CN107759349A - 一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥及制备方法和应用，所述复合叶面肥的原料包括营养元素、复合氨基酸、对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素及其它微量元素，还包括表面活性剂、助溶剂、螯合剂和水。所述叶面肥的喷施方法为，在水稻分蘖期和扬花期喷施，每隔3天喷1次，每时期喷2次，所述叶面肥的喷适量为：盆栽每株每次的用量为0.1ml，稀释200倍，每升稀释液中加入1g硫酸钠混合均匀后进行喷施，所述叶面肥直接用水定溶，配制时添加表面活性剂，添加量为2%V/V，加入助溶剂，加入量为1%V/V，添加螯合剂，添加量为1.5%V/V。本方法采用叶面肥抑制水稻对土壤中重金属镉的吸收，喷施后水稻各部位镉积累量显著降低，同时也能促进水稻的生长。

Description

一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥及制备方法和应用

技术领域

本发明属于农业技术领域，特别涉及一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥及其制备方法和应用。

背景技术

镉（Cd）是一种广泛存在于环境中的重金属元素，具有很强的生物毒性。据统计，我国重金属Cd污染农田面积已超过28万hm²，已有11个省25个地区的农田受到不同程度的Cd污染，每年生产Cd含量超标的农产品14.6亿kg，对农业生产和人们的身体健康构成了严重的威胁。2011年，有报道称“我国有10%的稻米镉超标”，引发社会民众对我国农产品安全问题的普遍担忧。因水稻是我国第一大粮食作物，且自身对镉具有较强的富集能力，湖南等水稻产区镉污染问题突出，导致农产品安全质量下降，已严重威胁人体健康，其修复治理任务刻不容缓。

目前，针对我国稻田土壤镉污染问题，常见的修复方法有植物萃取、低积累水稻品种筛选、重金属钝化等。由于我国耕地资源十分紧张，不可能对现有的耕地大面积进行植物修复；选育镉低富集品种耗时较长，且广谱性差；向土壤中施加钝化剂，虽然可以改变重金属在土壤中的赋存形态，降低其生物有效性，但这种方式用量较大，成本较高，改变了原有的土壤性质和结构，且重金属容易再度活化，已成为限制其发展的主要瓶颈。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥及其制备方法和应用，所述复合叶面肥不仅具有土施肥料所不具有的养分吸收好，利用率高，施用方法简便等特点，喷施本发明所述复合叶面肥后水稻籽粒、稻壳、穗轴、茎鞘、叶片镉含量显著下降，同时促进水稻的生长。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，所述复合叶面肥的原料包括营养元素、复合氨基酸、对抑制水稻Cd积累有益的元素及其它微量元素；

所述营养元素包括CO（NH₂）₂、KH₂PO₄、K₂SO₄、CaCl₂、MgSO₄、Na₂SO₄、C₉H₈K₂O₄；

所述对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素为Cl₃La；

所述微量元素包括Cu、Zn、B、Mn、Mo、Fe。

进一步的，所述复合叶面肥还包括表面活性剂、助溶剂、螯合剂和水。

进一步的，所述表面活性剂为吐温80、农用有机硅中的一种或其混合物。

进一步的，所述助溶剂为无水乙醇。

进一步的，所述螯合剂为EDTA钠、柠檬酸中的一种或其混合物。

进一步的，各原料的重量份数比为：

营养元素 30~50

复合氨基酸 10~20

对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素 1~5

微量元素 3-10

表面活性剂 1~5

助溶剂 0.5~2

螯合剂 0.5~3；

所述阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥的制备方法，包括以下步骤：

分别称取部分营养元素（中量元素）CaCl₂、MgSO₄、Na₂SO₄、对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素Cl₃La及其它微量元素，并用水溶解，然后加入螯合剂，并在60℃~70℃加热条件下搅拌螯合，再依次加入C₉H₈K₂O₄、CO（NH₂）₂、KH₂PO₄、K₂SO₄和复合氨基酸，并搅拌均匀，之后加入表面活性剂和助溶剂的混合液，并边加入边搅拌，后用水定容，即得到所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥。

所述阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥的应用，采用喷施方式施用于水稻叶面，在水稻分蘖期和扬花期喷施，每隔3天喷1次，每时期喷2次，喷施量为盆栽每株每次的用量为0.1ml，稀释200倍，每升稀释液中加入1g硫酸钠混合均匀后进行喷施。

本发明相比现有技术的有益效果为：

1、本发明所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，能够调控水稻对Cd的累积，喷施叶面肥后，水稻籽粒、稻壳、穗轴、茎鞘、叶片Cd含量显著下降，大大减少了产生镉米的风险；

2、本发明所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，喷施后水稻的株高、穗长和千粒重都有一定的增长；

3、本发明所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥的应用方式，对其喷施量和喷施方法经过了严格筛选，最终获得有效降低水稻镉含量的最佳喷适量和方法，该方法具有用量小、成本低、效果明显、操作简便等优势；

4、现有的叶面肥一般是根据植物所需的大、中、微量元素来促进植物的生长，或者以某种离子和Cd离子的拮抗作用配制叶面肥，用以控制水稻Cd积累。本发明所述的复合叶面肥是是集有机质、微肥、稀土为一体，既有足够的腐殖酸、氨基酸和氮、磷、钾等营养元素，也有适量的对抑制镉有益的硅、硒、镧等元素，可溶性好、利用率高的多养分复合叶面肥。

附图说明

图1籽粒中的Cd含量与稻壳、穗轴、茎杆相关性；

图2为本发明叶面喷施多养分复合叶面肥对水稻株高、穗长的影响；

图3为本发明叶面喷施多养分复合叶面肥对水稻结实率、千粒重的影响；

图4为本发明叶面喷施多养分复合叶面肥对水稻各部位Cd累积量的影响；

图5为本发明叶面喷施多养分复合叶面肥对水稻各部位Cd降低率的影响。

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

一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，所述复合叶面肥的原料包括营养元素、复合氨基酸、对抑制水稻Cd积累有益的元素及其它微量元素；

所述营养元素包括CO（NH₂）₂、KH₂PO₄、K₂SO₄、CaCl₂、MgSO₄、Na₂SO₄、C₉H₈K₂O₄；

所述对抑制水稻Cd积累有益的元素包括Cl₃La；

所述微量元素包括Cu、Zn、B、Mn、Mo、Fe。

进一步的，各原料的重量份数比为：

营养元素 30~50

复合氨基酸 10~20

对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素 1~5

微量元素 3-10。

进一步的，所述复合叶面肥还包括表面活性剂、助溶剂、螯合剂和水。

进一步的，所述表面活性剂为吐温80、农用有机硅中的一种或其混合物。

进一步的，所述助溶剂为无水乙醇。

进一步的，所述螯合剂为EDTA钠、柠檬酸中的一种或其混合物。

进一步的，各原料的重量份数比为：

营养元素 30~50

复合氨基酸 10~20

对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素 1~5

微量元素 3-10

表面活性剂 1~5

助溶剂 0.5~2

螯合剂 0.5~3

水 10~50。

所述阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥的制备方法，包括以下步骤：

分别称取部分营养元素（中量元素）CaCl₂、MgSO₄、Na₂SO₄、对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素Cl₃La及其它微量元素，并用水溶解，然后加入螯合剂，并在70℃加热条件下搅拌螯合，再依次加入C₉H₈K₂O₄、CO（NH₂）₂、KH₂PO₄、K₂SO₄和复合氨基酸，并搅拌均匀，之后加入表面活性剂和助溶剂的混合液，并边加入边搅拌，后用水定容，即得到所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥。

本实施例所用重量单位为千克，也可以为克；

本实施例中所述的各原料均为市场上出售的常规产品；

本实施例中，所述的各个原料可以在给出的配比范围内灵活组合，在此不一一枚举。

实施例2

本实施例提供一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，为实施例1基础之上的优选方案，所用原料的品质与实施例1相同。

所述阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥的配制方法为：以配制1L母液为例，称取CaCl₂、MgSO₄、Na₂SO₄各40g，MnSO₄、H₈MoN₂O₄、ZnSO₄、CuSO₄、H₂BO₃各10g，FeSO₄和Cl₃La各20g，用去离子水或自来水溶解，然后加入由10g EDTA-Na和5g柠檬酸组成的螯合剂溶液，在70℃条件下搅拌螯合0.5h，加入10g腐植酸钾，CO（NH₂）₂、KH₂PO₄、K₂SO₄和复合氨基酸各100g搅拌均匀，最后加入20ml吐温80、10ml农用有机硅和40ml无水乙醇混合液，边加入边搅拌，最后定溶为1L叶面肥母液。喷施时母液稀释200倍，每升稀释液中加入1g硫酸钠混合均匀后进行喷施。

本盆栽试验实际设计了Si、S、Se、P、Mg 5种叶面肥，3重复，3浓度，试验所用5种叶面肥均设置了低、中、高浓度，上述5种叶面肥是在稀释上述叶面肥母液后加入了这5种试剂，重金属含量均有所降低，此专利仅以稻米降Cd最明显的一个处理进行说明，而此处理正是稀释叶面肥母液后每升稀释液加入1g硫酸钠处理。

喷施方法为：在水稻分蘖期和扬花期喷施，每隔3天喷1次，每时期喷2次；喷施量为：盆栽每株每次的用量为0.1ml，稀释200倍。

叶面肥施用范围：重金属镉污染土壤。

相关数据检测：

施用效果（盆栽试验）：

对叶面肥效果进行了评价，叶片中的Cd降低并不十分明显，可能有两方面原因：一是叶片中本身Cd含量相对较低，所以即使叶面肥有效果，与水稻其他器官相比，叶片降低也相对较少；二是水稻籽粒Cd含量一方面是由茎秆直接输送，另一方面是在灌浆期由水稻储存的Cd通过穗轴转移到籽粒中，所以叶片本身的对籽粒Cd的贡献与其他器官相比并不大，所以叶片中Cd的降低也并不明显。另外，也对有关数据做了相关分析，表明籽粒中的Cd含量与稻壳、穗轴、茎杆存在明显相关性。具体结果见图1。

如图2-5所示，喷施叶面肥水溶液后，水稻株高、穗长稍有增长，并没有达到显著水平；但水稻籽粒、穗轴、茎鞘和稻壳Cd含量显著降低，分别降低73.5%、69.2%、78.9%和58.4%，叶片Cd含量也有所降低，但并不明显，降低26.0%。

Claims (9)

1.一种阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，其特征在于，所述复合叶面肥的原料包括营养元素、复合氨基酸、对抑制水稻Cd积累有益的元素及其它微量元素；

所述营养元素包括CO（NH₂）₂、KH₂PO₄、K₂SO₄、CaCl₂、MgSO₄、Na₂SO₄、C₉H₈K₂O₄；

所述对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素为Cl₃La；

所述微量元素包括Cu、Zn、B、Mn、Mo、Fe。

2.根据权利要求1所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，其特征在于，所述复合叶面肥还包括表面活性剂、助溶剂、螯合剂和水。

3.根据权利要求2所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，其特征在于，所述表面活性剂为吐温80、农用有机硅中的一种或其混合物。

4.根据权利要求2所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，其特征在于，所述助溶剂为无水乙醇。

5.根据权利要求2所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，其特征在于，所述螯合剂为EDTA钠、柠檬酸中的一种或其混合物。

6.根据权利要求1所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，其特征在于，各原料的重量份数比为：

营养元素 30~50

复合氨基酸 10~20

对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素 1~5

微量元素 3-10。

7.根据权利要求2所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥，其特征在于，各原料的重量份数比为：

营养元素 30~50

复合氨基酸 10~20

对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素 1~5

微量元素 3-10

表面活性剂 1~5

助溶剂 0.5~2

螯合剂 0.5~3

水 10~50。

8.一种如权利要求1-7任一项所述阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

分别称取营养元素中的中量元素物质、对抑制水稻Cd积累有益的稀土元素Cl₃La及其它微量元素，并用水溶解，然后加入螯合剂，并在加热条件下搅拌螯合，再依次加入剩余的营养元素和复合氨基酸，并搅拌均匀，之后加入表面活性剂和助溶剂的混合液，并边加入边搅拌，后用水定容，即得到所述的阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥。

9.一种如权利要求1-7任一项所述阻控水稻镉积累的多养分复合叶面肥的应用，其特征在于，所述复合叶面肥采用喷施方式施用于水稻叶面，在水稻分蘖期和扬花期喷施，每隔3天喷1次，每时期喷2次，喷施量为盆栽每株每次的用量为0.1ml，稀释200倍，每升稀释液中加入1g硫酸钠混合均匀后进行喷施。