CN106495900B - 一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一应用农田土壤污染治理的叶面喷施制剂，具体公开了一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂及其制备方法。所述叶面阻控剂包括以下原料：可溶性硅、可溶性硒、稀硫酸、防老化剂、表面活性剂、增稠剂、蒸馏水。制备方法包括在制备含硅溶液和制备弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体阶段两次采用超声波辅助溶解法。本发明将硅、硒、硫三大非金属元素抑制水稻富集重金属的原理结合起来，形成抑制重金属污染地区农作物富集重金属的三重保险，两次采用超声波辅助溶解法可产生“空化效应”，大幅提高高模数可溶性硅的溶解效率和黄腐酸鳌合降镉成分的效果，可更为经济、安全、高效地生产高浓度叶面阻控剂。

Description

一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面 阻控剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一应用农田土壤污染治理的叶面喷施制剂，具体公开了一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂及其制备方法。

背景技术

我国土壤重金属污染问题已日趋严重，对人们的身体健康已产生很大的威胁。据统计，目前中国受污染的耕地面积近1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆存占地和毁田200万亩，合计约占耕地总面积的1/10以上，其中多数集中在经济较发达的地区。每年因土壤污染而减少的粮食产量高达1200万吨，直接经济损失达200多亿元。水稻是我国大部分人的主粮，是十分重要的粮食作物。它对重金属具有较强的富集能力，其体内累积的重金属通过食物链进入人体后，会给人类身体健康带来潜在的危害。我国人口众多，在污染的耕地上种出安全的农作物是当前农业环境领域迫切需要解决的重大问题。

目前针对耕地重金属污染的修复方法主要是通过改造土壤-植物系统的土壤端，降低土壤中重金属有效性和稀释土壤中重金属浓度来减少农作物对重金属的吸收。这些方法包括化学钝化法(施用石灰、土壤调理剂等钝化剂)、植物修复法(栽种超积累植物)、物理混合法、微生物修复法。但是，总体上，这些方法还存在修复效率低、费用高、操作繁琐，效果不稳定等问题。

近年来研究表明，硅可以提高植物对重金属毒害的抗性，利用方便且廉价，已引起人们的高度重视。施硅能将地上部的Cd沉积于茎部和叶部的细胞壁中，形成Si-Cd的复合物，进而减轻Cd向果穗部的迁移及其在穗部的积累，增强水稻的抗逆性，明显缓解水稻重金属毒害。在镉污染土壤上施用富含硅的高炉渣对水稻的生物学产量和稻米产量并无显著影响，但稻米中镉的含量显著下降。硅作为植物有益元素可以缓解植物铝毒在高粱、大麦和大豆等作物上也已得到证实。近年来，通过给农作物叶面喷施阻控剂来从土壤-植物系统的植物端抑制重金属在可食部位的转移已经成为耕地重金属修复的新思路。

中国发明专利“一种用于降低蔬菜重金属和硝酸盐含量的复合叶面硅肥及其制备方法”，专利号为CN201010156359.X，通过稀土、钼元素与二氧化硅溶胶融合，达到提升了抑制蔬菜重金属和硝酸盐吸收的能力，但该发明仅在蔬菜上做过试验，其对抑制水稻籽粒富集镉的能力不得而知，而且该发明工艺需要用到渗析技术，比较复杂，成本较高。中国发明专利“一种可以抑制水稻重金属吸收积累生产富硒稻米的硒掺杂纳米硅溶胶及其制备方法”，专利号为201310737996.X，公布了硒掺杂硅溶胶的配方和制备方法，但该产品配方中仅有硅和硒两种有效成分，且该产品的生产需要还原、催化、渗析等工艺，过程比较复杂，成本比较高。

目前的技术主要存在的问题是：一、根据目前的文献及相关应用数据显示，正常的使用量情况下，已有的叶面阻控剂对水稻和蔬菜的降镉率约为20-30％，效果有限，难以满足重金属较为严重的地方的实际生产需求。二、各发明配方中几乎没有添加表面活性剂和增稠剂，喷施到植株叶面后的展着性太差，与叶面接触面积太小，若遇到下雨或者较热天气，则容易流失或蒸发，造成吸收效率低下。三、目前的叶面阻控剂制备技术基本为混合溶解，生产的叶面阻控剂硅含量较低，对高模数可溶性硅则是采用高温高压的条件，不但成本高，而且生产安全性较差。

当前用于抑制农作物富集重金属的叶面喷施剂的有效成分主要是可溶性硅。在土壤-农作物系统中，硅只是对镉有较好的抑制作用，而由于伴生矿的存在，国内有相当一部分矿区重金属污染属于复合污染(如铅-镉复合污染)，因灌溉导致的耕地污染亦然，即除了镉污染，还同时存在汞、砷、铅、铬等污染。在复合污染条件下，目前的叶面阻控剂难以保证产出农作物的安全性。

众多的研究表明，硒对于农作物富集重金属也有着显著的抑制作用。除此以外，喷施硫可以促进植物鳌合肽的生成和重金属在农作物体内的鳌合，进而降低重金属在农作物可食部位的积累。本发明将硅、硒、硫三大非金属元素抑制水稻富集重金属的原理结合起来，形成抑制重金属污染地区农作物富集重金属的三重保险；同时加入了表面活性剂和增稠剂，可增加叶面阻控剂在叶面的停留时间，使叶片充分吸收有效成分；在制备含硅溶液和制备弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体阶段两次采用超声波辅助溶解法产生“空化效应”，可大幅提高高模数可溶性硅的溶解效率和黄腐酸鳌合降镉成分的效果，可更为经济、安全、有效地生产高浓度叶面阻控剂。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂，有效降低水稻和蔬菜重金属污染。

本发明的另一任务在于提供一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备方法，可大幅提高高模数可溶性硅的溶解效率和黄腐酸鳌合降镉成分的效果，可更为经济、安全、有效地生产高浓度叶面阻控剂。

实现本发明目的所采取的技术方案是：

一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂，其包括如下活性组分：

所述重量份与体积份单位之比为g/mL；即当重量份中重量单位取g时，体积份中体积单位取mL,当重量份中重量单位取Kg时，体积份中体积单位取L；

其中可溶性硅为硅酸钾和/或硅酸钠，模数2.5～3.5；

可溶性硒为硒酸钠和/或亚硒酸钠；

稀硫酸的浓度为35-40wt％；

防老化剂为黄腐酸，所述黄腐酸为生化黄腐酸(pH 5-6,1％水溶液)，BFA(黄腐酸)含量≥75％、HA(氨基酸)含量＞15％、不溶物含量＜5％；

表面活性剂为烷基多糖苷(APG)、α-磺基脂肪酸甲酯(MES)、醇醚羧酸盐(AEC-9Na)和蓖麻油聚氧乙烯醚EL-60中的一种或几种；

增稠剂为黄原胶、硅酸镁铝和海藻酸钠中的一种或几种；

配制出来的叶面阻控剂技术指标为：密度1.2-1.4g/mL，pH 8.5-9.5，Si≥100g/L，Se≥0.5g/L，S≥45g/L，K₂O≥70g/L、Na≤35g/L、水不溶物≤2g/L。

本申请文件中，未带单位的“％”均指质量百分含量。

一种如权利要求1所述的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：

(1)制备含硅溶液：按400-500重量份的蒸馏水加入到反应釜中，在不断搅拌下加入350-400重量份可溶性硅，开启超声波20-30min，使可溶性硅充分溶解；

(2)制备含硅稳定分散体：在步骤(1)的含硅溶液中加入防老化剂30-50重量份，以300–500r/min的速度搅拌30-60min使其与可溶性硅充分络合，形成稳定分散体；

(3)制备掺杂硒含硅稳定分散体：在步骤(2)的含硅稳定分散体中加入1.5-2.0重量份的可溶性硒，以300-500r/min的速度搅拌5-10min；

(4)制备弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体：在搅拌条件下，将稀硫酸溶液缓慢加入到步骤(3)的掺杂硒含硅稳定分散体中，调节pH到8.5-9.5，开启超声波10-20min使析出的硅酸反应溶解；

(5)制备终产品：在(4)的弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体中加入10-26体积份表面活性剂和5-6重量份的增稠剂，然后以800r/min的速度搅拌60min，待溶液恢复常温后即可灌装，包装出厂。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果如下：

(1)本发明将硅、硒、硫三大非金属元素抑制水稻富集重金属的原理结合起来，可使降镉效果更突出，更稳定，同时也能够促进作物生长，增加农作物抗倒伏、抗病虫害、抗逆能力。

(2)在配方中添加表面活性剂和增稠剂，可降低溶液的表面张力，增强了药剂在农作物叶片表面的润湿、展布以及附着能力，使得喷施液对水稻叶面的粘附性更强，更有利于叶片对有效成分的吸收。

(3)工艺上，在制备含硅溶液和制备弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体阶段两次采用超声波辅助溶解法产生“空化效应”，可大幅提高高模数可溶性硅的溶解效率和黄腐酸鳌合降镉成分的效果，更为经济、安全、有效地生产高浓度叶面阻控剂。以往在高浓度液体叶面阻控剂的生产过程中，需要用到高模数的硅酸钠或者硅酸钾，而这两种物质的模数越高，越难以溶于水中，需要的时间越长，例如模数为2.0的无水硅酸钾360g溶解在1L水中仅需20min左右，而模数为3.2的无水硅酸钾360g溶解在1L水中则需长达6h久。以往要加速该过程的进行，会提供高温高压条件，有较大的安全隐患，缩短设备寿命，而且该过程仍需2h左右。如果在制备含硅溶液过程中开启超声波，则模数为3.2的无水硅酸钾360g溶解在1L水中的时间可以缩短至15min，大大节约了时间和资金成本，而且该过程安全性较好。制备弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体过程中，添加硫酸调节溶液pH值时，溶液中会生成絮状硅酸，此过程开启超声波可使其在碱性条件下及时溶解。

(4)硫素的加入无需单独的步骤，在调节溶液pH时加入硫酸直接带入，氢离子供中和所用，硫酸根提供硫素。

附图说明

图1为：本叶面阻控剂生产流程图；

图2为：GXL、GX和L三个处理水稻糙米中Pb含量、Cd含量比较对照图；

图3为：经过处理的水稻与对照的水稻稻谷产量对比图；

图4为：经过处理的水稻与对照的水稻根部镉含量对比图；

图5为：经过处理的水稻与对照的水稻茎叶中镉含量对比图；

图6为：经过处理的水稻与对照的水稻糙米中镉含量对比图；

图7为：经过处理的生菜与对照的生菜产量对比图。

具体实施方式

下面申请人将结合具体的实施例对本发明的应用加以详细说明，以便本领域的技术人员对本发明有更进一步的理解，但以下实施例不以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。

下列实施例中使用的黄腐酸为生化黄腐酸(pH 5-6，1％水溶液)，BFA(黄腐酸)含量≥75％、HA(氨基酸)含量＞15％、不溶物含量＜5％。

实施例1：可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备

量取450mL蒸馏水，开启搅拌器(转速380r/min)，称取350g模数为2.5的硅酸钾加入其中与水混合，开启超声波20min，完全溶解后，将超声波关闭，得到含硅溶液。在含硅溶液中加入35g黄腐酸继续搅拌30min使其与硅酸钾充分络合，形成含硅稳定分散体。称取1.5g亚硒酸钠加入到上述含硅稳定分散体，搅拌5min，形成掺杂硒含硅稳定分散体。将稀硫酸(浓度37wt％)缓慢加入掺杂硒含硅稳定分散体中，同时开启搅拌机，转速180r/min，实时测定溶液pH，待pH达到8.9时，停止加入稀硫酸(共加入483g稀硫酸)，开启超声波10min使析出的硅酸反应溶解,可得到弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体。再在弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体中加入10mL烷基多糖苷和6g黄原胶，以800r/min的速度搅拌60min(测得混合物pH＝8.9)，即为本实施例的可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂。

实施例2：可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备

量取450mL蒸馏水，开启搅拌器(转速380r/min)，称取200g模数为2.5的硅酸钾和150g模数为2.8的硅酸钠加入其中与水混合，开启超声波20min，完全溶解后，将超声波关闭，得到含硅溶液。在含硅溶液中加入35g黄腐酸继续搅拌60min使其与硅酸钾和硅酸钠充分络合，形成含硅稳定分散体。称取1.5g亚硒酸钠加入到上述含硅稳定分散体，搅拌10min，形成掺杂硒含硅稳定分散体。将稀硫酸(浓度37wt％)缓慢加入掺杂硒含硅稳定分散体中，同时开启搅拌机，转速180r/min，实时测定溶液pH，待pH达到8.6时，停止加入稀硫酸(共加入483g稀硫酸)，开启超声波20min使析出的硅酸反应溶解，可得到弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体。再在弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体中加入10mL烷基多糖苷和6g黄原胶，以800r/min的速度搅拌60min(测得混合物pH＝8.6)，即为本实施例的可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂。

实施例3：可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备

量取400mL蒸馏水，开启搅拌器(转速380r/min)，称取350g模数为2.8的硅酸钾加入其中与水混合，开启超声波20min，完全溶解后，将超声波关闭，得到含硅溶液。在含硅溶液中加入40g黄腐酸继续搅拌60min使其与硅酸钾充分络合，形成含硅稳定分散体。称取1.8g亚硒酸钠加入到上述含硅稳定分散体，搅拌10min，形成掺杂硒含硅稳定分散体。将稀硫酸(浓度37wt％)缓慢加入掺杂硒含硅稳定分散体中，同时开启搅拌机，转速180r/min，实时测定溶液pH，待pH达到9.1时，停止加入稀硫酸(共加入413g稀硫酸)，开启超声波20min使析出的硅酸反应溶解，可得到弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体。再在弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体中加入26mL烷基多糖苷和5g黄原胶，以800r/min的速度搅拌60min(测得混合物pH＝9.1)，即为本实施例的可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂。

实施例4：可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备

量取472mL蒸馏水，开启搅拌器(转速380r/min)，称取400g模数为2.5的硅酸钾加入其中与水混合，开启超声波20min，完全溶解后，将超声波关闭，得到含硅溶液。在含硅溶液中加入50g黄腐酸继续搅拌60min使其与硅酸钾充分络合，形成含硅稳定分散体。称取1.0g硒酸钠和1.0g亚硒酸钠加入到上述含硅稳定分散体，搅拌10min，形成掺杂硒含硅稳定分散体。将稀硫酸(浓度37wt％)缓慢加入掺杂硒含硅稳定分散体中，同时开启搅拌机，转速180r/min，实时测定溶液pH，待pH达到9.3时，停止加入稀硫酸(共加入447g稀硫酸)，开启超声波20min使析出的硅酸反应溶解，可得到弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体。再在弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体中加入26mL蓖麻油聚氧乙烯醚EL-60和5g海藻酸钠，以800r/min的速度搅拌60min(测得混合物pH＝9.3)，即为本实施例的可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂。

实施例5：可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备

量取472mL蒸馏水，开启搅拌器(转速380r/min)，称取400g模数为2.5的硅酸钾加入其中与水混合，开启超声波20min，完全溶解后，将超声波关闭，得到含硅溶液。在含硅溶液中加入50g黄腐酸继续搅拌60min使其与硅酸钾充分络合，形成含硅稳定分散体。称取1.0g硒酸钠和1.0g亚硒酸钠加入到上述含硅稳定分散体，搅拌10min，形成掺杂硒含硅稳定分散体。将稀硫酸(浓度37wt％)缓慢加入掺杂硒含硅稳定分散体中，同时开启搅拌机，转速180r/min，实时测定溶液pH，待pH达到9.3时，停止加入稀硫酸(共加入447g稀硫酸)，开启超声波20min使析出的硅酸反应溶解，可得到弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体。再在弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体中加入13mLα-磺基脂肪酸甲酯(MES)、13mL醇醚羧酸盐(AEC-9Na)和5g硅酸镁铝，以800r/min的速度搅拌60min(测得混合物pH＝9.3)，即为本实施例的可抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂。

表1制得的叶面阻控剂的技术指标

实施例6：水稻叶面喷施掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的盆栽试验。

2015年4月-7月，在环保桥(湖南)生态环境修复有限公司研究中心开展盆栽验证试验。

土壤取自湖南省湘乡市某镇的水稻土，pH 5.84，全Cd 2.26mg·kg^-1，全Pb298mg·kg^-1，有效镉0.94mg·kg^-1，有效铅69.3mg·kg^-1。

水稻品种为株两优505，购置于湖南亚华种子有限公司。

试验材料采用三种，分别为硅-硒-硫复合叶面阻控剂、硅-硒复合叶面阻控剂、硫叶面阻控剂。其中：

硅-硒-硫复合叶面阻控剂按照实施例1中的方法配制而成；

硅-硒复合叶面阻控剂为将实施例1中硫酸替换成硝酸，其他原料和步骤保持不变配制而成；

硫叶面阻控剂为将实施例1中制备含硅溶液和制备掺杂硒含硅稳定分散体两个步骤去掉，其他原料和步骤保持不变配制而成。

试验设置4个处理：对照(喷蒸馏水)、GXL(喷硅-硒-硫复合叶面阻控剂原液0.067ml/盆·次)、GX(喷硅-硒复合叶面阻控剂原液0.067ml/盆·次)、L(喷硫叶面阻控剂原液0.067ml/盆·次)，每个处理三次重复，随机区组排列。每盆(内径25cm，高25cm)加入风干土壤7.5kg，每个盆中移栽3蔸水稻，每蔸两株。于水稻分蘖盛期和灌浆初期，分别将每个处理三个重复所需要的总的的原液兑水200倍后对相应水稻叶面进行均匀喷施。水稻成熟时，采集各处理稻谷样品，混酸消解后，ICP-MS测定糙米中镉和铅的含量。

结果如图2所示，从中可以看出，GXL、GX和L三个处理水稻糙米中Pb含量较对照分别降低87.70％，45.03％和19.11％，均与对照相比有显著差异且GXL处理的糙米中铅含量低于《食品安全国家标准》GB2762-2012中规定的0.2mg/kg^-1。GXL处理的降铅幅度大于GX、L两个处理的降铅幅度之和。说明三种叶面阻控剂均可降低糙米中铅含量，但若硅-硒复合叶面阻控剂中加入硫成分，降铅效果更为显著。同样，GXL、GX、L三个处理水稻糙米中Cd含量较对照分别降低73.30％，32.30％，17.11％，均与对照有显著差异，且GXL处理的糙米中镉含量低于《食品安全国家标准》GB2762-2012中规定的0.2mg/kg^-1。GXL处理的降镉幅度大于GX、L两个处理的降镉幅度之和。说明三种叶面阻控剂均可降低糙米中镉含量，但是若硅-硒复合叶面阻控剂中加入硫成分，降镉效果更为显著。

实施例7：水稻喷施叶面掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的田间小区试验。

2015年7月-11月，选择长沙县路口镇中度污染稻田运用该产品开展田间小区试验，小区大小为4×5m(20m²)，用高30cm、宽30cm的田埂分隔，田埂上敷农膜，小区单排单灌，防止互相串水。试验点土壤为花岗岩发育而成的水稻土，土壤全镉含量为0.68mg·kg^-1，超过土壤环境质量标准二级1.27倍，pH值为5.4。晚稻品种为天优华占，购于湖南金色农华种业有限公司。

试验设三个处理：

对照；

处理一为喷施实施例1制备的叶面阻控剂200ml/亩·次；

处理二为喷施实施例1制备的叶面阻控剂300ml/亩·次。

其他管理保持完全一致，每个处理设3个重复，随机区组排列。于8月18日和9月17日分别将处理一和处理二每个小区所需的叶面阻控剂稀释到1000mL进行均匀喷施。同时对对照小区各喷施1000mL的蒸馏水。水稻成熟时，五点法分根、茎叶、稻谷三部分采集各小区水稻样品。每个小区单打单收，称重计产。所采根、茎叶、稻谷样品置于烘箱中80℃烘干至衡重。根、茎叶用粉碎机粉碎，过2cm尼龙筛，待用。稻谷用小型不锈钢碾米机去壳，得到糙米，粉碎，过0.5mm尼龙筛，待用。

1对水稻产量的影响

从图3可以看出，随着每次喷施叶面阻控剂的量的增加，对应的小区的稻谷产量也逐渐增加，处理一和处理二的产量分别比对照高8.73％和16.49％。，由多重比较可知，均较处理对照有显著差异。这说明，喷施一定量该叶面阻控剂可以有效增加稻谷产量。

2对水稻各部位镉含量的影响

叶面阻控剂对各处理水稻各部位的镉含量如图4所示。由图4可知，与对照相比，喷施200ml/亩·次和300ml/亩·次叶面阻控剂的水稻根部镉含量几乎没有变化。说明该叶面阻控剂对水稻根部镉含量影响很小。

经过处理的水稻与对照的水稻茎叶中镉含量对比如图5所示。由图5可知，与对照相比，处理一和处理二茎叶中镉分别降低12.13％和26.36％，其中处理二茎叶中镉含量较对照有显著差异，说明该叶面阻控剂对水稻茎叶富集镉有较为明显的抑制作用。

从图6中可知，未喷施叶面阻控剂时，糙米中镉含量为0.318mg/kg。比《食品安全国家标准》GB2762-2012中规定的0.2mg/kg高59％。喷施200ml/亩·次和300ml/亩·次叶面阻控剂可使糙米中镉含量分别较对照降低42.77％和53.14％，降低到0.182mg/kg和0.149mg/kg，均符合食品安全国家标准。说明叶面阻控剂可有效降低糙米中镉含量，保证镉污染地区水稻的安全生产。

综上可知，在镉污染地区水稻叶面喷施本叶面阻控剂，不仅可以显著增加稻谷产量，还可以有效地抑制镉在水稻籽粒中的富集，使得在中轻度重金属污染地区可以非常容易地种出合格的水稻。

实施例8：生菜叶面喷施掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的田间小区试验。

小区试验于2015年9月-11月在湖南省宁乡县某蔬菜种植基地大棚内进行。试验地土壤成土母质为第四纪红土，pH 5.85，全镉0.938mg·kg^-1、有效镉0.549mg·kg^-1。生菜品种为太湖118。小区大小为4×6m(24m²)，做畦，用排水沟(宽30cm，深20cm)分隔小区，共有9个小区。试验设一个对照，处理一(实施例2制备的叶面阻控剂用量200ml/亩·次)，处理二(实施例2制备的叶面阻控剂用量300ml/亩·次)，每个处理三个重复，随机区组排列。于9月21日和10月10日两次喷施，将各个小区所需的叶面阻控剂兑蒸馏水至1000ml均匀喷施，对照小区直接喷施1000ml蒸馏水。等生菜长到2个月时，对各个小区生菜分根和地上部进行收割，地上部鲜重各小区单独计产。

1对生菜产量的影响

从图7中可以看到，随着叶面阻控剂每次用量的增加，各小区生菜产量也随之增加，处理一和处理二生菜产量分别较对照增加8.34％和20.30％，其中处理二较对照有显著差异。说明喷施本叶面阻控剂可以显著提高生菜产量。

2对生菜不同部位镉含量的影响

将生菜根部和地上部分离，分别分析其中镉含量。由表2可知，处理一和处理二使根中镉含量分别较对照降低14.58％和20.50％，均与对照相比有显著差异。对照生菜地上部镉含量为0.476mg·kg^-1,超出国家标准GB 2762-2012中的规定(0.2mg·kg^-1)138％。处理一和处理二地上部镉含量分别为0.144mg·kg^-1和0.073mg·kg^-1，均远低于国家标准，分别较对照降低69.75％和84.66％，且均与对照有显著差异。说明该叶面阻控剂可以有效降低生菜地上部的镉含量，使之处于安全水平。

表2经过处理的生菜与对照的生菜不同部位镉含量

综上可知，在镉污染地区生菜叶面喷施本叶面阻控剂，不仅可以显著增加生菜产量，还可以有效地抑制镉在生菜中的富集，使得在中度重金属污染地区也可以非常容易地种出安全的生菜。

Claims (4)

1.一种用于抑制水稻和蔬菜富集重金属镉的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂，其包括以下原料：

可溶性硅 350-400重量份

可溶性硒 1.5-2.0重量份

稀硫酸 413-483重量份

防老化剂 30-50重量份

表面活性剂 10-26体积份

增稠剂 5-6重量份

蒸馏水 400-500重量份；

其中可溶性硅为硅酸钾和硅酸钠，模数2.5～3.5；

可溶性硒为硒酸钠和/或亚硒酸钠；

稀硫酸的浓度为35-40wt%；

所述重量份与体积份单位之比为g/mL；

所述防老化剂为黄腐酸，所述黄腐酸为生化黄腐酸的1%水溶液；

所述的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：

（1）制备含硅溶液：将400-500重量份的蒸馏水加入到反应釜中，在不断搅拌下加入350-400重量份可溶性硅，开启超声波20-30 min，使可溶性硅充分溶解；

（2）制备含硅稳定分散体：在步骤（1）的含硅溶液中加入防老化剂30-50重量份，以300–500 r/min 的速度搅拌30-60min使其与可溶性硅充分络合，形成稳定分散体；

（3）制备掺杂硒含硅稳定分散体：在步骤（2）的含硅稳定分散体中加入1.5-2.0重量份的可溶性硒，以300-500r/min的速度搅拌5-10min；

（4）制备弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体：在搅拌条件下，将稀硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）的掺杂硒含硅稳定分散体中，调节pH到8.5-9.5，开启超声波10-20min使析出的硅酸反应溶解；

本步骤消耗的稀硫酸的量为413-483重量份；

（5）制备终产品：在（4）的弱碱性掺杂硒含硅富硫稳定分散体中加入10-26体积份表面活性剂和5-6重量份的增稠剂，然后以800 r/min的速度搅拌60 min，待溶液恢复常温后即可灌装，包装出厂；

所述的用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂，其技术指标为：密度1.2-1.4 g/mL，pH 8.5-9.5，Si ≥ 100 g/L，Se≥0.5g/L，S≥45g/L，K₂O≥70g/L、Na≤35g/L、水不溶物≤2g/L。

2.根据权利要求1所述的用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂，其特征在于：所述生化黄腐酸中黄腐酸含量≥ 75％、氨基酸含量＞15％、不溶物含量＜5％，所述生化黄腐酸1%水溶液的pH=5-6。

3.根据权利要求1所述的用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂，其特征在于：所述表面活性剂为烷基多糖苷、α-磺基脂肪酸甲酯、醇醚羧酸盐AEC-9Na和蓖麻油聚氧乙烯醚 EL-60中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的用于抑制水稻和蔬菜富集重金属的掺杂硒含硅富硫叶面阻控剂，其特征在于：所述增稠剂为黄原胶、硅酸镁铝和海藻酸钠中的一种或几种。

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