CN107523309B - 用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂，由以下原料组成：
Figure DDA0001390875540000011
采用本发明方法，一方面通过提高土壤吸附和沉淀，改变土壤镉赋存形态，降低土壤镉生物可利用性，另一方面通过元素拮抗降低小麦镉吸收，双管齐下，保障修复效果和效率。

Description

用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及重金属污染治理领域，尤其涉及一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂及其制备方法。
背景技术
近些年，随着工矿企业的发展，大量的重金属元素被释放环境中，通过大气沉降、灌溉等途径在农田土壤中累积，农田重金属污染已成为影响我国粮食生产和食品安全的主要问题之一。其中，农田重金属镉污染土壤的问题受到世界各国的重视，我国镉污染问题尤为突出。据不完全统计，我国的重金属污染耕地面积将近2.0×108hm2，约占总耕地面积的1/5，其中受镉污染耕地面积为1.33×l04hm2，涉及11个省25个地区。在华北平原小麦主产区，一些区域存在较为严重的镉污染问题，导致小麦重金属超标严重，影响了区域农产品安全，引起了广泛的社会关注，亟需经济可行的技术进行土壤污染修复，降低小麦镉吸收。
在农田受污染的情况下，对土壤-作物系统的转移富集行为进行调控是防止重金属污染影响人类健康的关键。在现有的众多修复技术中，化学钝化修复技术因其简便、快速、高效等优点，是修复大面积重金属污染农田土壤的较好选择。如运用钙镁磷肥、炭基肥、石灰石、黏土矿物等材料混合制成钝化剂，降低水稻镉吸收等。
本申请发明人在研究中发现，由于土壤以及农作物的差异性，上述方法在实际应用中针对性不足，常常需要施用大量的钝化剂才能达到特定的效果，存在成本高、影响作物产量、二次污染风险高等问题。此外，上述方法虽然可以有效土壤重金属活性，但重金属在土壤—农作物系统的转运与多种因素相关，仅仅降低土壤重金属活性，难以保障农产品安全。
发明内容
本发明实施例提供一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂及其制备方法，用以解决现有技术采用化学钝化修复技术造成的针对性不足，常常需要施用大量的钝化剂才能达到特定的效果，存在成本高、影响作物产量、二次污染风险高的问题。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
第一方面，一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂，由以下原料组成：
进一步地，由以下原料组成：
Figure BDA0001390875520000031
进一步地，作基肥时，中度污染土以每亩150～180kg调控剂为宜，轻度污染土以100～120kg调控剂为宜。
进一步地，作追肥时，以每亩30～50kg为宜。
第二方面，如上所述的用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂的制备方法，包括以下步骤：
A将所有原料过100目筛，加水搅拌均匀，其中，所加水与原料的质量比为1：1～3：1；
B将混合均匀的原料转移至反应釜中；
C将反应釜在160～230℃的饱和蒸汽压下反应12～24h，自然冷却；
D将反应釜内产物取出，烘干，粉碎，即可得到成品。
采用本发明技术方案，一方面通过提高土壤吸附和沉淀，改变土壤镉赋存形态，降低土壤镉生物可利用性，另一方面通过元素拮抗降低小麦镉吸收，双管齐下，保障修复效果和效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂样品实际效果图；
图2为本发明实施例提供的另一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂样品实际效果图；
图3为本发明实施例提供的另一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂基肥实施效果图。
具体实施方式
凹凸棒石具有天然纳米材料的棒状晶体结构、内部多孔、比表面积大、吸附力强、粘结性好和密度低等物化特性，对重金属类污染物具有强烈吸附作用，可以有效改善土壤物理性状，从而提高土壤的保水保肥作用，改善土壤质量、土壤的生产及生态功能，是一种优良的土壤改良和重金属钝化材料。通过表面改性，可大大增加重金属修复功能。另一方面，土壤—小麦系统中Cd与Mn、Mg、Zn等微量元素表现出强烈的相互作用，特定比例下Mn、Mg、Zn等微量元素可有效抑制小麦对Cd的吸收。基于化学钝化原理和土壤—小麦体系不同微量元素间竞争和拮抗关系，本发明提供了一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂及其制备方法，该调理剂以凹凸棒石和石灰石为基质，辅以各种微量元素，可达到钝化土壤重金属镉，降低小麦镉吸收目的，亦具有改良土壤的功能。
本发明提供的用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂，由以下原料组成：
Figure BDA0001390875520000041
优选地，本发明用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂，由以下原料组成：
Figure BDA0001390875520000051
其制备方法包括如下步骤：
A将所有原料过100目筛，加水搅拌均匀，其中，所加水与原料的质量比为1：1～3：1；
B将混合均匀的原料转移至反应釜中；
C将反应釜在160～230℃的饱和蒸汽压下反应12～24h，自然冷却；
D将反应釜内产物取出，烘干，粉碎，即可得到成品。
本发明调控剂在播种前可作为小麦田基肥。作基肥时，中度污染土以每亩150～180kg为宜，轻度污染土以100～120kg为宜。此外，本发明调控剂在麦苗返青至拔节期也可做追肥，以每亩30～50kg为宜。
本发明调控剂在适宜于保存于阴凉干燥处。
参见图1-3，本发明用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂已在韶关市翁源县铁龙林场重金属污染土壤修复示范工程和湖南省攸县稻田镉污染修复示范工程中成果应用。本发明调控剂具有针对性强，降镉好，清洁无污染，原材料易获取，价格低廉。同时，由于含有大量作物生长必须的营养元素，可在一定程度改良土壤，有一定增产效果。下面对本发明优选的实施方式的技术效果进行详细说明。
实施实例1
在pH＝7.96，土壤全Cd和有效态含量(DPTA提取)分别为3.54mg/kg和2.05的重度镉超标碱性土壤种植淮麦22，将本发明调控剂(采用优选原料组成)以基肥撒施，试验结果如表1：
表1产品在重度污染土壤试验结果
Figure BDA0001390875520000061
结果显示该产品处理下重度污染土壤小麦Cd含量平均较对照下降56.1％，降Cd效果显著。同时，土壤有效态镉平均降低71.6％。
实施例2
在pH＝7.72，土壤全Cd和有效态(DPTA提取)含量分别为1.83mg/kg和1.14的中度鎘超标土壤种植淮麦22，将本发明调控剂(采用优选原料组成)以基肥和追肥施用，试验结果如表2：
表2产品在中度污染土壤试验结果
Figure BDA0001390875520000062
结果显示该产品处理下中轻度污染土壤小麦Cd含量较对照平均下降66.7％，小麦Cd含量平均值达到国家食品限量标准，降Cd效果显著。
由以上结果可知该新型调理剂对于不同污染类型小麦田控Cd效果均较为为显著。
以上田间试验效果表明，在中轻度污染土壤条件下，该调理剂可以降低小麦Cd吸收51.6％～72.1％，并能提高3％～8％的产量，且价格低廉，操作简便，施用时以基肥撒施为主，也可做追肥撒施，依据污染程度，每亩使用量在100-300Kg不等。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂，其特征在于，由以下原料组成：
2.根据权利要求1所述的用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂，作基肥时，中度污染土以每亩150～180kg调控剂为宜，轻度污染土以100～120kg调控剂为宜。
3.根据权利要求1或2所述的用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂，作追肥时，以每亩30～50kg为宜。
4.如权利要求1所述的用于降低冬小麦镉污染的钝化拮抗调控剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A将所有原料过100目筛，加水搅拌均匀，其中，所加水与原料的质量比为1：1～3：1；
B将混合均匀的原料转移至反应釜中；
C将反应釜在160～230℃的饱和蒸汽压下反应12～24h，自然冷却；
D将反应釜内产物取出，烘干，粉碎，即可得到成品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110235896B (zh) * 2018-03-07 2021-04-27 南京农业大学 一种抑制小麦籽粒对重金属镉吸收、转运的叶面阻隔剂及其使用方法、研究方法和应用
CN109971482A (zh) * 2019-04-03 2019-07-05 河南清水源科技股份有限公司 一种适用于碱性土壤冬小麦镉污染的复合调理剂及其制备方法
CN115504833A (zh) * 2022-11-04 2022-12-23 南京大学 一种降低小麦籽粒镉含量的有机螯合肥及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102284476A (zh) * 2011-08-10 2011-12-21 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种适用镉污染水田中稻米安全生产的调控剂
CN103936530A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 武汉理工大学 一种修复镉污染土壤的复合调控剂及其应用方法
CN105586044A (zh) * 2015-09-14 2016-05-18 青岛农业大学 一种适用于稻田土壤镉污染的复合钝化剂及其制备方法和应用
CN106590678A (zh) * 2016-12-08 2017-04-26 中国科学院生态环境研究中心 一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102284476A (zh) * 2011-08-10 2011-12-21 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种适用镉污染水田中稻米安全生产的调控剂
CN103936530A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 武汉理工大学 一种修复镉污染土壤的复合调控剂及其应用方法
CN105586044A (zh) * 2015-09-14 2016-05-18 青岛农业大学 一种适用于稻田土壤镉污染的复合钝化剂及其制备方法和应用
CN106590678A (zh) * 2016-12-08 2017-04-26 中国科学院生态环境研究中心 一种用于稻田镉污染治理的黏土矿物基微量元素调控剂

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