CN107500851B - 降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂，成分及含量如下：可溶性无机锌盐10‑30g/L，富里酸盐30‑120g/L，有机螯合物30‑100g/L，盐酸奎宁1‑5g/L，曲拉通X‑1005‑20ml/L，甲醇100‑300ml/L，以水为溶剂。本调控剂含有广谱有机螯合剂、富里酸、细胞膜渗透剂以及蜡质促溶剂，显著提高了其中Zn的稳定性和吸收效率，可以有效补充蔬菜锌营养，提高其生物可给性。在蔬菜生长的中后期，将该调控剂以一定比例稀释，按照特定时间间隔喷施到蔬菜叶面上，并辅以空气加湿措施，可以达到蔬菜降镉富锌的效果，实现在镉污染菜地上蔬菜的安全优质生产。

Description

降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂
技术领域
本发明涉及农产品安全生产技术领域，具体公开了一种降低蔬菜镉生物可给性提高锌生物可给性的叶面复合调控剂及其制备、使用方法。
背景技术
镉(Cd)是毒性较强的重金属元素，不仅能在人体肾脏和骨骼中蓄积，对泌尿系统和骨骼产生毒害，还具有较强的致癌作用，严重威胁人体健康。膳食是人体Cd摄入的主要途径，而蔬菜则是膳食Cd摄入的重要来源。据有关调查，我国居民从蔬菜中摄入的Cd约占总摄入量的10％，在植物源食品中其贡献率仅次于大米。在众多农作物中，蔬菜最易受到土壤Cd污染危害，在可食部位累积过量的Cd，而累积在蔬菜中的Cd易通过食物链威胁人体健康。因此，有必要探寻有效途径降低蔬菜Cd含量，保障蔬菜安全生产和人体健康。
锌(Zn)是植物和人体都必需的重要微量元素之一，它对生物体内多种酶起调节、稳定和催化作用，在基因表达、细胞生长和增殖中发挥至关重要的作用。然而目前农作物和人体缺锌现象却非常普遍，全球有分布广泛的土壤Zn含量或有效性偏低，造成作物大面积缺锌；全球人口有31％缺Zn。通过施用锌肥可以有效改善土壤-作物系统锌营养状况，提高作物产量，还促进作物对锌的吸收累积，并能通过食物链提高人体的锌营养水平。
由于Zn与Cd具有相似的地球化学和生物化学性质，在土壤-植物系统中二者多发生拮抗作用，因此通过施用Zn肥可以有效降低植物对Cd的吸收累积。在施用Zn肥降低作物Cd含量的研究和实践中，主要的施肥方法为土施和喷施，其中喷施方法由于Zn利用率高、起效快且成本低而更受关注。喷施锌肥的成分、浓度以及剂量对作物降Cd提Zn的效果都有明显影响，由于作物叶片表面多为疏水的蜡质结构，因此单独喷施无机Zn盐或大分子有机Zn螯合物，作物对Zn的吸收利用效果较差，降Cd作用也有限，有必要采用多种有效成分复配，一方面提高作物叶片对Zn的吸收利用率，更好地发挥Zn/Cd拮抗作用降低Cd累积；另一方面也可通过复配成分直接影响作物的生理生化活动，进而抑制其对Cd的吸收累积。
农产品中元素的生物可给性是指在模拟胃肠消化实验中元素能够被消化溶出的量，它与人体对该元素的实际吸收量有良好的相关性。与农产品中的元素总量相比，元素的生物可给性能更为准确地反映人体对元素的吸收以及元素对人体的毒性，因此在环境毒理以及食品卫生领域应用较多。Zn/Cd拮抗在人体对农产品中Cd的吸收累积上也发挥了重要作用，在投喂动物的实验中发现，在食物中添加外源Zn可以有效减少动物对Cd的吸收。由此可知，通过施用Zn肥提高作物的Zn含量，不仅可以降低作物Cd含量，还有可能降低作物Cd的生物可给性，减少人体对农产品中Cd的吸收，从而实现农作物的安全优质生产，保障人体健康，然而该方面的研究和专利尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低蔬菜Cd生物可给性、提高其Zn生物可给性的叶面复合调控剂，该调控剂通过元素间拮抗作用、抗蒸腾作用以及阳离子通道抑制作用，有效减少蔬菜对Cd的吸收转运，降低其生物可给性，同时有效促进蔬菜对Zn的吸收利用，提高其生物可给性。
本发明为了实现以上目的，采用如下技术方案：
一种降低蔬菜镉生物可给性提高锌生物可给性的叶面复合调控剂，包括Zn10-30g/L，富里酸盐30-120g/L，有机螯合物30-100g/L，盐酸奎宁1-5g/L，曲拉通X-100 5-20ml/L，甲醇100-300ml/L，以水为溶剂。
所述Zn为可溶性无机锌盐，优选为硫酸锌或硝酸锌。本发明通过Zn、Cd间拮抗作用，可有效降低作物对Cd的吸收和转运，同时提高作物Zn含量。
所述富里酸盐为富里酸钠或富里酸钾。作为一种低分子量的腐植酸，富里酸一方面可以和Zn络合，促进植物对Zn的吸收和转运，提高Zn的利用率；另一方面作为一种抗蒸腾剂，富里酸可以有效降低作物的蒸腾作用，而作物根部吸收的重金属Cd主要依靠蒸腾作用产生的拉力，通过木质部导管向上运输到茎叶中，因此富里酸可以通过降低植物叶片的蒸腾作用抑制植物体内Cd的转运，进而降低Cd在蔬菜地上部的累积。
所述有机螯合物为乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)或二乙三胺五乙酸(DTPA)，优选为EDTA-Na2或DTPA。作为广谱的重金属螯合剂，EDTA-Na2或DTPA可以和Zn形成稳定的螯合体，能有效提高调控剂中Zn元素的稳定性，有利于其被植物叶片吸收。
所述盐酸奎宁是一种阳离子通道抑制剂，可以有效降低植物细胞膜上非选择性阳离子通道的活性。由于重金属Cd在植物体内的转运必须通过细胞膜上的载体或通道蛋白，而非选择性阳离子通道在Cd的转运过程中发挥重要作用，因此调控剂中的盐酸奎宁通过关闭非选择性阳离子通道，可以有效抑制Cd在植物体内的转运过程，进而降低Cd在蔬菜可食部的累积。
所述曲拉通X-100是一种非离子型表面活性剂，具有较强的细胞膜渗透性，有助于调控剂中的Zn络合物向植物叶片细胞内渗透，从而提高植物叶面对Zn的吸收利用效率。
所述甲醇为一种有机溶剂，对叶片表面的蜡质成分具有溶解作用，在低浓度下可以提高叶面蜡质结构上的孔隙度，促进叶片对调控剂有效成分的吸收。
本发明的另一目的是提供上述降低蔬菜镉生物可给性提高锌生物可给性的叶面复合调控剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴将无机锌盐10-30g(以Zn计)溶于600-900ml水中，然后在搅拌条件下加入30-100g EDTA-Na2或DTPA，升温至50-90℃，反应0.5-2.0小时，然后过滤，除去不溶解的杂质；所述的无机锌盐为硝酸锌或硫酸锌；
⑵在步骤⑴制备的溶液中加入0.001-0.004g无机强碱，调节pH值至8-10，然后在搅拌条件下加入30-120g富里酸盐，升温至40-90℃，反应10-80分钟，然后过滤，除去不溶解的杂质；所述的无机强碱为氢氧化钾或氢氧化钠；所述的富里酸盐为富里酸钾或富里酸钠；
⑶在步骤⑵制备的溶液中，在搅拌条件下加入1-5g盐酸奎宁，待全部溶解后，在搅拌条件下再加入5-20ml曲拉通X-100，然后加入100-300ml甲醇，再加入1-10ml稀盐酸，调节pH值至4-7，最后加水定容至1L；所述稀盐酸浓度为0.001mol/L。
采用上述制备步骤，相对于其他制备程序，其优势在于无机锌盐与有机螯合物以及富里酸可以充分反应，形成稳定的二元螯合体系，其中绝大部分Zn与有机螯合物或富里酸络合，稳定性较好，作物利用效率高。
本发明的另一目的在于提供上述叶面调控剂在蔬菜尤其是叶菜类蔬菜上的使用方法，具体使用方法为：
在叶菜类蔬菜收获前10-15天时喷施，喷施次数2-3次，间隔时间为4-7天；施用时将调控剂用干净冷水稀释100-200倍，使用量为每亩20-40L；喷施时需要选择无风或风力较小天气，在阳光较弱时喷施，优选为下午太阳落山后或多云天气；喷施时蔬菜的叶片正面和背面都要喷到；喷施后24小时没有降雨即为有效，否则需要重新喷施1次。
而且，在喷施后，采用以下措施提高空气湿度，促进蔬菜叶片对调控剂的吸收利用：对于露地蔬菜，喷施调控剂后对菜地浇水，然后覆盖塑料薄膜或扣上简易塑料棚；对于设施蔬菜，喷施调控剂后可以采用喷雾加湿或菜地浇水等方法，提高大棚内空气湿度；采取这些措施使得空气相对湿度保持在80％-90％，维持12-24h，然后恢复正常空气湿度即可。短时间内提高空气湿度一方面有助于调控剂中的有效成分在叶片表面维持溶液状态，延长液滴存留时间；另一方面会使叶片角质层膨胀，提高其孔隙度，从而有效提高叶片对调控剂的吸收利用效率。
本发明制备的复合叶面调控剂与现有技术产品相比，具备以下有益效果：
1、本发明通过Zn/Cd拮抗作用、富里酸抗蒸腾作用以及奎宁对阳离子通道的抑制作用，显著抑制蔬菜对Cd的吸收转运，进而降低蔬菜可食部镉含量和生物可给性。
2、本发明含有广谱有机螯合剂和富里酸，同时加入细胞膜渗透剂和蜡质促溶剂，大大提高了调控剂中Zn的稳定性和吸收效率，可以有效补充蔬菜锌营养，提高其生物可给性。
3、本发明的制备方法都是在较低温度以及常压下进行，条件温和，工艺简单，易于开展大规模生产；另外原料都是普通的化学品，来源广泛，成本较低，有利于推广应用。
4、本发明提供的一种新的叶面调控剂使用方法，在喷施前，先将空气相对湿度保持在80％-90％，维持6-12h，然后进行叶面复合调控剂的喷施，喷施后保持高空气湿度6-12h。在喷施前后加大空气湿度有助于调控剂在叶片表面的润湿，同时提高叶片角质层孔隙度，从而有利于调控剂组分迅速进入到叶片内，进而提高植物对锌的吸收量。
5、本发明还推荐在准备喷施前，先将空气相对湿度保持在80％-90％，维持6-12h，所述湿空气内含有甲醇0.5-1％(体积比)，然后进行叶面复合调控剂的喷施，喷施后保持高空气湿度6-12h。湿空气中的甲醇可以溶解叶片表面蜡质层组分，促进调控剂组分穿过蜡质层，进一步提高叶片对锌的吸收量，根据具体试验得知，能够提高5％左右的吸收量。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
一种降低蔬菜Cd生物可给性、提高其Zn生物可给性的叶面复合调控剂的制备方法：
⑴分别称取44.2、88.5、110.6、132.7g ZnSO4·7H2O溶于750ml水中，然后在搅拌条件下加入36.2、72.5、90.6、108.7g EDTA-Na2，升温至70℃，反应1.5小时，然后过滤，除去不溶解的杂质；
⑵在步骤⑴制备的溶液中加入0.002-0.004g氢氧化钠，调节pH值至8-9，然后在搅拌条件下分别加入45、90、112.5、135g富里酸钾，升温至60℃，反应40分钟，然后过滤，除去不溶解的杂质；
⑶在步骤⑵制备的溶液中，在搅拌条件下加入3g盐酸奎宁，待全部溶解后，在搅拌条件下再加入10ml曲拉通X-100，然后加入200ml甲醇，再加入0.001mol/L稀盐酸4-8ml，调节pH值至5.5-6.5，最后加水定容至1L，即可得到本发明的降低蔬菜Cd生物可给性、提高其Zn生物可给性的叶面复合调控剂，其Zn含量分别为10、20、25、30g/L。
实施例2
喷施复合叶面调控剂调控蔬菜镉锌累积的盆栽试验
盆栽试验地点设在农业部环保所玻璃温室内，该场地周围没有污染源。供试土壤采自天津市东丽区污灌菜地，土壤类型为潮土，基本理化性质为：pH 7.98，阳离子交换容量CEC 14.7cmol/kg，有机质含量3.30％，总Cd含量2.50mg/kg，为Cd中度污染土壤，总Zn含量为207mg/kg。供试蔬菜为叶用油菜，品种为华骏，由天津市农业科学院提供。
盆栽试验设置9个处理：(1)对照，喷施去离子水(记为CK)；(2)根据实施例1制备叶面复合调控剂(含Zn 25g/L)，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-COM)；(3)用110.6gZnSO4·7H2O配制溶液(含Zn 25g/L)，加入10ml曲拉通X-100和200ml甲醇，定容至1L，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-S)(4)根据实施例1的第一步反应制备Zn-EDTA复合调控剂(含Zn 25g/L)，同时加入10ml曲拉通和200ml甲醇，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-EDTA)；(5)根据实施例1的第二步反应，用110.6g ZnSO4·7H2O和112.5g富里酸钾配制Zn-FA复合调控剂(含Zn 25g/L)，同时加入10ml曲拉通和200ml甲醇，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-FA)；(6)根据实施例1的第三步反应，用110.6g ZnSO4·7H2O和3g盐酸奎宁配制Zn-QU复合调控剂，同时加入10ml曲拉通和200ml甲醇，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-QU)；(7)根据实施例1的第一步和第二步反应制备Zn-EDTA-FA复合调控剂(含Zn 25g/L)，同时加入10ml曲拉通和200ml甲醇，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-EDTA-FA)；(8)根据实施例1的第一步和第三步反应制备Zn-EDTA-QU复合调控剂(含Zn 25g/L)，同时加入10ml曲拉通，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-EDTA-QU)和200ml甲醇；(9)根据实施例1的第二步和第三步反应制备Zn-FA-QU复合调控剂(含Zn 25g/L)，同时加入10ml曲拉通和200ml甲醇，以去离子水稀释100倍后喷施(记为Zn-FA-QU)。上述喷施处理在油菜收获前15天分3次喷施，每次喷施间隔5天，每盆每次喷施量为10ml。
盆栽试验选用容积为3L的盆，每盆装土2.5kg，底肥用量为：1.25g CO(NH2)2和0.70g K2HPO4。将油菜种籽直接播种于盆中。待种子发芽7-15d后，根据油菜幼苗的大小和长势情况间苗2-3次，每盆最终定苗为4株。在油菜生长过程中，根据盆中水份状况，不定期浇自来水(水中未检出Cd)，使土壤含水量保持在田间持水量的65～75％。油菜生长45d后收获。茎叶经自来水和去离子水洗净后，称量鲜重，75℃烘干后称量干重，然后采用硝酸消解，原子吸收分光光度法测定植物样品中的Cd、Zn含量。
由表1可知，与对照处理相比，喷施不同含Zn处理后油菜地上部Zn含量都显著升高。其中，本发明制备的叶面复合调控剂可使油菜地上部Zn含量比对照处理提高4.88倍，效果最佳；其余处理也使油菜Zn含量有所增加，增幅为0.78-2.56倍，效果明显比复合调控剂差。喷施不同含Zn处理也可有效降低油菜地上部Cd含量。其中，本发明制备的叶面复合调控剂可使油菜地上部Cd含量比对照处理降低65.85％，效果最佳；其余处理也使油菜Cd含量有所降低，降幅为20.77％-41.53％，效果明显比复合调控剂差。
本实例表明，与喷施复合调控剂中单一组分和部分组分相比，喷施完全按照本发明方法制备的复合调控剂可以显著降低油菜地上部Cd含量，有效提高其Zn含量，调控油菜Cd、Zn累积的效果最佳。
表1不同喷施处理对油菜地上部Zn和Cd含量(mg/kg FW)的影响
喷施处理 Zn含量 Cd含量
CK 11.36±1.88 0.366±0.043
Zn-COM 66.79±7.12 0.125±0.021
Zn-S 20.18±2.41 0.290±0.028
Zn-EDTA 40.40±3.87 0.214±0.022
Zn-FA 37.50±2.16 0.235±0.045
Zn-QU 22.58±1.44 0.283±0.039
Zn-EDTA-FA 37.63±4.32 0.228±0.033
Zn-EDTA-QU 35.35±3.95 0.309±0.043
Zn-FA-QU 30.85±2.89 0.242±0.036
注：表中数据为平均值±标准差(n＝3)。
实施例3
喷施不同Zn含量的复合叶面调控剂调控蔬菜镉锌累积的大田试验
试验地点设在天津市东丽区大毕庄村污灌菜地，该菜地位于天津北排河污灌区，从上个世纪70年代以后长期使用城市生活污水和工业污水进行灌溉，土壤和生产的蔬菜都受到重金属污染。示范点土壤基本理化性质如下：pH值7.78，CEC 16.3cmol/kg，有机质含量3.05％，Cd含量2.78mg/kg，Zn含量为198mg/kg。根据土壤环境质量国家标准，该菜地土壤为镉中度污染土壤。供试蔬菜为油菜，品种为华骏。
喷施的浓度和剂量：用实施例1所制备的系列复合叶面调控剂，其Zn含量分别为10、20、25、30g/L，用干净自来水稀释100倍后喷施，每亩菜地每次喷施量为30L，同时以喷施等量的自来水为对照，处理分别记为：Zn-COM-10、Zn-COM-20、Zn-COM-25、Zn-COM-30、CK。每个处理3次重复，随机区组排列。
喷施的方法：在油菜收获前14天时喷施，喷施次数2次，间隔时间为7天；在晴天或多云天气的午后4点左右，进行喷施，喷施后24小时若有降雨，则重新喷施1次；喷施时蔬菜的叶片正面和背面都喷到。
为了验证提高空气湿度的作用，上述处理小区在喷施后进行浇水和覆膜处理，使得蔬菜叶片附近的空气相对湿度保持在80％-90％左右，维持12小时；同时设置一个喷施含Zn 25g/L调控剂，不进行空气加湿的处理，记为Zn-COM-25-D。
田间水肥、病虫害管理方法和普通蔬菜种植一致。蔬菜收获后，采集鲜样，分析蔬菜地上部Cd、Zn含量。
采用模拟胃肠消化实验提取测定蔬菜样品中Cd、Zn的生物可给性，具体方法如下：
⑴蔬菜样品处理：称取5-10g蔬菜鲜样，用研钵研磨匀浆后，称取1.5g样品，加入5mL超纯水，然后在90℃恒温水浴中加热30min，冷却后待用，该步骤主要模拟对蔬菜的加热烹饪以及人体口腔咀嚼过程。
⑵配制模拟胃液：将柠檬酸0.50g、苹果酸0.50g、乳酸0.42mL、醋酸0.50mL、猪胃蛋白酶1.25g溶解于950ml超纯水中，再用12.00mol·L-1HCl将pH值调到1.50，最后定容至1L；
⑶模拟胃部消化阶段：在加热冷却后的蔬菜样品中加入25mL模拟胃液样品，密封后在37℃恒温空气浴摇床中以150r·min-1转速震荡1h，结束后吸取3ml反应液，用0.45μm滤膜过滤，滤液放在4℃冰箱中保存待测；
⑷模拟小肠消化阶段：用饱和NaHCO3溶液将模拟胃部消化的反应液pH值调至7.0，再添加50mg胆盐和15mg胰酶，然后将样品置于37℃恒温空气浴摇床中以150r·min-1转速震荡4h。结束后将反应液转移至50ml离心管，常温3800rpm离心10min，吸取10ml上清液，用0.45μm滤膜过滤，滤液置于4℃冰箱中待测；
⑸采用HNO3消解蔬菜鲜样，采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定蔬菜鲜样中以及胃肠消化液中的Cd、Zn含量，采用以下公式计算蔬菜样品中元素在胃部、小肠中的生物可给率以及生物可给量：
BAC＝(C1*V1)/(C2*M)*100
U＝BAC*C2
其中，BAC为生物可给率，即样品中元素能够被消化溶出的量与元素总量的比值，一般用百分数表示；U为生物可给量，即样品中元素在胃部或小肠中能被消化吸收的最大量；C1为模拟胃部或小肠消化液中元素含量，V1为模拟胃部或小肠消化液总体积，C2为样品中元素总含量，M为样品质量。由于相关研究表明，食物中的重金属主要在小肠部位被吸收，因此本实验中主要给出了元素在小肠中的生物可给率以及生物可给量。
表2显示了在大田试验条件下，喷施不同浓度的复合叶面调控剂对油菜Cd、Zn累积以及生物可给性的影响。就Zn元素来看，随着喷施调控剂浓度的升高，油菜茎叶Zn含量也显著提高，增幅为2.5-5.4倍，与盆栽试验结果相符；而随着调控剂浓度升高，油菜中Zn的生物可给率却呈现逐步下降趋势，这表明，人体消化系统对元素的消化溶出能力有限；从生物可给量来看，随着调控剂浓度升高，Zn生物可给量逐步升高，增幅为2.0-2.9倍。总的来看，喷施调控剂可以显著提高油菜茎叶Zn含量和生物可给量，而使Zn生物可给率有所降低。
就Cd元素来看，随着喷施调控剂浓度的升高，油菜茎叶Cd含量逐步降低，降幅为11.4％-47.1％，考虑到国家食品安全标准GB2762-2012规定叶菜类蔬菜Cd含量限值为0.2mg/kg，因此喷施Zn含量为20g/L的调控剂就可以在这个镉中度污染菜地上生产Cd含量达标的富Zn油菜。另外，随着喷施的调控剂Zn浓度升高，油菜茎叶Cd生物可给率及生物可给量也呈现降低趋势，降幅分别为：8.1％-19.3％和42.0％-75.6％。
另外，对比Zn-COM-25和Zn-COM-25-D处理可知，在喷施后采取空气加湿措施，可以显著提高油菜叶片Zn含量和生物可给量，与不加湿相比增幅分别为30.3％和18.8％；同时可以有效降低油菜叶片Cd含量和生物可给量，与不加湿相比降幅分别为21.7％和32.6％。
本实例结果表明，在镉中度污染菜地中，按照本发明提供的方法，喷施复合叶面调控剂并辅以空气加湿措施，可有效提高油菜茎叶Zn含量和生物可给性，显著降低油菜茎叶Cd含量和生物可给性，从而在镉中度污染菜地上可以实现油菜安全优质生产的目的。
表2不同喷施处理对油菜地上部Cd、Zn含量、生物可给率以及生物可给量的影响
Figure BDA0001370644660000081
注：BAC为生物可给率，U为生物可给量。
实施例4
喷施复合叶面调控剂调控不同种类蔬菜镉锌累积的大田试验
实施地点和实施例3相同。供试叶面调控剂采用实施例1的方法制备，Zn含量为25g/L，以清洁自来水作为对照，喷施方法和实施例3一致，全部采用空气加湿措施。供试蔬菜种类包括：油菜、油麦菜、快菜、茼蒿、生菜。蔬菜样品Cd、Zn含量以及生物可给性的测定方法与实施例3相同。
喷施复合叶面调控剂对不同蔬菜地上部Cd、Zn累积以及生物可给性的影响见表3.就Zn元素来看，喷施调控剂可显著提高这5种供试蔬菜的地上部Zn含量，与对照相比，其增幅为3.20-4.75倍；而蔬菜Zn的生物可给率在喷施调控剂后则出现了不同水平的下降，降幅为13.6％-26.9％；蔬菜Zn的生物可给量在喷施调控剂后则显著升高，增幅为1.81-2.55倍。就Cd元素来看，与对照处理相比，喷施调控剂可显著减少5种蔬菜地上部Cd含量、Cd生物可给率以及生物可给量，其降幅分别为：40.1％-51.3％，10.1％-15.3％，63.2％-67.9％；而且与国家食品安全标准限值相比，喷施调控剂后5种蔬菜可食部Cd含量都能达标。
本实例结果表明，在镉中度污染菜地中，喷施本发明制备的复合叶面调控剂并辅以空气加湿措施，可有效提高不同种类叶菜的茎叶Zn含量和生物可给性，显著降低叶菜的茎叶Cd含量和生物可给性，从而在镉中度污染菜地上可以实现蔬菜的安全优质生产。
表3喷施处理对不同种类蔬菜地上部Cd、Zn含量、生物可给率以及生物可给量的影响
Figure BDA0001370644660000091

Claims (8)

1.一种降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂，其特征在于：成分及含量如下：可溶性无机锌盐10-30g/L，富里酸盐30-120g/L，有机螯合物30-100g/L，盐酸奎宁1-5g/L，曲拉通X-100 5-20ml/L，甲醇100-300ml/L，以水为溶剂。
2.根据权利要求1所述的降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂，其特征在于：所述可溶性无机锌盐为硫酸锌或硝酸锌，所述富里酸盐为富里酸钠或富里酸钾。
3.根据权利要求1所述的降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂，其特征在于：所述有机螯合物为乙二胺四乙酸二钠或二乙三胺五乙酸。
4.权利要求3所述的降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂的制备方法，其特征在于：步骤如下
⑴可溶性无机锌盐10-30g溶于600-900ml水中，然后在搅拌条件下加入30-100g乙二胺四乙酸二钠或二乙三胺五乙酸，升温至50-90℃，反应0.5-2.0小时，然后过滤，除去不溶解的杂质；所述的无机锌盐为硝酸锌或硫酸锌；
⑵在步骤⑴制备的溶液中加入0.001-0.004g无机强碱，调节pH值至8-10，然后在搅拌条件下加入30-120g富里酸盐，升温至40-90℃，反应10-80分钟，然后过滤，除去不溶解的杂质；所述的无机强碱为氢氧化钾或氢氧化钠；所述的富里酸盐为富里酸钾或富里酸钠；
⑶在步骤⑵制备的溶液中，在搅拌条件下加入1-5g盐酸奎宁，待全部溶解后，在搅拌条件下再加入5-20ml曲拉通X-100，然后加入100-300ml甲醇，再加入1-10ml稀盐酸，调节pH值至4-7，最后加水定容至1L，即可得到复合叶面调控剂；所述稀盐酸浓度为0.001mol/L。
5.权利要求1所述的降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂的使用方法，其特征在于：在叶菜类蔬菜收获前10-15天时喷施，喷施次数2-3次，间隔时间为4-7天；施用时将调控剂用干净冷水稀释100-200倍，使用量为每亩20-40L；喷施时需要选择无风或风力较小天气，在阳光较弱时喷施；喷施时蔬菜的叶片正面和背面都要喷到；喷施后24小时没有降雨即为有效，否则需要重新喷施1次。
6.权利要求5所述的降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂的使用方法，其特征在于：在喷施后，采用以下措施提高空气湿度，促进蔬菜叶片对调控剂的吸收利用：对于露地蔬菜，喷施调控剂后对菜地浇水，然后覆盖塑料薄膜或扣上简易塑料棚；对于设施蔬菜，喷施调控剂后采用喷雾加湿或菜地浇水的方法，提高大棚内空气湿度；采取这些措施使得空气相对湿度保持在80％-90％，维持12-24h，然后恢复正常空气湿度即可。
7.一种权利要求1所述的降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂的使用方法，其特征在于：在喷施前，先通过加湿措施将空气相对湿度保持在80％-90％，维持6-12h，然后进行叶面复合调控剂的喷施，喷施后继续保持80％-90％空气湿度6-12h，喷施次数2-3次，间隔时间为4-7天；施用时将调控剂用干净冷水稀释100-200倍，使用量为每亩20-40L。
8.一种权利要求1所述的降低镉提高锌生物可给性的蔬菜叶面复合调控剂的使用方法，其特征在于：在喷施前，先通过加湿措施将空气相对湿度保持在80％-90％，维持6-12h，所述湿空气内含有甲醇0.5-1％体积比，然后进行叶面复合调控剂的喷施，喷施后继续保持80％-90％空气湿度6-12h，喷施次数2-3次，间隔时间为4-7天；施用时将调控剂用干净冷水稀释100-200倍，使用量为每亩20-40L。
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