CN103864531B - 小白菜叶面控镉剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小白菜叶面控镉剂及其制备方法和应用，涉及一种植物控镉剂。本控镉剂的组分，按质量百分比是：硼酸0.1～0.2%；硅酸钠0.2～0.4%；水99.4～99.7%；各组分之和为100%；硼酸和硅酸钠均为分析纯或化学纯试剂；水为蒸馏水或自来水；将本控镉剂的组分混合溶解即可。其应用是：①按控镉剂的组分溶解，保证控镉剂澄清无沉淀；②控镉剂的喷洒时间选择无风晴天下午进行；③在小白菜的叶片正面和背面均匀喷洒，以茎叶沾湿但不下滴为准。本控镉剂的获得简便易行；本控镉剂效果明显，显著降低植物体内镉含量和积累量，相对于单独喷施硼和硅，显著降低小白菜中镉含量和积累量；本控镉剂对环境不会造成二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物控镉剂，尤其涉及一种小白菜叶面控镉剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高，农产品品质安全问题已日益受到人们的关注。在植物正常生长的过程中，虽对微量元素的需求量很少，但它们的作用却不容忽视。植物所必需的中量元素有钙、镁、硫，微量元素有铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯，大量元素有氮、磷、钾，有益元素如硅。植物营养元素通过生物化学作用参与植物新陈代谢，从而影响植物生长与品质（参考文献-1，汤璐等，2008）；前人许多研究结果已经表明，中、微量元素肥料能够显著增加作物产量，还可以提高作物叶绿素、维生素C、可溶性糖和游离氨基酸含量，改善作物品质（参考文献-2，王明祖等，2004；参考文献-3，郑艺梅等，2006；高洪波等，2006）。
目前，对重金属污染的土壤修复方法大多成本昂贵，仍然很难从根本上解决问题；新发展的植物修复技术主要适用于重金属重度污染土壤治理。受人多地少国情限制，必须利用轻度甚至是中度重金属污染的土壤种植作物，而保障农产品安全、高效生产是其中的关键。通过叶面喷施控制技术，来提高植物对重金属的抗性，减少甚至阻断重金属向产品器官转移，将是一种方便可行、有效提高植物抗重金属毒害能力、减小其对重金属累积的方法（参考文献-5，刘吉振等，2009）。
国内外已有很多关于中微量元素肥料提高农作物对重金属毒害的抗性的研究。有研究报道，在镉胁迫下加入适量的钙（参考文献-6，Wei Zhou et al.,1998）、铁（参考文献-7，马建军等，1999）、硒（参考文献-8，陈平等，2002）等，可抑制植物对镉的吸收累积，提高植物对镉的耐受能力。已有的研究多是单独施用某种微量元素的方法，对农作物中重金属镉污染降低幅度或效果有限，通过两种或多种微量元素配合施用，有可能更大幅度地降低农作物及蔬菜中镉累积 量，为重金属轻度污染土壤安全利用提供一种新思路。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种小白菜叶面控镉剂及其制备方法和应用；本叶面控镉剂是通过大量试验筛选获得的一种可更大幅度降低蔬菜镉含量的叶面控镉剂。
本发明的目的是这样实现的：
基本思路
目前，我国主要大、中城市郊区土壤和蔬菜都已受到不同程度的重金属污染，其中部分已达到比较高的残留水平，如何控制或减少蔬菜产品中重金属含量是城市郊区农业可持续发展所急需解决的问题之一。因此，本发明是从众多具有控镉效应的微量元素中筛选出一种更大幅度地降低小白菜中镉累积量的叶面控镉剂。
一、小白菜叶面控镉剂（简称控镉剂）
1、本控镉剂的组分
按质量百分比是：
硼酸（H3BO3） 0.1～0.2%；
硅酸钠（Na2SiO3·9H2O） 0.2～0.4%；
水 99.4～99.7%；
各组分之和为100%；
硼酸和硅酸钠均为分析纯或化学纯试剂；
水为蒸馏水或自来水。
2、本控镉剂的制备方法
将本控镉剂的组分混合溶解即可。
3、本控镉剂的应用
本控镉剂的应用包括下列步骤：
①按控镉剂的组分溶解，保证控镉剂澄清无沉淀；
②控镉剂的喷洒时间选择无风晴天下午进行；
③在小白菜的叶片正面和背面均匀喷洒，以茎叶沾湿但不下滴为准。
工作机理
本控镉剂的工作机理：
1、离子间存在着拮抗作用，硼、硅与镉离子间存在拮抗作用，抑制了植物对镉的吸收；
2、本控镉剂的成分与土壤中的镉形成了沉淀或复合物，减少了植物对镉的吸收；
3、本控镉剂能够改变土壤的pH和根际氧化还原能力降低了镉的有效性。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：
①本控镉剂的获得简便易行；
②本控镉剂效果明显，显著降低植物体内镉含量和积累量，相对于单独喷施硼和硅，显著降低小白菜中镉含量和积累量；
③本控镉剂对环境不会造成二次污染。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明：
试验时间：2010年；试验地点：武汉。
1、实例一：镉高积累小白菜品种
1）土壤
土壤经过自然风干，磨碎过筛后装入塑料盆，每盆装2.5kg土，按2.0mgCd/kg土，再投加CdCl2·2.5H2O（分析纯）溶液，平衡半个月，期间保持湿润；然后在播种前三天，分别以尿素、磷酸二氢钾和氯化钾作为肥源，按每千克土施入N：0.2g，P2O5：0.15g，K2O：0.2g。
2）盆栽
①将小白菜按镉高积累品种于2010年03月17日播种；
②出苗后20天，使用本控镉剂进行叶面喷洒，其中要求控镉剂澄清无沉淀；另外分别以去离子水、0.1%硼酸、0.2%硅酸进行叶面喷洒为对照，以比较控镉剂应用效果；
每次喷洒时间应选择无风晴天下午5时进行，以使控镉剂或去离子水在叶表面有较长的湿润时间，叶片正面和背面同样均匀喷洒，以小白菜的茎叶沾湿但不下滴为准；
每隔6天喷洒一次，最后一次喷洒后3天于2010年04月30日收获，共生长44天。
3）测试
①测试方法
将收获的小白菜样品用去离子水清洗后，经过105℃杀青，并于65℃烘干至恒重，用不锈钢植物磨样机磨碎，过60目筛用于镉的测定；采用混酸（硝酸+高氯酸4+1）消化-原子吸收分光光度计测定镉含量，其含量如表1。
表1：控镉剂对镉高积累小白菜地上部镉含量的影响
| 处理 | 地上部镉含量(mg·kg-1FW) |
| 喷洒控镉剂 | 0.784 |
| 喷洒去离子水 | 1.046 |
| 喷洒硼 | 0.964 |
| 喷洒硅 | 0.880 |
②测试结果
喷洒控镉剂的镉高积累小白菜品种地上部镉含量与对照相比降低25.05%，与单独喷施硼酸相比降低18.67%，与单独喷施硅酸钠相比降低10.91%，说明本控镉剂对小白菜中镉含量降低幅度更大。
2、实例二：镉低积累小白菜品种
1）土壤
土壤经过自然风干，磨碎过筛后装入塑料盆，每盆装2.5kg土，按2.0mgCd/kg土，再投加CdCl2·2.5H2O（分析纯）溶液，平衡半个月，期间保持湿润；然后在播种前三天，分别以尿素、磷酸二氢钾和氯化钾作为肥源，按每千克土施入N：0.2g，P2O5：0.15g，K2O：0.2g。
2）盆栽
①将小白菜按镉低积累品种于2010年03月17日播种；
②出苗后20天，使用本控镉剂进行叶面喷洒，其中要求控镉剂澄清无沉淀；
另外以去离子水进行叶面喷洒，为对照试验；
每次喷洒时间应选择无风晴天下午5时进行，以使控镉剂或去离子水在叶表面有较长的湿润时间，叶片正面和背面同样均匀喷洒，以小白菜的茎叶沾湿但不下滴为准；
每隔6天喷洒一次，最后一次喷洒后3天于2010年04月30日收获，共生长44天。
3）测试
①测试方法
收获的小白菜样品用去离子水清洗后，经过105℃杀青，并于65℃烘干至恒重，用不锈钢植物磨样机磨碎，过60目筛用于镉的测定；采用混酸（硝酸+高氯酸4+1）消化-原子吸收分光光度计测定镉含量，其含量如表2。
表2控镉剂对镉低积累小白菜地上部镉含量的影响
| 处理 | 地上部镉含量(mg·kg-1FW) |
| 喷洒控镉剂 | 0.512 |
| 喷洒去离子水 | 0.782 |
| 喷洒硼 | 0.780 |
| 喷洒硅 | 0.726 |
②测试结果
喷洒控镉剂的镉低积累品种小白菜地上部镉含量与对照相比降低了34.52%，与单独喷施硼酸相比降低34.35%，与单独喷施硅酸钠相比降低29.47%，说明本控镉剂对小白菜中镉含量降低幅度更大。
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Claims (1)
1.一种小白菜叶面控镉剂的应用，其特征在于：
控镉剂的组分，按质量百分比是：
硼酸 0.1～0.2％；
硅酸钠 0.2～0.4％；
水 99.4～99.7％；
各组分之和为100％；
硼酸和硅酸钠均为分析纯或化学纯试剂；水为蒸馏水或自来水；
应用是：
①按控镉剂的组分溶解，保证控镉剂澄清无沉淀；
②控镉剂的喷洒时间选择无风晴天下午进行；
③在小白菜叶片正面和背面均匀喷洒，以茎叶沾湿但不下滴为准。
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