產(chǎn)品安全、國內(nèi)外均缺乏成熟的可大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)與產(chǎn)品。農(nóng)田重金屬污染必須因地制宜，亟待研發(fā)兼顧作物與土壤重金屬治理，可克服上述難點的新技術(shù)。

針對上述難點，基于重(類)金屬循環(huán)的生物地球化學(xué)理論，以鎘/砷從土壤礦物至植物根表的遷移機制以及從根至籽粒的轉(zhuǎn)運機制為關(guān)鍵科學(xué)問題;研發(fā)降低重金屬有效性的鈍化技術(shù)與鈍化劑、阻控農(nóng)作物積累重金屬的生理阻隔技術(shù)與阻隔劑。

主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點包括：

(1)發(fā)明了農(nóng)作物可食部位積累鎘砷的精準生理阻隔技術(shù)。以農(nóng)產(chǎn)品安全為核心，發(fā)現(xiàn)硅硒營養(yǎng)調(diào)控可抑制鎘砷從水稻莖葉向籽粒轉(zhuǎn)運，不動土，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)便捷結(jié)合，直接高效降低農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量。突破了重金屬移除技術(shù)高成本、難大面積應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。

(2)發(fā)明了生理阻隔劑硅溶膠、稀土復(fù)合硅溶膠與硒復(fù)合硅溶膠的生產(chǎn)工藝。依據(jù)農(nóng)作物生理特點，發(fā)明了水稻型硒復(fù)合、蔬菜型稀土復(fù)合二氧化硅溶膠生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品獲農(nóng)業(yè)部登記證，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。大規(guī)模應(yīng)用可降低稻米鎘30%—70%，降低砷20%—50%;效果為傳統(tǒng)方法的3-5倍，成本僅15%。大面積實現(xiàn)輕度污染農(nóng)田的達標生產(chǎn)。

(3)發(fā)明了稻田土壤鎘砷同步鈍化技術(shù)。針對稻田鎘與砷難以同時鈍化的難題，發(fā)現(xiàn)鐵循環(huán)調(diào)控可激活鎘/砷固定功能微生物，大幅度降低土壤中鎘砷向根系的遷移。突破了基于吸附固定與酸堿中和鈍化技術(shù)的技術(shù)瓶頸。

(4)發(fā)明了具有鎘砷同步鈍化功能的鐵基生物炭、鐵基腐殖質(zhì)、微生物鐵劑、多功能重金屬鈍化劑等新產(chǎn)品，獲農(nóng)業(yè)部登記，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化;與葉面阻隔技術(shù)組合，超標稻田的稻米達標率不低于75%;大面積實現(xiàn)了中度污染農(nóng)田的達標生產(chǎn)。

核心技術(shù)與產(chǎn)品已成為我國同行業(yè)中應(yīng)用面積最大的，葉面阻隔技術(shù)屬于開創(chuàng)性，顯著推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。授權(quán)23件(美國、日本各1件)，公開發(fā)明專利10件(美國、日本各1件);共發(fā)表相關(guān)論文127篇，SCI 82篇。國家支撐首席、國家杰青、國家優(yōu)青各1人。整體達國際先進、部分居國際領(lǐng)先水平。項目技術(shù)與產(chǎn)品推廣應(yīng)用超過100萬畝;產(chǎn)值超過5000萬元，新增利稅992.9萬元;間接效益1.1億元。