NaHS作为阻控水稻累积镉的叶面调理剂的应用

摘要

本发明涉及一种NaHS作为阻控水稻累积镉的叶面调理剂的应用，所述NaHS的喷施浓度为40-60μmolL-1，所述NaHS喷施方法为，从水稻抽穗期开始，每7d喷1次，连续喷5次，所述NaHS喷施用量为：盆栽每株每次的用量为40-60mL，大田每亩用量为70-80L，所述NaHS直接用水溶解定溶，配制时加入助溶剂无水乙醇，加入浓度为0.03-0.04％V/V，加入表面活性剂加入量为：0.005-0.02％V/V。本方法采用叶面喷施硫氢化钠来控制水稻对镉的富集，喷施后，水稻籽粒、稻壳、地上部和地下部镉含量显著下降，大大减少了产生镉米的风险。

说明书

技术领域

本发明属于环境污染治理和农产品质量安全技术领域，具体公开了一种 NaHS作为阻控水稻累积镉的叶面调理剂的应用。

背景技术

镉(Cd)污染在世界范围内广泛存在并日益严重，我国受镉污染的土地面 积已超过20万亩。2011年4月国务院批复了“重金属污染综合防治十二五规 划”，镉被列为第一类规划对象，明确提出，要开展农产品产地重金属污染治 理与修复。2011年初，有媒体报道“我国有10％的稻米镉超标”论断，引发社 会民众对我国农产品安全生产问题的普遍担忧。因农产品产地Cd污染导致农 产品安全质量下降，已严重影响到人体健康和社会和谐，其治理任务刻不容缓。

目前，针对我国大面积、低中度Cd污染土壤的治理来说，主要采取植物 修复和化学钝化的方法。植物修复具有经济、环保等特点，但其治理周期长， 会使污染农田暂时丧失生产能力，在我国耕地资源十分紧张的形势下显然不能 大面积推广。化学钝化修复虽然能实现污染土壤上粮食作物可食部分达到国家 标准，但其用量较大，成本较高，且可能会对土壤环境质量产生负面影响，已 成为限制其发展的主要瓶颈。植物修复和化学钝化修复主要是通过减少作物根 系可吸收的Cd离子来达到修复目标，没有很好发挥作物本身控制Cd离子的能 力。现在越来越多的研究开始关注作物本身控制Cd离子转运和累积的能力， 其中，叶面喷施外源硅(Si)、硒(Se)、锌(Zn)等微量元素因其用量小、成 本低、用工少、操作简便、控制效果明显等优势在控制稻米积累镉方面倍受关 注，且研究表明叶面喷施Si肥、Zn肥和Se肥可以达到和土培根施同样的处理 效果。

硫化氢(H₂S)是在动物细胞中新发现的一种内源性气体信号分子。实际中 主要是利用H₂S供体硫氢化钠(NaHS)来产生H₂S。最近，研究发现外源H₂S 信号对植物的生理过程也具有调控作用。外源H₂S供体NaHS处理能够有效提 高小麦种子在金属胁迫下(铜和铝)的抗氧化酶活性，并缓解金属胁迫诱导的 氧化爆发以及对种子萌发的抑制。申请人前期试验还发现外源H₂S能显著降低 胡杨原生质体质膜对Cd的吸收速率，水培根施NaHS能减少水稻根对Cd的吸 收和累积。NaHS产生的H₂S与Cd和其他金属易形成CdS等沉淀，因此根施 NaHS在水稻生产中无法应用，同时，根施NaHS用量大、操作繁琐、成本高。

发明内容

本发明的目的在于丰富了叶面调理剂种类，提供NaHS作为阻控水稻累积镉 的叶面调理剂的应用，本发明采用叶面喷施硫氢化钠来控制水稻对镉的富集，喷 施后，水稻籽粒、稻壳、地上部和地下部Cd含量显著下降，大大减少了产生的 镉米的风险。

本发明为了实现以上目的，采用如下技术方案：

一种NaHS作为阻控水稻累积镉的叶面调理剂的应用。

而且，所述NaHS的喷施浓度为40-60μmolL^-1。

而且，所述NaHS喷施方法为，从水稻抽穗期开始，每7d喷1次，连续喷 5次。

而且，所述NaHS喷施用量为：盆栽每株每次的用量为40-60mL，大田每亩 用量为70-80L。

而且，所述NaHS直接用水溶解定溶，配制时加入助溶剂无水乙醇，加入浓 度为0.03-0.04％V/V，加入表面活性剂加入量为：0.005-0.02％V/V。

而且，所述表面活性剂为吐温80。

本发明的优点以及有益效果如下：

1、本发明采用叶面调理剂控制水稻对Cd的累积，叶面喷施后，水稻的生 物量没有显著变化，但其籽粒、稻壳、地上部和地下部Cd含量显著下降，大大 减少了产生的镉米的风险。

2、本发明使用的叶面调理剂为NaHS的水溶液，对其施用浓度和施用方法 经过了严格筛，最终获得有效降低水稻镉含量的最佳施用浓度和方法，该方法具 有用量小、成本低、用工少、操作简便、控制效果明显等优势。

3、本发明的改良剂还对大田条件下水稻进行了相关实验数据的测定，以证 实本叶面调理剂的有益效果，能够显著降低水稻籽粒中的镉的含量。

附图说明

图1为本发明叶面喷施NaHS对水稻地上部干重的影响；

图2为本发明叶面喷施NaHS对水稻地下部干重的影响；

图3为本发明叶面喷施NaHS对水稻籽粒Cd含量的影响；

图4为本发明叶面喷施NaHS对水稻稻壳Cd含量的影响；

图5为本发明叶面喷施NaHS对水稻地上部Cd含量的影响；

图6为本发明叶面喷施NaHS对水稻地下部Cd含量的影响；

上述附图的所有横坐标为硫氢化钠的喷施浓度(μmolL^-1)。

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。

一种NaHS作为阻控水稻累积镉的叶面调理剂的应用，应用方法如下：

硫氢化钠水溶液浓度为50μmolL^-1；

配制方法：以配制1L溶液为例，称取0.0028gNaHS固体，用去离子水(或 自来水)溶解，然后加入40mL无水乙醇和10mL吐温80混合液，边加入边搅 拌，最后定溶到1L；

喷施方法为：从水稻抽穗期开始，每7d喷1次，连续喷5次；

喷施量为：盆栽每株每次的用量为50mL，大田每亩用量为75L。

叶面调理剂施用范围：重金属镉污染土壤；

本发明的叶面调理剂的作用原理是：

现在的叶面肥一般指植物所需的大、中、微量元素和植物激素类物质来促进 植物生长，或者利用离子之间的相互拮抗作用来抑制植物对重金属的转运。本发 明的叶面调理剂NaHS是H₂S的供体，通过产生的H₂S气体分子调控信号途径 来控制Cd向籽粒中转运。

相关数据检测

施用效果(盆栽试验)：

如图1-6所示，叶面喷施不同浓度的NaHS水溶液后，水稻地上、地下部生 物量稍有增加，但没有达到显著水平；但水稻籽粒、稻壳、地上部、地下部Cd 含量显著降低，其中50μmolL^-1的处理效果最好，分别降低了45.9、69.9、66.4 和42.5％。