CN104119922B - 含磷酸盐的土壤镉污染修复剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磷酸盐针对含镉酸性土壤上种植的植物中的镉含量和/或产量的改善,主要提供了磷酸盐在降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量和/或提高含镉酸性土壤上种植的植物产量中的应用方法,等。
Description
技术领域
本发明属于农用组合物和植物种植领域,具体而言,本发明涉及磷酸盐针对含镉酸性土壤上种植的植物中的镉含量和/或产量的改善。
背景技术
近年来,我国土壤的重金属污染问题日益凸现,对生态环境、食品安全和人体健康构成了严重威胁,已经不容忽视。染料、化工、制革、矿产开采、冶炼以及加工等工业排放的废气、废水、废渣含有大量的重金属,通过灌水(特别是污灌)、固体废弃物(污泥、垃圾等)堆积以及大气沉降等方式进入土壤,造成土壤中重金属含量增加,尤其是可交换态的重金属,直接为农作物所吸收、富集,直接威胁到人体健康。
目前,通过化学方法来修复土壤,主要基于重金属螯合剂,如壳聚糖,来使得土壤中的可交换态的重金属转变为稳定态的重金属,降低农作物对重金属的吸收量,从而起到治理土壤重金属污染的效果,例如,中国专利200310108910、200910115020、201110413145和201210231422等,但是各有缺点。
另外,磷酸盐被认为能用于处理含镉废水或含镉水浆溶液(参见中国专利200610162472、200810124261、200910043158和201210122275等),但是对土壤中的镉处理则非常矛盾:
例如,中国专利200910300544公开了利用磷肥促进植物联合修复镉污染土壤的方法,包括向土壤中施用磷酸二氢钾,以促进种植的紫茉莉吸收和积累镉,然后收割植物处理,从而去除土壤中的镉;中国专利201010116810公开了针对镉等重金属污染土壤的植物修复方法,包括向土壤中施用尿素和磷酸二氢钾,以促进种植的随后种植的荻富集镉,然后收割植物处理,从而去除土壤中的镉。这表明磷酸二氢钾能够促进植物吸收镉,这样不宜在镉污染土壤上种植供食用的植物。
但是,中国专利201010120952、201010170926、201010250085、201010254371、201210475303、201210476020和201310185777公开了使得含镉土壤上种植植物中含镉量降低的方法,然而它们都需要比较复杂的配方,而且主要是通过碱性成分(如,石灰、碳酸钙、硅酸盐,甚至是氢氧化钠等)来调高土壤中pH值(如调节到pH6.7以上),利用镉在碱性条件下形成不溶的氢氧化镉,从而不容易被植物吸收,来降低镉化合物被植物的吸收率。但是,这样的方法会改变土壤的pH值,尤其是不适合种植需要酸性土壤的植物,而且磷酸盐在酸性土壤下的效用更是未知。
根据本发明人的长期研究和摸索得到的经验,首先发现,现有广谱的重金属螯合剂不但吸附土壤中的铅、铬、镉等有害重金属,而且会吸附掉土壤中锌等在我国多数非富锌农田上很有益的元素,造成减产,使得现有的广谱的重金属螯合剂实际效果很不好;其次发现,通过添加锌肥来弥补,将大大降低现有广谱的重金属螯合剂吸附铅、铬、镉等有害重金属的效率,加之常用的锌肥中也含有一定量的有害重金属,所以过量使用锌肥不具有现实意义;还发现,施用的手段也极大影响推广应用的效果,尤其是淋洗剂的主要成份是水,将耗费大量人力喷洒,非常不方便。经过本发明人艰苦努力,结合一些天道酬勤的运气,令人十分意外地发现了壳聚糖复配上香菇多糖,能够选择性地吸附掉土壤中的铬、镉等有害重金属,尤其是可交换态的有害重金属,而基本不影响土壤中的锌含量,保持土壤的锌肥力,尤其适用于种植茶树等植物的农田使用。而在现有技术中,包含壳聚糖和香菇多糖的组合物用于人用药物组合物方面,如中国专利200910154959所公开的具有抗肿瘤作用和免疫增强作用的香菇多糖壳聚糖纳米粒,和中国专利201010112065所公开的具有抗菌活性和细胞相容性的生物活性多糖自组装修饰材料,并没有作为农用组合物使用在农田土壤中,而且这些现有技术的成本高,也无法作为农用组合物在农田土壤中产业化应用。
更为意想不到的是,本发明人研究发现,在单独施用磷酸盐的情况下,尤其是不使用碱性成分,对在酸性含镉土壤上种植的油菜,也能降低油菜中积累的镉含量,增加油菜产量(促进油菜生长),配合上述壳聚糖和香菇多糖的复配组合物使用,更有令人意外的协同效果产生。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供新的磷酸盐的应用,该应用能够降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量,或者能够提高含镉酸性土壤上种植的植物品质。
具体而言,在第I方面,本发明提供了磷酸盐在降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量中的应用方法,或者,本发明提供了磷酸盐在提高含镉酸性土壤上种植的植物产量中的应用方法。
在第II方面,本发明提供了磷酸盐在制备降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量的土壤修复剂中的应用方法,或者本发明提供了磷酸盐在制备提高含镉酸性土壤上种植的植物产量的土壤修复剂中的应用方法。
在第III方面,本发明提供了降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量的方法,其包括,
(1)向含镉酸性土壤施用磷酸盐或含磷酸盐的土壤修复剂;和,
(2)种植植物。
或者,在第III方面,本发明提供了提高含镉酸性土壤上种植的植物产量的方法,其包括,
(1)向含镉酸性土壤施用磷酸盐或含磷酸盐的土壤修复剂;
(2)种植植物。
优选在本发明第I、II或III方面的方法中,酸性是pH为5~6.5,优选为5.3~6.2,更优选为5.5~6,更加优选为5.6~5.9,最优选为5.8。
优选在本发明第I、II或III方面的方法中,磷酸盐是酸性的磷酸盐,如磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。
优选在本发明第I、II或III方面的方法中,植物是适合酸性土壤种植的植物,在本发明的具体实施方式中,植物是油菜。
优选在本发明第I、II或III方面的方法中,植物产量指的是株高和/或株重的量。
在本发明第I或II方面的方法中,所述应用可以是单独的应用,如磷酸盐单独在降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量中的应用方法,等;相应地,在本发明第III方面的方法中,含磷酸盐的土壤修复剂就是磷酸盐。然而,优选在本发明第II或III方面的方法中,土壤修复剂还可以包含其他成分,但是优选土壤修复剂不包含碱性成分。更优选地,土壤修复剂包含磷酸盐和填充剂,优选由磷酸盐和填充剂组成。其中,填充剂可以是有机填充剂,也可以是无机填充剂。磷酸盐和填充剂的重量比可以为10~200:5~500,优选为20~80:10~300,更优选为35~65:15~200,更加优选为40~60: 30~150,最优选为50:100。在本发明的具体实施方式中,土壤修复剂包含磷酸盐和活性炭。
在第IV方面,本发明提供了土壤镉修复组合物,其包括磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖。磷酸盐、香菇多糖:壳聚糖的重量比可以为10~200:5~100:1~25,优选为20~80:10~60:2~15,更优选为35~65:15~40:3~10,更加优选为40~60:20~30:5~8,最优选为50:25:6.5。
优选本发明第IV方面的组合物由磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖组成。
在第V方面,本发明提供了土壤镉修复制剂,其包含本发明第IV方面的组合物和农用可接受的辅料。
另外优选本发明第V方面的修复制剂可以用于本发明第II或III方面的方法中,即在本发明第II或III方面的方法中,土壤修复剂是本发明第V方面的修复制剂。
对于上述发明中的香菇多糖和壳聚糖,可根据如下方面阐述:
具体而言,在第一方面,本发明提供了土壤选择性重金属修复组合物,其包括香菇多糖和壳聚糖。本发明人研究中偶然发现香菇多糖和壳聚糖的复配,能够选择性地修复土壤中铬和/或镉污染,改善所种植的植物的铬和/或镉残留,但是同时基本不降低土壤中的锌含量,非常有益于推广应用。在本文中,如无相反指示,术语“修复”可以与“调理”互换使用,指的是降低土壤中重金属的残留量,尤其是降低土壤中可交换态的重金属的残留量,从而降低重金属的生物有效性(利用度)。
由于重金属在土壤中以稳定态和可交换态这两种形式存在,前者难以释放被植物利用,基本不会造成植物中重金属的残留;而后者由于其生物有效性,是植物中重金属积累的罪魁祸首,加之其可移动性,所以可交换态的重金属是修复的对象。所以,在本文中,土壤重金属污染的修复指的是降低土壤中可交换态的重金属。即在本文中,如无相反指示,术语“重金属”及具体的重金属,指的均是相应可交换态的重金属。对于植物中的重金属来说,都被视为是可交换态的。
本发明第一方面的组合物还可以包含其他有益于土壤重金属修复的修复剂,如EDTA等金属螯合物,但是本发明第一方面的组合物的选择性修复的效果已经相当不错,出于成本上的考虑,可以不再包含其他修复剂。因此优选,本发明第一方面的组合物由香菇多糖和壳聚糖组成。
优选在本发明第一方面的组合物中,香菇多糖:壳聚糖的重量比为5~100:1~25,优选为10~60:2~15,更优选为15~40:3~10,更加优选为20~30:5~8,最优选为25:6.5。
壳聚糖,包括降解的小分子量壳聚糖和交联的大分子量壳聚糖等,已经报到用于土壤的修复了。现有研究较多,而且相应的产品生产已经比较成熟(如中国专利01107664所述的),从药用级的壳聚糖、食品级的壳聚糖,到工业级的壳聚糖都有,所以能够从市场上购买适合本发明需要的价廉的壳聚糖产品。在本发明中,壳聚糖优选是非药用级壳聚糖,也优选是非食品级壳聚糖。在本发明的具体实施方式中,壳聚糖是购自成都旗美生物科技有限公司的高分子量(100kDa)的壳聚糖,尽管没有现在技术上流行的降解后获得的低分子量壳聚糖的重金属结合效率高,但是完全能够胜任与香菇多糖的复配来协同降低土壤中可交换态重金属的残留。
在本发明中,香菇多糖是非药用级香菇多糖,也优选是非食品级香菇多糖。香菇多糖,现有研究主要用于医疗保健,目前市售的产品基本上是食品级乃至药用级的香菇多糖(如中国专利92109345所述的),在成本上根本不具有本发明所属领域的产业应用性。所以,在本发明的具体实施方式中,香菇多糖是由食用菌(如子实体、菌根、菌柄或它们的组合,优选是食用菌整体或菌根、菌柄)经浸泡提取、超滤截留和浓缩干燥而制备的香菇多糖,即,该香菇多糖的制备方法包括如下步骤或由如下步骤组成:
(1)浸泡粉碎的食用菌(如子实体、菌根、菌柄或其整体,优选是食用菌整体或菌根、菌柄)并提取,优选在70~95℃的水中浸泡粉碎的食用菌并提取保留清液;
(2)将清液进行超滤,截留高分子量产物,如不小于10kDa的产物,优选不小于20kDa的产物,更优选不小于30kDa的产物;和,
(3)浓缩并干燥。
在本文中,术语“药用”指的是以人或动物为对象的医药应用。药用产品与农用或者农药用的产品完全是技术领域区别巨大的不同产品,本发明所属领域的技术人员不会产生任何混淆。在本文中,优选所用的物质(如,壳聚糖和/或香菇多糖)的杂质含量高于药用品或食品的高限标准,和/或均一性(纯度)低于药用品或食品的低限标准。
在第二方面,本发明提供了选择性土壤重金属修复制剂,其包含本发明第一方面的组合物和农用可接受的辅料。在本文中,术语“农用可接受的辅料”指的是不影响农用活性物质发挥功效的允许农用的辅助性物质。农用可接受的辅料包含pH调节剂、填充剂、溶剂、助溶剂、乳化剂、分散剂、共乳化剂、防冻剂、消泡剂、增稠剂、稳定剂、和/或粘结剂。
优选在本发明第二方面的制剂中,pH调节剂是碱性pH调解剂,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中的一种或多种。
在本文中,填充剂可以与载体互换使用,通常可以是活性炭、高岭土、轻质碳酸钙、白炭黑、蒙脱石、硅藻土、粘土、活性白土、珍珠陶土、滑石粉、稻壳、玉米棒芯和草炭中的一种或多种。
优选本发明第二方面的制剂包含pH调节剂和/或填充剂,如包含碳酸钾和/或草炭。在本发明的具体实施方式中,该制剂中的农用可接受的辅料由碳酸钾和草炭组成。
优选本发明第二方面的制剂是固体制剂,如粉剂。本发明人发现,本发明第二方面的制剂可以作为固体制剂撒施,而仍旧能达到土壤选择性重金属修复的功效。这相对于现有技术中的大量溶液制剂来说,可以减少溶剂所占的大量洒、喷施量,对于我国农村劳动人口不断下降的趋势来说,优势是愈发明显的。
更优选在本发明第二方面的制剂中,本发明第一方面的组合物:pH调节剂:填充剂的重量比为5~100:1~10:10~500,优选为10~60:2~8:25~100,更优选为20~40:3~7:45~80,更加优选为25~35:4~6:55~70,最优选为31.5:5:63.5。
在第三方面,本发明提供了本发明第一方面的组合物在修复土壤镉和/或铬污染中的应用;和/或,提供了本发明第一方面的组合物在制备用于修复土壤镉和/或铬污染的制剂(优选该制剂是本发明第二方面的制剂)中的应用;和/或,提供了本发明第二方面的制剂在修复土壤镉和/或铬污染中的应用。
优选在本发明第三方面的应用中,修复是选择性修复。在本文中,术语“选择性”指的是(降低土壤污染残留的)对象是镉和/或铬等有害重金属,而不是通常认为对植物有益的锌等有益重金属。这对于我国广大农田均是非富锌土壤来说是特别有益的。当然,本发明第一方面的组合物或本发明第二方面的制剂对修复土壤铅污染也有一定功效。
在第四方面,本发明提供了本发明第一方面的组合物在种植土壤上的植物中的应用;和/或,提供了本发明第一方面的组合物在制备用于种植土壤上的植物的制剂(优选该制剂是本发明第二方面的制剂)中的应用;和/或,提供了本发明第二方面的制剂在种植土壤上的植物中的应用。
优选在本发明第四方面的应用中,植物是植物可食用或药用部分易于积累镉和/或铬的植物,是植物生长发育对镉和/或铬污染敏感的植物,和/或是锌对植物有益的植物,如水稻、茶树等。在本发明的具体实施方式中,植物是茶树。
在第五方面,本发明提供了本发明第一方面的组合物在改善土壤上种植的植物品质中的应用;和/或,提供了本发明第一方面的组合物在制备用于改善土壤上种植的植物品质的制剂(优选该制剂是本发明第二方面的制剂)中的应用;和/或,提供了本发明第二方面的制剂在改善土壤上种植的植物品质中的应用。
优选在本发明第五方面的应用中,植物品质是植物中镉和/或铬残留的品质。当然,本发明第一方面的组合物或本发明第二方面的制剂对改善植物中铅残留的品质也有一定功效。也优选在本发明第五方面的应用中,植物品质是茶树的茶叶品质。在本发明的具体实施方式中,改善茶叶品质指的是在不影响氨基酸含量和咖啡碱含量等品质的前提下减少镉和/或铬(和/或铅)的残留。
优选在本发明第三、第四和/或第五方面的应用中,土壤是非富锌土壤。这样的土壤在我国分布很广,能够更体现出本发明的选择性所带来的优势。
尽管本发明对铅仍旧有一定功效,但是由于修复效率较低,因此优选在本发明第三、第四和/或第五方面的应用中,除非土壤同时也是镉和/或铬污染的土壤,否则土壤是非铅污染土壤。
优选在本发明第三、第四和/或第五方面的应用中,应用是直接向土壤施用固体制剂(如,粉剂)的应用。如上文所述,对于我国农村劳动人口不断下降的趋势来说,优势是愈发明显的。
在本发明人的研究中令人意外地发现,中剂量的本发明的组合物或制剂对植物体内镉和/或铬残留的降低效果甚至优于高剂量的,尽管土壤修复呈现出一定的量效正比关系,但是加之成本考量,中剂量的施用是特别有优势的。因此优选在本发明第三、第四和/或第五方面的应用中,应用是以香菇多糖计的8~15kg/亩(优选9~14kg/亩,更优选10~13kg/亩,更加优选10.5~12kg/亩,最优选11.25kg/亩)的剂量向土壤施用的应用。在本文中,术语“以香菇多糖计”指的是本发明的组合物或制剂的施用量以香菇多糖的施用量来计算,而并非仅仅施用香菇多糖。
本发明有益效果主要在于对在酸性含镉土壤上种植的植物,利用成本低的磷酸盐降低植物中积累的镉含量,增加植物产量,促进植物生长,从而为我国的食品安全做出贡献,而且由于成本低,所以也便于推广;另外,其配合具有选择性优势的壳聚糖和香菇多糖的复配组合物一起使用,更有令人意外的协同效果产生,能够更大幅度地降低植物中积累的镉含量。
为了便于理解,以下将通过具体的实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是,这些描述仅仅是示例性的描述,并不构成对本发明范围的限制。依据本说明书的论述,本发明的许多变化、改变对所属领域技术人员来说都是显而易见了。另外,本发明引用的公开文献是为了更清楚地描述本发明,它们的全文内容均纳入本文进行参考,就好像它们的全文已经在本文中重复叙述过一样。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明进行示例性的描述,如有未尽之处,可以参考相应的实验手册、设备和试剂的使用说明以及农业部的相关指引标准。
实施例1 含壳聚糖和香菇多糖的土壤修复剂的制备
本发明的土壤修复剂含有的壳聚糖(成都旗美生物科技有限公司)和香菇多糖均可以采用市售的产品,但是优选其中用量较大的香菇多糖可以根据如下方法制备,使其成本更低,更适合推广应用。
(1)香菇多糖的制备
取香菇子实体粉碎,过30目筛,取能过筛的粉200kg(不能过筛的颗粒重回粉碎机粉碎),加入1000L水于80℃浸泡1小时,期间搅拌,然后过滤保留清液;一次浸泡的残渣加入1000L水于80℃浸泡1小时,期间搅拌,然后过滤保留清液;二次浸泡的残渣加入1000L水于80℃浸泡1小时,期间搅拌,然后过滤保留清液。合并上述清液,通过截留分子量为30kDa的中空纤维超滤系统(可购自美国Millipore公司,Biomax-30)超滤,得到截留的部分经双效浓缩器(可购自陕西昌泰实业有限公司)浓缩至十分之一体积,然后经真空干燥器(可购自陕西昌泰实业有限公司)干燥至含水量不大于10%(w/w),即得本发明的香菇多糖。
(2)土壤修复剂的制备
取香菇多糖25kg和壳聚糖6.5kg,加入碳酸钾(作为pH调节剂,可购自郑州蓝宇精细产品化工有限公司)粉末5kg,混合均匀后,加入草炭(即泥炭,作为填充剂,可购自郫县嘉森园艺场)63.5kg,混合均匀,装袋,即得本实施例的土壤修复剂(粉剂)。
另外,取壳聚糖6.5kg,加入碳酸钾粉末5kg,混合均匀后,加入草炭88.5kg,混合均匀,作为阳性对照1;取香菇多糖25kg,加入碳酸钾粉末5kg,混合均匀后,加入草炭70kg,混合均匀,作为阳性对照2;取碳酸钾粉末5kg与草炭95kg,混合均匀,作为阴性对照。
实施例2 含壳聚糖和香菇多糖的土壤修复剂对土壤重金属修复以及植物品质改善的研究
委托四川省农业科学院土壤肥料研究所于蒲江县在种植川茶9号品种的茶园进行田间试验,开始试验时直接在随机分组的地块中撒施以下土壤修复剂或对照,并翻土覆盖,其余参照茶园常规管理:
A,阴性对照组:阴性对照,90kg/亩;
B,阳性对照组1:阳性对照1,90kg/亩;
C,阳性对照组2:阳性对照2,90kg/亩;
D,低剂量实验组:实施例1的土壤修复剂,22.5kg/亩;
E,中剂量实验组:实施例1的土壤修复剂,45kg/亩;
F,高剂量实验组:实施例1的土壤修复剂,90kg/亩。
在试验开始后90天,取各组土壤进行重金属元素分析;在试验开始后150天(即茶叶采摘期),采摘茶叶进行重金属元素以及品质指标分析。
土壤重金属分析结果如表1所示:
表1 不同组的茶园土壤重金属分析结果表
结果表明,壳聚糖单独能够非选择性地降低土壤中可交换态的重金属的含量,以大剂量施用,对铅、镉、铬和锌都能够降低约10%左右;香菇多糖单独对土壤中重金属的降低效果则没有规律,基本不影响铅和锌的含量,但是能降低铬和镉的含量。出乎预料的是,壳聚糖和香菇多糖的组合物,能够选择性地大幅降低铬和镉的含量,中剂量的降低效果甚至优于大剂量的壳聚糖和香菇多糖单独施用的总和,协同降低效应明显;而且,该组合物基本不影响土壤中的锌含量,而锌对茶树是非常有益的。所以,尽管该组合物也一并减弱了对土壤中可交换态的铅的吸附能力,但是其对非铅污染但铬和/或镉污染的土壤的优势十分明显。
茶叶中重金属和品质指标的分析结果如表2所示:
表2 不同组的茶叶的重金属和品质指标的分析结果表
结果表明,壳聚糖单独能够非选择性地降低茶叶中的有害重金属的残留量,以大剂量施用,对铅、镉和铬都能够降低约10%左右;香菇多糖单独对茶叶中有害重金属的降低效果则没有规律,其基本不影响铅的含量,但是能降低铬和镉的残留量。出乎预料的是,壳聚糖和香菇多糖的组合物,能够选择性地大幅降低铬和镉的残留量,具有协同降低效应,更令人意外的是,中剂量的降低效果甚至优于大剂量施用的效果,这有待于进一步研究;而且,该组合物由于基本不影响土壤中对茶树有益的锌的含量,因此基本上不降低茶叶的其他品质指标,甚至部分有轻微上升;而单独施用壳聚糖,由于减少了土壤中的可交换态的锌,造成茶叶的氨基酸和咖啡碱等受锌影响的其他品质指标下降10%左右甚至以上。所以,该组合物对降低植物中铬和/或镉残留量有非常明显的作用,对降低铅含量也有一定作用,而且更为难得的是,这是在不降低甚至有所提高了茶叶氨基酸和咖啡碱等品质指标的条件下实现的,非常有利于应用推广;另外,中剂量施用的效果综合来看最为明显,尤其是高剂量施用后反而会增加茶叶中隔和铬的残留指标,结合成本考虑,因此本发明的组合物优选以45kg/亩(壳聚糖2.925kg/亩+香菇多糖11.25kg/亩)对茶园施用。
实施例3 含磷酸盐的土壤修复剂的制备及其应用
取磷酸二氢钠10kg和活性炭20kg(采用化学法生产的酸性活性炭作为填料,可购自上海唐新活性炭有限公司),混合均匀,装袋,即得本实施例的土壤修复剂1;取磷酸二氢钠10kg和活性炭20kg以及实施例1的土壤修复剂20kg,混合均匀,装袋,即得本实施例的土壤修复剂2;取活性炭20kg以及实施例1的土壤修复剂20kg,混合均匀,作为阳性对照;另外取活性炭20kg作为阴性对照。
委托四川省农业科学院土壤肥料研究所于蒲江县的一小片受镉污染的稻田土试验田地进行油菜(品种:绵油12号)种植试验,该田土壤pH值为5.8,肥力水平中等,肥力均一,可交换态的镉含量为1.128 mg/kg。开始试验时直接在随机分组的地块中撒施以下土壤修复剂或对照,试验期间根据土壤的含水量及油菜的需水量,适时浇水,各组浇水量保持一致,试验期间肥水管理所有处理保持一致:
A,阴性对照组:阴性对照,60kg/亩;
B,阳性对照组,阳性对照,80kg/亩;
C,低剂量实验组1:实施例3的土壤修复剂1,30kg/亩;
D,高剂量实验组1:实施例3的土壤修复剂1,60kg/亩;
E,低剂量实验组2:实施例3的土壤修复剂2,50kg/亩;
F,高剂量实验组2:实施例3的土壤修复剂2,100kg/亩;
种植收获的油菜中镉含量和产量指标的分析结果如表3所示:
表3 不同组的油菜的镉含量和产量指标的分析结果表
组别 | 镉残留量(mg/kg) | 镉下降比例(%) | 株高(cm) | 株高增加比例(%) | 株重(g) | 株重增加比例(%) |
A | 0.237 | - | 28.3 | - | 120.2 | - |
B | 0.188 | 20.7 | 29.0 | 2.47 | 124.0 | 3.16 |
C | 0.215 | 9.28 | 29.1 | 2.83 | 124.8 | 3.83 |
D | 0.180 | 24.1 | 29.7 | 4.95 | 127.1 | 5.74 |
E | 0.181 | 23.6 | 30.2 | 6.71 | 128.7 | 7.07 |
F | 0.119 | 49.8 | 30.1 | 6.36 | 128.7 | 7.07 |
结果表明,在酸性土壤上单独施用磷酸盐后油菜植株体内残留的镉含量明显下降,该剂量是随施用量成正相关,而且高剂量的施用比相应更高成本的实施例1的土壤修复剂的相应剂量效果更好一些,所以如果只是希望降低植株内残留的镉含量,施用磷酸盐修复剂是更为有益的;令人意外的是,联合施用磷酸盐、壳聚糖和香菇多糖,能约10%的产生协同降低植株内残留的镉含量的效果;油菜的产量主要是磷酸盐带来的,而且联合施用也有效果钝化现象,这是否是由于试验品种本身特性带来的,有待于进一步研究。
Claims (24)
1.磷酸盐在制备降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量和/或提高含镉酸性土壤上种植的植物产量的土壤修复剂中的应用,所述土壤修复剂是由磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖组成,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为10~200:5~100:1~25。
2.权利要求1所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为20~80:10~60:2~15。
3.权利要求2所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为35~65:15~40:3~10。
4.权利要求3所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为40~60:20~30:5~8。
5.权利要求4所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为50:25:6.5。
6.权利要求1所述的应用,其中酸性是pH为5~6.5。
7.权利要求6所述的应用,其中酸性为5.3~6.2。
8.权利要求7所述的应用,其中酸性为5.5~6。
9.权利要求8所述的应用,其中酸性为5.6~5.9。
10.权利要求9所述的应用,其中酸性为5.8。
11.权利要求1所述的应用,其中植物产量是株高和/或株重的量。
12.权利要求1所述的应用,其中植物是油菜。
13.降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量和/或提高含镉酸性土壤上种植的植物产量的方法,其包括,
(1)向含镉酸性土壤施用磷酸盐或含磷酸盐的土壤修复剂,所述土壤修复剂是由磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖组成,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为10~200:5~100:1~25;和,
(2)种植植物。
14.权利要求13所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为20~80:10~60:2~15。
15.权利要求14所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为35~65:15~40:3~10。
16.权利要求15所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为40~60:20~30:5~8。
17.权利要求16所述的应用,其中磷酸盐、香菇多糖和壳聚糖的重量比为50:25:6.5。
18.权利要求13所述的方法,其中酸性是pH为5~6.5。
19.权利要求18所述的方法,其中酸性为5.3~6.2。
20.权利要求19所述的方法,其中酸性为5.5~6。
21.权利要求20所述的方法,其中酸性为5.6~5.9。
22.权利要求21所述的方法,其中酸性为5.8。
23.权利要求13所述的方法,其中植物产量是株高和/或株重的量。
24.权利要求13所述的方法,其中植物是油菜。
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