CN105010391B - 水稻降镉剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水稻降镉剂，由控镉成分、粘合剂、乳化剂、防腐剂和溶剂经溶解、混合配制而成，控镉成分为硫化钠，用量6%～14%；粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠中的一种或者二种，用量0.5%～3%；乳化剂为乳化剂OP‑13或者乳化剂OP‑15，用量1%～3%；防腐剂为苯甲酸钠，用量0.1%～0.4%；溶剂为去离子水。本发明适用于镉污染土壤所种水稻的叶面喷施、降低稻米镉含量。本发明在水稻生长过程的分蘖期、抽穗期和灌浆期分别进行一次叶面喷施，稻米镉含量降低51.3%～68.5%。本发明生产简单、成本低廉、使用方便、降镉效果明显，具有良好的经济效益、社会效益及生态效益。

Description

水稻降镉剂

技术领域

本发明涉及一种用于防治土壤镉污染、降低稻米镉含量的水稻降镉剂，属于耕地污染治理技术和作物栽培技术领域。具体地说是一种水稻降镉剂，适用于镉污染土壤所种水稻的叶面喷施、降低稻米镉含量。

背景技术

镉是一种有毒金属元素，进入人体后能在肝、肾、骨骼、肺等系统中逐渐积累，导致这些系统的损害。镉慢性中毒症状表现为疲劳、嗅觉失灵、血红蛋白降低等，中毒严重者会导致“骨痛病”、甚至发生其它并发症而死亡。1984年联合国环境规划署提出的具有全球意义的l2种危害物质中镉被列为首位。矿石开采、金属冶炼、化工制造等现代工业的飞速发展，已导致土壤、水体镉污染逐渐加重。据报道，目前全球每年进入土壤中的镉高达2万余吨。

水稻是中国第一大粮食作物，同时也是富集镉最强的大宗谷类作物。据统计，我国受镉污染的农田面积约27.86万hm²。我国稻米含量镉的最高限量标准为0.2mg/Kg，然而，2002-2003年我国农业部对全国各地产稻米质量安全普查结果显示，10%的稻米镉含量超标，部分镉污染地区稻米含镉量高达0.4～1.0mg/Kg。水稻镉污染正在威胁着人类健康，其治理迫在眉睫。

目前，我国治理大面积土壤镉污染的方法，主要有植物修复法和化学钝化法。植物修复法虽然经济、环保，但其治理周期漫长、稻田会暂时丧失生产能力，不适合我国人多地少的国情，不能大面积推广。通过土壤施用石灰等方法来调节土壤pH或者Eh等途径降低土壤镉的生物有效性，来控制稻米镉积累的化学钝化法，虽然见效快、效果明显，但其用量太大、成本高，而且可能会对稻田土壤环境质量产生负面影响，已成为限制其发展的瓶颈。

因此，研发降镉效果明显、见效快、用量少、成本低，对稻田土壤无负面影响的水稻降镉方法与技术，是目前我国粮食质量安全急需解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的上述主要不足，运用新型控镉成分与作物叶面喷施技术，提供一种具有生产简便、成本低廉、使用方便、降镉明显、环境友好等特点的，适用于镉污染土壤所种水稻叶面喷施、降低稻米镉含量的水稻降镉剂。

本发明是这样实现的：以硫化钠为控镉成分，与粘合剂、乳化剂、防腐剂和溶剂经溶解、混合，即得水稻降镉剂。

（1）所述的控镉成分硫化钠，用量为总质量的6%～14%；

（2）所述的粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠中的一种或者二种；用量为总质量的0.5%～3 %；当使用二种粘合剂时，只控制总用量，各粘合剂之间的相对量任意；

（3）所述的乳化剂为乳化剂OP-13或者乳化剂OP-15；用量为总质量的1%～3%；

（4）所述的防腐剂为苯甲酸钠；用量为总质量的0.1%～0.4%；

（5）所述的溶剂为去离子水；用量为总质量至100%的余量。

优选的方法有：

（1）所述的控镉成分硫化钠，用量为总质量的13%；

（2）所述的粘合剂为羧甲基纤维素钠，用量为总质量的0.8%；

（3）所述的乳化剂为乳化剂OP-13，用量为总质量的1.2%；

（4）所述的防腐剂为苯甲酸钠；用量为总质量的0.1%；

（5）所述的溶剂为去离子水；用量为总质量至100%的余量。

优选的方法还有：

（1）所述的控镉成分硫化钠，用量为总质量的11%；

（2）所述的粘合剂为羧甲基纤维素钠，用量为总质量的0.4%，羟乙基纤维素钠1.2%；

（3）所述的乳化剂为乳化剂OP-13，用量为总质量的1.8%；

（4）所述的防腐剂为苯甲酸钠；用量为总质量的0.3%；

（5）所述的溶剂为去离子水；用量为总质量至100%的余量。

本发明的生产方法：

按照配方要求，将粘合剂投入带搅拌、夹层加热的反应釜中，用计量泵泵入溶剂，在30～35℃下搅拌使粘合剂溶解完全；再将控镉成分、防腐剂依次投入反应釜中，在30～35℃下搅拌使其溶解完全；然后将乳化剂泵入反应釜中，搅拌混合均匀，冷却至25℃，用液体定量灌装机灌装，即得水稻降镉剂。

本发明的使用方法：

本发明适用于中度、轻度镉污染土壤所种水稻的叶面喷施，降低稻米镉含量。使用时，按照水稻降镉剂:水=1:130～170的质量比，优选的比例还有水稻降镉剂:水=1:140～150或1:150～160，或1:145～155，将水稻降镉剂兑水稀释、得到水稻降镉剂稀释液后，使用电动或手动喷雾器，分别在水稻的分蘖期、抽穗期和灌浆期各进行一次叶面喷施，每亩水稻每次喷施水稻降镉剂稀释液19～20Kg，优选的有19～19.5Kg或19.5～20Kg。

本发明的作用机制：

本发明所述的水稻降镉剂喷施到水稻叶片上，能均匀粘附在叶片表面，并被叶片逐渐吸收， 所含控镉成分进入水稻植株内、传输至植株下部，阻控根系吸收的镉向植株上部转运以及镉在水稻籽粒中的积累，从而降低稻米镉含量。

本发明是湖南省科技攻关专项“长株潭重金属污染耕地修复机理与技术模式优化集成”的重要内容之一。经过2年多的盆栽、田间育苗以及大田栽培试验证明：本发明应用于中度、轻度镉污染土壤所种植的水稻，稻米镉含量平均降低51.3%～68.5%；本发明不影响水稻的正常生长，对稻田土壤无明显负面影响；经济效益、社会效益及生态效益明显。

与现有技术相比，本发明的主要优点：

（1）本发明生产简便，使用方便，见效快，降镉效果明显，不影响稻田正常生产能力，容易大面积推广应用；可以克服现有植物修复技术治理周期漫长，稻田会暂时丧失生产能力，不适合我国人多地少的国情，难以大面积推广等主要不足。

（2）本发明使用叶面喷施形式，用量少、成本低，对稻田土壤无明显负面影响；可以克服土壤施用石灰等技术来控制稻米镉积累的化学钝化法存在的药剂用量太大、成本高、可能对稻田土壤产生负面影响等主要缺点。

具体实施方式

本发明非限定性实施例叙述如下：

以生产100Kg水稻降镉剂为例，5个非限定性实施例配方如表1所示，生产方法如前所述。

表1 本发明非限定性实施例配方（单位：Kg）

组分名称	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						硫化钠	13.0	9.0	11.0	7.0	10.0
羧甲基纤维素钠	0.8	—	0.4	—	1.0
						羟乙基纤维素钠	—	2.0	1.2	2.5	—
乳化剂OP-13	1.2	—	1.8	—	1.5
						乳化剂OP-15	—	2.5	—	2.0	—
苯甲酸钠	0.1	0.2	0.3	0.4	0.2
						去离子水	84.9	86.3	85.3	88.1	87.3

按照上述配方要求，将各组份按下述步骤进行混合，将粘合剂投入带搅拌、夹层加热的反应釜中，用计量泵泵入溶剂，在30～35℃下搅拌使粘合剂溶解完全；再将控镉成分、防腐剂依次投入反应釜中，在30～35℃下搅拌使其溶解完全；然后将乳化剂泵入反应釜中，搅拌混合均匀，冷却至25℃，用液体定量灌装机灌装，即得水稻降镉剂。

Claims (4)

1.一种水稻降镉剂，由控镉成分、粘合剂、乳化剂、防腐剂和溶剂经溶解、混合配制而成，其特征在于：

（1）所述的控镉成分为硫化钠；用量为总质量的6%～14%；

（2）所述的粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠中的一种或者二种；用量为总质量的0.5%～3 %；

（3）所述的乳化剂为乳化剂OP-13或者乳化剂OP-15；用量为总质量的1%～3%；

（4）所述的防腐剂为苯甲酸钠；用量为总质量的0.1%～0.4%；

（5）所述的溶剂为去离子水；用量为总质量至100%的余量；

使用时，按照水稻降镉剂:水=1:130～170的质量比，将水稻降镉剂兑水稀释后，用喷雾器分别在水稻的分蘖期、抽穗期和灌浆期各进行一次叶面喷施，每亩水稻每次喷施水稻降镉剂稀释液19～20Kg。

2.根据权利要求1所述的水稻降镉剂，其特征在于：按照配方要求，将粘合剂投入带搅拌、夹层加热的反应釜中，用计量泵泵入溶剂，在30～35℃下搅拌使粘合剂溶解完全；再将控镉成分、防腐剂依次投入反应釜中，在30～35℃下搅拌使其溶解完全；然后将乳化剂泵入反应釜中，搅拌混合均匀，冷却至25℃，用液体定量灌装机灌装，即得水稻降镉剂。

3.根据权利要求1所述的水稻降镉剂，其特征在于：优选的水稻降镉剂:水的质量比为1:140～150。

4.根据权利要求1所述的水稻降镉剂，其特征在于：优选的水稻降镉剂:水的质量比为1:150～160。