CN105330485B - 一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥及其应用，所述叶面肥包括Ca(NO₃)₂、KNO₃、KH₂PO₄、MnSO₄、ZnSO₄、水，以及纳米硅藻土和/或纳米膨润土，其中各组分的质量份为：1‑5质量份Ca(NO₃)₂、0.5‑1.5质量份KNO₃、1‑4质量份KH₂PO₄、0.05‑0.5质量份MnSO₄、0.05‑0.5质量份ZnSO₄、500‑1000质量份的水，以及8‑125质量份纳米硅藻土和/或8‑125质量份纳米膨润土，所述叶面肥能够抑制农作物吸收土壤中的重金属镉，提高农作物的阻抗重金属镉的能力，而且也能够促进农作物吸收营养和生长。

Description

一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥及其应用

技术领域

本发明涉及一种重金属阻隔剂，尤其涉及一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥及其应用。

背景技术

我国农业资源环境遭受着外源性污染和内源性污染的双重压力，已成为制约农业健康发展的瓶颈约束。一方面，工业和城市污染向农业农村转移排放，农产品产地环境质量令人堪忧；另一方面，化肥、农药等农业投入品过量使用，畜禽粪便、农作物秸秆和农田残膜等农业废弃物不合理处置，导致农业面源污染日益严重，加剧了土壤和水体污染风险。

2014年4月17日，我国环境保护部和国土资源部共同发布了《全国土壤污染状况调查公报》，结果显示，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1％。从污染类型看，以无机型为主无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％。从污染物超标情况看，镉的情况更为突出，点位超标率为7.0％。健康的土壤带来健康的生活(Healthy soils for a healthy life)。2015年定为“国际土壤年”。近年来我国已经发生多起重大重金属污染事件，严重威胁人民群众的生命健康，土壤重金属污染与农产品安全息息相关，并通过土气、土水界面与大气环境和水环境相关联。

土壤系统中重金属的污染与防治一直是国内外研究的热点和难点。重金属污染土壤的修复是指利用物理、化学或者生物的方法将土壤中的重金属清除出土体或者将其固定在土壤中降低其迁移性和生物有效性，降低重金属的健康风险和环境风险。土壤的修复主要基于三种策略：一是除去，将重金属从土壤中去除，达到清洁的目的；二是固定化，将重金属固定在土壤中限制其释放，从而降低其风险。第三，提高植物自身对重金属的抗性，减少植物对重金属的吸收成为最根本的途径之一。实现提高植物抗性的两个途径是：一方面可以利用转基因的手段或者传统育种方法培育重金属低吸收品种，但是目前对基因的认识水平与控制能力有待提高，这种方法的可靠性、稳定性及产生的后果都有待于更深入和长期的研究探索，而传统育种方法周期太长。另一方面，对生长在重金属污染环境的植物表面喷施营养健康剂，从植物外部环境着手来减少植物对重金属的吸收，从从而增强植物对重金属毒害的抗性。营养健康剂的两大功能，一是对植物生长有营养功能，二是对环境友好。选择叶面喷施纳米硅作为植物营养健康剂的理由是：1、叶面施肥，也称为根外追施，就是将肥料溶解后用喷雾器喷洒在作物叶面的正反面，是肥料经叶片的气孔被植物吸收利用的一种施肥方法。叶面施肥的特点：第一，肥料用量少，叶片对养分的吸收和转化快；第二，叶面施肥可避免肥料进入土壤被固定转化，因而提高营养元素的利用率，减少环境污染；第三，其方法简单易行，在植物整个生长期都可以进行，适宜叶面施肥的情况。但是目前叶面肥不具有抑制农作物吸收土壤中镉的作用或者抑制作用很小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥及其应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥，所述叶面肥包括Ca(NO₃)₂、KNO₃、KH₂PO₄、MnSO₄、ZnSO₄、水，以及纳米硅藻土和/或纳米膨润土，其中各组分的质量份为：1-5质量份Ca(NO₃)₂、0.5-1.5质量份KNO₃、1-4质量份KH₂PO₄、0.05-0.5质量份MnSO₄、0.05-0.5质量份ZnSO₄、500-1000质量份的水，以及8-125质量份纳米硅藻土和/或8-125质量份纳米膨润土。

优选地，所述叶面肥中含有纳米硅藻土，所述纳米硅藻土颗粒粒径为10-150nm。

优选地，所述叶面肥中含有纳米膨润土，所述纳米膨润土颗粒粒径为10-150nm。

优选地，所述叶面肥中还含有MgSO₄、FeSO₄、EDTANa₂、B(OH)₃、CuSO₄、H₈MoN₂O₄中的至少一种。

进一步优选地，所述叶面肥中还含有1-5质量份MgSO₄、1-5质量份FeSO₄、1-5质量份EDTANa₂、1-1.5质量份B(OH)₃、1-5质量份CuSO₄、0.1-0.5质量份H₈MoN₂O₄中的至少一种。

本发明还提供了一种阻隔农作物吸收镉的方法，包括以下步骤：

(1)称取1-5质量份Ca(NO₃)₂、0.5-1.5质量份KNO₃、1-4质量份KH₂PO₄、0.05-0.5质量份MnSO₄、0.05-0.5质量份ZnSO₄，以及8-125质量份纳米硅藻土和/或8-125质量份纳米膨润土，溶于500-1000质量份水中，搅拌，制得叶面肥；

(2)将步骤(1)所得的叶面肥喷施于农作物的叶片上。

优选地，所述步骤(1)中包括称取纳米硅藻土的步骤，所述纳米硅藻土颗粒粒径为10-150nm。

优选地，所述步骤(1)中包括称取纳米膨润土的步骤，所述纳米膨润土颗粒粒径为10-150nm。

优选地，所述步骤(1)中包括还包括称取MgSO₄、FeSO₄、EDTANa₂、B(OH)₃、CuSO₄、H₈MoN₂O₄中的至少一种的步骤。

进一步优选地，所述步骤(1)中包括还包括称取1-5质量份MgSO₄、1-5质量份FeSO₄、1-5质量份EDTANa₂、1-1.5质量份B(OH)₃、1-5质量份CuSO₄、0.1-0.5质量份H₈MoN₂O₄中的至少一种的步骤。

本发明的有益效果是：本发明提供一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥及其应用，所述叶面肥包括Ca(NO₃)₂、KNO₃、KH₂PO₄、MnSO₄、ZnSO₄、水，以及纳米硅藻土和/或纳米膨润土，其中各组分的质量份为：1-5质量份Ca(NO₃)₂、0.5-1.5质量份KNO₃、1-4质量份KH₂PO₄、0.05-0.5质量份MnSO₄、0.05-0.5质量份ZnSO₄、500-1000质量份的水，以及8-125质量份纳米硅藻土和/或8-125质量份纳米膨润土，所述叶面肥能够抑制农作物吸收土壤中的重金属镉，提高农作物的阻抗重金属镉的能力，而且也能够促进农作物吸收营养和生长。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1：

称取60g纳米硅藻土、2.5g Ca(NO₃)₂、1g KNO₃、2.5g KH₂PO₄、0.25g MnSO₄、0.25gZnSO₄，倒入1L水中，搅拌，制得叶面肥，所述叶面肥稀释200-500倍后可直接施用。

实施例2：

称取30g纳米硅藻土、30g纳米膨润土、2.5g Ca(NO₃)₂、1g KNO₃、2.5g KH₂PO₄、0.25gMnSO₄、0.25g ZnSO₄，倒入1L水中，搅拌，制得叶面肥，所述叶面肥稀释200-500倍后可直接施用。

实施例3：

称取60g纳米膨润土、2.5g Ca(NO₃)₂、1g KNO₃、2.5g KH₂PO₄、0.25g MnSO₄、0.25gZnSO₄，倒入1L水中，搅拌，制得叶面肥，所述叶面肥稀释200-500倍后可直接施用。

实施例4：

称取8g纳米硅藻土、8g纳米膨润土、1g Ca(NO₃)₂、0.5g KNO₃、1g KH₂PO₄、0.05gMnSO₄、0.05g ZnSO₄，倒入10mL水中，搅拌，制得叶面肥，所述叶面肥稀释200-500倍后可直接施用。

实施例5：

称取125g纳米硅藻土、8g纳米膨润土、5g Ca(NO₃)₂、1.5g KNO₃、4g KH₂PO₄、0.5gMnSO₄、0.5g ZnSO₄，倒入1L水中，搅拌，制得叶面肥，所述叶面肥稀释200-500倍后可直接施用。

实施例6：

称取8g纳米硅藻土、125g纳米膨润土、、5g Ca(NO₃)₂、1.5g KNO₃、4g KH₂PO₄、0.5gMnSO₄、0.5g ZnSO₄、1g MgSO₄、1g FeSO₄、1g EDTANa₂、1g B(OH)₃、1g CuSO₄、0.1g H₈MoN₂O₄，倒入1L水中，搅拌，制得叶面肥，所述叶面肥稀释200-500倍后可直接施用。

实施例7：

称取50纳米硅藻土、50g纳米膨润土、2.5g Ca(NO₃)₂、5g KNO₃、7g KH₂PO₄、1gMnSO₄、2.5g ZnSO₄、5g MgSO₄、5g FeSO₄、5g EDTANa₂、1.5g B(OH)₃、5g CuSO₄、0.5gH₈MoN₂O₄，倒入1L水中，搅拌，制得叶面肥，所述叶面肥稀释200-500倍后可直接施用。

利用无土栽培的方式栽培莴苣，分成5组，编号1至5，第1组至第5组每组栽培所用的营养液中镉含量分别为0mg/L、20mg/L、20mg/L、20mg/L、20mg/L，第1组至第5组每组栽培所用的营养液中其他元素浓度相同，播种一周后，莴苣发芽，4片真叶时移栽，苗期为30d左右。采用人工移栽方法，每组移栽3盆，每盆2株。分别将实施例1-3制备所得的叶面肥稀释500倍得到叶面肥一、叶面肥二、叶面肥三，移栽后一周开始分别向第3组至第5组的中喷施叶面肥一、叶面肥二和叶面肥三，而第一组、第二组喷施分别喷施清水，喷施频率均为每周一次，喷施量均为60mL。观察莴苣的生长性状，3周后，称量莴苣干重，并分析莴苣植株中氮、磷、钾、镉的含量得到结果如表1。

表1 各组的莴苣干重及氮磷钾含量

根据对莴苣的生长情况的观察结果来看，第一组莴苣生长情况最佳，第四组次之，第五组再次之，第三组再次之，第二组最差。由表1中的实验数据可知，比较第一组和第二组可以发现，第二组莴苣的干重明显低于第一组，说明重金属镉严重抑制了莴苣的生长并且抑制了植株吸收营养液中的营养元素，对比第2-5组可以发现，施加本发明所述叶面肥能够有效抑制莴苣吸收营养液中的重金属镉，并且促进植株吸收营养液中的营养元素并促进植株生长。

利用无土栽培的方式栽培莴苣，在营养液中添加镉，营养液中镉浓度为20mg/L，播种一周后，莴苣发芽，4片真叶时移栽，苗期为30d左右。采用人工移栽方法，分成3组移栽，每组移栽3盆，每盆2株。将实施例2制备所得的叶面肥稀释500倍，移栽后一周开始分别向第一组、第二组、第三组喷施60mL、120mL、180mL，喷施频率均为每周一次，观察莴苣的生长性状，3周后，称量莴苣干重，并分析莴苣植株中氮、磷、钾的含量得到结果如表2。

表2 不同叶面肥喷施量对植株的影响

根据对莴苣的生长情况的观察结果来看，第三组莴苣的生长状况最佳，第二组次之，第一组最差，说明随着本发明所述的叶面肥的喷施量不断增大，所述叶面肥抑制莴苣吸收营养液中重金属镉的作用越明显。表2中的实验数据进一步证明了，随着叶面肥喷施量增大，植株中镉的含量下降，营养元素如氮磷钾含量升高，植株的干重也增加，说明本发明所述的叶面肥能够有效用于抑制植株吸收重金属镉和促进植株在含重金属镉的环境下生长。

Claims (10)

1.一种阻隔农作物吸收镉的叶面肥，其特征在于，所述叶面肥包括Ca(NO₃)₂、KNO₃、KH₂PO₄、MnSO₄、ZnSO₄、水，以及纳米硅藻土和/或纳米膨润土，其中各组分的质量份为：1-5质量份Ca(NO₃)₂、0.5-1.5质量份KNO₃、1-4质量份KH₂PO₄、0.05-0.5质量份MnSO₄、0.05-0.5质量份ZnSO₄、500-1000质量份的水，以及8-125质量份纳米硅藻土和/或8-125质量份纳米膨润土。

2.根据权利要求1所述的阻隔农作物吸收镉的叶面肥，其特征在于，所述叶面肥中含有纳米硅藻土，所述纳米硅藻土颗粒粒径为10-150nm。

3.根据权利要求1或2所述的阻隔农作物吸收镉的叶面肥，其特征在于，所述叶面肥中含有纳米膨润土，所述纳米膨润土颗粒粒径为10-150nm。

4.根据权利要求1所述的阻隔农作物吸收镉的叶面肥，其特征在于，所述叶面肥中还含有MgSO₄、FeSO₄、EDTANa₂、B(OH)₃、CuSO₄、H₈MoN₂O₄中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的阻隔农作物吸收镉的叶面肥，其特征在于，所述叶面肥中还含有1-5质量份MgSO₄、1-5质量份FeSO₄、1-5质量份EDTANa₂、1-1.5质量份B(OH)₃、1-5质量份CuSO₄、0.1-0.5质量份H₈MoN₂O₄中的至少一种。

6.一种阻隔农作物吸收镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取1-5质量份Ca(NO₃)₂、0.5-1.5质量份KNO₃、1-4质量份KH₂PO₄、0.05-0.5质量份MnSO₄、0.05-0.5质量份ZnSO₄，以及8-125质量份纳米硅藻土和/或8-125质量份纳米膨润土，溶于500-1000质量份水中，搅拌，制得叶面肥；

(2)将步骤(1)所得的叶面肥喷施于农作物的叶片上。

7.根据权利要求6所述的阻隔农作物吸收镉的方法，其特征在于，所述步骤(1)中包括称取纳米硅藻土的步骤，所述纳米硅藻土颗粒粒径为10-150nm。

8.根据权利要求6所述的阻隔农作物吸收镉的方法，其特征在于，所述步骤(1)中包括称取纳米膨润土的步骤，所述纳米膨润土颗粒粒径为10-150nm。

9.根据权利要求6所述的阻隔农作物吸收镉的方法，其特征在于，所述步骤(1)中包括还包括称取MgSO₄、FeSO₄、EDTANa₂、B(OH)₃、CuSO₄、H₈MoN₂O₄中的至少一种的步骤。

10.根据权利要求9所述的阻隔农作物吸收镉的方法，其特征在于，所述步骤(1)中包括还包括称取1-5质量份MgSO₄、1-5质量份FeSO₄、1-5质量份EDTANa₂、1-1.5质量份B(OH)₃、1-5质量份CuSO₄、0.1-0.5质量份H₈MoN₂O₄中的至少一种的步骤。