CN106259329A - 一种水稻阻镉剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水稻阻镉剂，由阻隔成分、粘合剂、乳化剂、防腐剂、防冻剂和溶剂经溶解、混合配制而成，阻镉成分为锌盐，用量19％～23％；粘合剂为羟丙基甲壳素，用量7％～10％；乳化剂为乳化剂BS‑10、乳化剂BS‑12中的一种或者二种，用量4％～6％；防腐剂为山梨酸钾，用量0.05％～0.08％；防冻剂为乙二醇，用量0.5％～2％；溶剂为蒸馏水。本发明适用于中度镉污染土壤所种植水稻的种子拌种或者叶面喷施，降低稻米镉含量。在水稻播种前用本发明拌种，稻米镉含量降低37.2％～45.1％；在水稻生长过程的齐穗期、灌浆中期分别用本发明进行一次叶面喷施，稻米镉含量降低48.6％～67.8％。本发明生产简便、成本低廉、使用方便，能有效降低稻米镉含量，经济效益、社会效益及生态效益明显。

Description

一种水稻阻镉剂
技术领域
本发明涉及一种用于镉污染土壤所种植水稻的种子拌种或者叶面喷施、降低稻米镉含量的水稻阻镉剂；属于稻田重金属污染治理技术和作物栽培技术领域。具体地说是一种水稻阻镉剂，由阻镉成分、粘合剂、乳化剂、防冻剂和溶剂经溶解、混合配制而成，适用于中度镉污染土壤所种水稻的种子拌种或者叶面喷施，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。水稻镉污染的治理迫在眉睫。
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。
研发降镉效果明显、见效快、用量少、成本低，对稻田土壤环境质量无负面影响的稻米降镉方法，是目前我国粮食安全生产急需解决的关键性问题之一。
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，运用新型阻镉成分，可进行种子拌种、或水稻叶面喷施，本发明具有生产简单、成本低廉、使用方便、降隔效果明显、环境友好等特点，适用于水稻拌种或者叶面喷施、降低稻米镉含量的水稻阻镉剂。
本发明是这样实现的：以锌盐为阻镉成分，与粘合剂、乳化剂、防腐剂、防冻剂和溶剂经溶解、混合，即得水稻阻镉剂。
(1)所述的阻镉成分为锌盐，用量为总质量的19％～23％；所述的锌盐包含硫酸锌或氯化锌。
(2)所述的粘合剂为羟丙基甲壳素；用量为总质量的7％～10％；
(3)所述的乳化剂为乳化剂BS-10、乳化剂BS-12中的一种或者二种；用量为总质量的4％～6％；当使用二种乳化剂时，只控制总用量，各乳化剂之间的相对量任意；
(4)所述的防腐剂为山梨酸钾；用量为总质量的0.05％～0.08％；
(5)所述的防冻剂为乙二醇；用量为总质量的0.5％～2％；
(6)所述的溶剂为蒸馏水；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，用计量泵将溶剂泵入带搅拌的反应釜中，再将粘合剂投入反应釜中，在10～25℃的室温下搅拌使粘合剂完全溶解；加入阻镉成分、防腐剂，依次投入反应釜中，在10～25℃的室温下搅拌使其完全溶解；最后将乳化剂、防冻剂泵入反应釜中，搅拌混合均匀，用液体灌装机定量灌装，即得水稻阻镉剂。
本发明的使用方法：
本发明适用于中度镉污染土壤所种植水稻的降镉，进行种子拌种或者叶面喷施，降低稻米镉含量。使用拌种方法时，按照阻镉剂:种子＝1:130～150的质量比进行，优选的比例为阻镉剂:种子＝1:140。按比例称取水稻阻隔剂和种子，先按照阻隔剂:水＝1:6.5～7.5(优选的比例为阻镉剂:水＝1:7)的质量比将水稻阻镉剂兑水稀释后，再按阻隔剂稀释液:种子＝1:20的质量比进行拌种，晾干后即可按常规法播种。
使用叶面喷施方法时，按照阻隔剂:水＝1:180～200的质量比，优选的比例为阻隔剂:水＝1:190，将水稻阻隔剂兑水稀释、得到水稻阻隔剂稀释液后，使用喷雾器，分别在水稻生长过程的齐穗期、灌浆中期各进行一次叶面喷施，每亩水稻每次喷施水稻阻隔剂稀释液21～22Kg，优选的为21.5Kg。
本发明的作用机制：
本发明用于水稻拌种时，能牢固粘附在种子表面，种子播种后，能被水稻根系吸收；本发明喷施到水稻叶片时，能均匀粘附在叶片表面，并被叶片逐渐吸收；无论是拌种还是叶面喷施，所含阻镉成分均能进入水稻植株内并传输至整个植株，阻控水稻根系吸收土壤中的镉、阻控镉向水稻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。
本发明是农业部、财政部湖南耕地重金属污染修复专项“耕地重金属污染修复机理与技术模式优化集成”等项目的重要内容之一。经过3年多的盆栽、大田育苗与大田栽培试验证明：本发明应用于中度镉污染土壤所种植的水稻，在水稻播种前用本发明拌种，稻米镉含量平均降低37.2％～45.1％；在水稻生长过程的齐穗期、灌浆中期分别用本发明进行一次叶面喷施，稻米镉含量平均降低48.6％～67.8％。本发明不影响水稻的正常生长，对稻田土壤环境无影响，具有明显的经济效益、社会效益及生态效益。
与现有技术相比，本发明的主要优点：
(1)本发明生产工艺简单，使用方便、灵活，见效较快，能有效降低稻米镉含量，不影响稻田的正常生产能力，比较容易大面积推广应用；能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，不适合目前我国人多地少的国情，难以大面积推广等缺点。
(2)本发明使用拌种或者叶面喷施方式，用量很少、成本低，对稻田土壤环境质量无负面影响；能克服土壤施用生石灰等化学钝化法来控制稻米镉积累所存在的药剂用量太大、成本过高、以及可能对稻田土壤环境质量产生负面影响等缺点。
具体实施方式
本发明非限定性实施例叙述如下：
以生产100Kg水稻阻镉剂为例，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
硫酸锌 22.5 — 22.0 — 21.5
氯化锌 — 19.5 — 21.0 —
羟丙基甲壳素 8.5 9.0 7.5 9.5 8.0
乳化剂BS-10 4.5 2.5 5.0 2.0 5.5
乳化剂BS-12 — 3.0 — 2.5 —
山梨酸钾 0.05 0.06 0.07 0.06 0.08
乙二醇 0.8 1.0 1.5 1.2 1.8
蒸馏水 63.65 64.94 63.93 63.74 63.12
按照上述配方要求，用计量泵将溶剂泵入带搅拌的反应釜中，再将粘合剂投入反应釜中，在10～25℃的室温下搅拌使粘合剂完全溶解；再将阻镉成分、防腐剂依次投入反应釜中，在10～25℃的室温下搅拌使其完全溶解；最后将乳化剂、防冻剂泵入反应釜中，搅拌混合均匀，用液体灌装机定量灌装，即得水稻阻镉剂。

Claims (6)

1.一种水稻阻镉剂，由阻镉成分、粘合剂、乳化剂、防腐剂、防冻剂和溶剂经溶解、混合配制而成，其特征在于：
(1)所述的阻镉成分为锌盐；用量为总质量的19％～23％；
(2)所述的粘合剂为羟丙基甲壳素；用量为总质量的7％～10％；
(3)所述的乳化剂为乳化剂BS-10、乳化剂BS-12中的一种或者二种；用量为总质量的4％～6％；
(4)所述的防腐剂为山梨酸钾；用量为总质量的0.05％～0.08％；
(5)所述的防冻剂为乙二醇；用量为总质量的0.5％～2％；
(6)所述的溶剂为蒸馏水；用量为总质量至100％的余量。
2.根据权利要求1所述的水稻阻镉剂，其特征在于：拌种时，按照质量比，水稻阻镉剂:种子＝1:130～150。
3.根据权利要求1所述的水稻阻镉剂，其特征在于：叶面喷施时，按照质量比，水稻阻镉剂:水＝1:180～200。
4.根据权利要求1所述的水稻阻镉剂，其特征在于：所述的锌盐为硫酸锌或氯化锌。
5.一种如权利要求1所述的水稻阻镉剂的生产方法，其特征在于：按照配方要求，用计量泵将溶剂泵入带搅拌的反应釜中，加入粘合剂投入反应釜中，在10～25℃的室温下搅拌使粘合剂完全溶解；再将阻镉成分、防腐剂依次投入反应釜中，在10～25℃的室温下搅拌使其完全溶解；最后将乳化剂、防冻剂泵入反应釜中，搅拌混合均匀，用液体灌装机定量灌装，即得水稻阻镉剂。
6.一种如权利要求1所述的水稻阻镉剂适用于中度镉污染土壤所种植水稻的种子拌种或者叶面喷施，降低稻米镉含量的应用。
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