CN111631218A - 一种无人机专用水稻降镉剂及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业环境保护及修复技术领域,具体涉及一种无人机专用水稻降镉剂及应用方法;所述降镉剂包括以下质量份的原料:甘氨酸0.05~0.1份、硒0.5~1份、硝酸钾0.1~0.5份、硼酸纳0.1~0.5份、硫酸锰0.5~1份、硫酸锌0.1~0.5份、表面活性剂0.01~0.1份;通过将配方量的各原料充分复配制得,本发明所述制备方法简单易行,操作方便,无需特殊的加工设备,十分适于工业化大规模生产;本发明水稻降镉剂通过上述各组分的复配使用,同时还能够实现水稻提质增效的作用,制得的水稻降镉肥料营养物质丰富、植株吸收率高;本发明提供的水稻降镉剂可以广泛应用于耕地污染治理领域中。
Description
技术领域
本发明属于农业环境保护及修复技术领域,具体涉及一种无人机专用水稻降镉剂及应用方法。
背景技术
镉是一种有毒重金属元素,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12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。
水稻是中国的重要经济作物之一,在中国超过7亿人以大米为主食;在污染环境中水稻对镉具有较强的吸收和富集能力,导致稻米镉含量超标的问题日益突出,这使稻米质量安全存在严重隐患。
目前,世界各国对土壤重金属污染修复技术进行了广泛研究,具体有如下修复措施:工程措施(客土、换土和深耕翻土等)、物理化学修复、化学修复(改良剂)、生物修复(植物修复、微生物修复)、农业生态修复。采用工程、物理化学和化学方法修复重金属污染土壤,具有一定的局限性,难以大规模处理污染土壤,并可能导致土壤结构破坏,生物活性下降和土壤肥力退化;农业生态修复措施模式又存在周期长,效果不显著;如何降低稻米中的镉积累量,成为科学家苦苦探索的关键技术。
与地面机械施药相比,无人机喷药具有可减少20%~40%的农药使用量、节水90%以上、作业效率高、有效降低农药残留等显著优点,但是,由于无人机用药稀释倍数较低,其对专用药剂的质量要求较高;植保无人机专用药剂必须满足能够适应低稀释倍数且稀释后稳定性高、避免堵塞喷头、雾化效果好,防止液滴飘移挥发、界面性能良好,易于沉积、铺展、渗透吸收等特点;无人机喷药技术在我国农业发展上发挥日益重要的作用。
发明内容
针对以上问题,本发明的第一目的旨在提供一种能显著降低稻米中重金属镉元素的含量降镉剂,该降镉剂具有具有操作简便、易推广、效果好、成本低等优点。
所述降镉剂包括以下质量份的原料:甘氨酸0.05~0.1份、硒0.5~1份、硝酸钾0.1~0.5份、硼酸纳0.1~0.5份、硫酸锰0 .5~1份、硫酸锌0 .1~0.5份、表面活性剂0 .01~0.1份。
所述表面活性剂由辛二酸二乙酯(DESU)、磷酸三丁酯(TBP)和癸二酸二乙酯(DES)中的一种或多种混合而成。
本发明还包括上述降镉剂的使用方法:用10~100倍水稀释,搅拌均匀得到喷洒液;于水稻开花期将喷洒液利用无人机按200~250g/亩的量均匀喷洒于水稻叶面,间隔3~5天后,按同样标准喷施第二次。
优选地,喷洒时避开阳光直射猛烈的时间段、水稻叶片带水的时间段以及水稻开花盛期。
优选地,喷洒时间优选为上午9点以前或下午4点以后。
本发明原料配比的原理是:作物对镉和锰、锌、硼等矿质元素的吸收存在部分共同的途径;当土壤中某种重金属含量较高、对土壤污染较为严重时,可利用另一种对作物危害较轻、且浓度低时对作物生长有利的微量元素拮抗它;锰可有效控制稻米的镉积累也已早有报道。由于镉和锌通常是伴随而生的,是同周期元素,具有相似的化学性质和地球化学行为,因而锌具有拮抗镉被植物吸收的特性。硒具有诸如抗癌、抗氧化、抗有害重金属、调节维生素A、C和E的吸收、有助于合成蛋白质以及增强生殖功能之类的作用。硝酸钾中的钾元素可以促进水稻进行光合作用,提升细胞渗透压,易于水稻对水分的吸收,增强水稻对不良状况的耐受性。甘氨酸,增加农作物对磷钾元素的吸收;提高植物抗逆性;对植物的生长特别是光合作用具有独特的促进作用,它可以增加植物叶绿素含量,提高酶的活性,促进二氧化碳的渗透,使光合作用更加旺盛,对提高作物品质、增加维生素和糖的含量都有着重要作用。
本发明的有益的效果是:
1)本发明水稻降镉剂通过上述各组分的复配使用,能够实现水稻提质增效的作用,制得的水稻降镉肥料营养物质丰富、植株吸收率高,能显著降低稻米中重金属镉元素的含量,具有操作简便、易推广、效果好、成本低等优点;减少额外使用的叶面肥用量、吸收快、对环境无副作用。
2)通过将配方量的各原料充分复配制得,本发明所述制备方法简单易行,操作方便,无需特殊的加工设备,十分适于工业化大规模生产。
3)本发明水稻降镉剂通过上述各组分的复配使用,能够实现水稻提质增效的作用,制得的水稻降镉肥料营养物质丰富、植株吸收率高。
本发明提供的水稻降镉剂可以广泛应用于耕地污染治理领域中。
具体实施方式
实施例
以湖南省益阳市笔架山乡选择稻米镉含量超标的水稻田为例。在本实施例中,本发明所述水稻降镉剂包括甘氨酸、硒、硼酸纳、硫酸锰、硫酸锌、硝酸钾和表面活性剂,其中各组分的质量份为甘氨酸0.05~0.1份、硒0.5~1份、硝酸钾0.1~0.5份、硼酸纳0.1~0.5份、硫酸锰0 .5~1份、硫酸锌0 .1~0.5份、表面活性剂0 .01~0 .1份。具体地,所述表面活性剂为辛二酸二乙酯(DESU)、磷酸三丁酯(TBP)和癸二酸二乙酯(DES)中的一种或者多种混合而成。本发明所述的水稻降镉剂的使用方法,其特征在于:将本发明所述降镉剂用水稀释10~100倍,搅拌均匀得到喷洒液;于水稻开花期将喷洒液利用无人机按200~250g/亩的喷洒液用量均匀喷洒于水稻叶面,间隔3~5d后,按同样标准喷施一次;若喷洒后2小时内下雨,则需要重新补喷。进一步地,所述喷洒过程应避开阳光直射猛烈的时间段、水稻叶片带水的时间段以及水稻开花盛期,喷洒时间为上午9点以前或下午4点以后。
实施例1-4:采用黄华占品种对比,其中实施例2中处理为采用本发明配方及方法进行处理;对照例为除上述处理方案外,其余种植方法和步骤一致。
实施例 | 样品类型 | 来样标识 | 样品编号 | 样品状态 | 镉含量(mg/kg) |
1 | 稻谷 | 黄华占对照1-0 | NY094191018001 | 带壳谷粒 | 0.511 |
2 | 稻谷 | 黄华占处理 | NY094191018002 | 带壳谷粒 | 0.240 |
3 | 稻谷 | 黄华占对照1-1 | NY094191018007 | 带壳谷粒 | 0.482 |
4 | 稻谷 | 黄花占对照1-2 | NY094191018008 | 带壳谷粒 | 0.384 |
实施例5-14:采用玉晶91和湘晚籼品种对比,其中实施例6-14中处理为采用本发明配方及方法进行处理;对照例5为除上述处理方案外,其余种植方法和步骤一致。
实施例 | 样品类型 | 来样标识 | 样品编号 | 样品状态 | 镉含量(mg/kg) |
5 | 稻谷 | 玉晶91对照 | NY094191018003 | 带壳谷粒 | 0.375 |
6 | 稻谷 | 湘晚籼13处理 | NY094191018004 | 带壳谷粒 | 0.219 |
7 | 稻谷 | 玉晶1-1撒播处理 | NY094191018005 | 带壳谷粒 | 0.232 |
8 | 稻谷 | 玉晶91-2号机插处理 | NY094191018006 | 带壳谷粒 | 0.211 |
9 | 稻谷 | A玉晶91晚稻籼抛秧处理 | NY094191018009 | 带壳谷粒 | 0.073 |
10 | 稻谷 | B玉晶91晚稻籼抛秧处理 | NY0941910180010 | 带壳谷粒 | 0.071 |
11 | 稻谷 | C玉晶91晚稻籼抛秧处理 | NY0941910180011 | 带壳谷粒 | 0.157 |
12 | 稻谷 | D玉晶91晚稻籼抛秧处理 | NY0941910180012 | 带壳谷粒 | 0.171 |
13 | 稻谷 | E玉晶91晚稻籼抛秧处理 | NY0941910180013 | 带壳谷粒 | 0.078 |
14 | 稻谷 | F玉晶91晚稻籼抛秧处理 | NY0941910180014 | 带壳谷粒 | 0.234 |
实施例收获后测定其精米镉含量,本发明所述降镉剂处理精米镉含量均值为0.187mg,对照例收获的精米镉含量均值为0 .35mg,所述水稻降镉剂处理精米镉含量比对照降低50%以上,且降镉剂处理精米镉含量达到稻米质量安全标准(<0 .2mg)。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种无人机专用水稻降镉剂,其特征在于,所述水稻降镉剂由甘氨酸、硒、硼酸纳、硫酸锰、硫酸锌、硝酸钾、表面活性剂和水组成,其中各组分的质量份为甘氨酸0.05~0.1份、硒0.5~1份、硝酸钾0.1~0.5份、硼酸纳0.1~0.5份、硫酸锰0 .5~1份、硫酸锌0 .1~0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种无人机专用水稻降镉剂,其特征在于,所述水稻降镉剂的质量份的原料还包括表面活性剂0 .01~0 .1份。
3.根据权利要求2所述的一种无人机专用水稻降镉剂,其特征在于,所述表面活性剂由辛二酸二乙酯(DESU)、磷酸三丁酯(TBP)或者癸二酸二乙酯(DES)中的一种或多种混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种无人机专用水稻降镉剂及其应用方法,其特征在于,把所述水稻降镉剂采用10~100倍水稀释,搅拌均匀后得到喷洒液;于水稻开花期将所述喷洒液利用无人机按200~250g/亩喷洒液的量均匀喷洒于水稻叶面,间隔3~5天后,再按同样标准喷施一次。
5.根据权利要求4所述的一种无人机专用水稻降镉剂及其应用方法,其特征在于,喷洒时避开阳光直射猛烈的时间段、水稻叶片带水的时间段以及水稻开花盛期。
6.根据权利要求5所述的一种无人机专用水稻降镉剂及其应用方法,其特征在于,喷洒时间为上午9点以前或下午4点以后。
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2020
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