[發明專利]一種減少油菜鎘吸收的方法

無效

• 申請號: 201310181547.1
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103250539A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 王林;徐應明;孫約兵;梁學峰;林大松;孫揚;秦旭
• 申請（專利權）人: 農業部環境保護科研監測所
• 主分類號: A01G1/00
• 分類號: A01G1/00;A01B79/02
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術領域

本發明涉及農產品安全生產技術領域，具體地說是一種減少油菜鎘吸收的方法。

背景技術

隨著我國經濟和工農業的迅速發展，違規排放工業“三廢”和城市生活垃圾，使用重金屬含量超標的污水灌溉和污泥農用，不合理地施用農藥、化肥，造成我國農業土壤中的重金屬含量持續增加，尤其是位于城市郊區和工礦企業周邊的菜地土壤，重金屬污染日益嚴重，進入菜地土壤的重金屬污染物被蔬菜吸收后，也加劇了蔬菜產品的重金屬污染。近年來的調查發現，許多大中城市的蔬菜重金屬含量均出現了不同程度的超標，例如南京、廣州、福州、沈陽以及天津。有調查表明，珠三角地區近40%的菜地土壤重金屬含量超標，有10%屬于嚴重污染，在這些菜地中生產的蔬菜重金屬含量超標率也較高，可以達到22~31%，其中以油菜、生菜、油麥菜中鎘、鉛的超標率最高。南京城郊18?個地點的油菜樣品分析表明，葉片Cd?含量全部超過食品衛生標準，最高超出17?倍。在重慶各區縣進行的蔬菜重金屬含量和健康風險調查表明，蔬菜中Cd和Pb污染最為嚴重，而在油菜和芥菜中Cd和Pb經膳食攝入的健康風險較高，嚴重威脅居民健康。由此可知，嚴重的菜地土壤重金屬污染導致蔬菜產品的重金屬含量時有超標，而對于葉菜類蔬菜，特別是油菜，鎘鉛污染更為嚴重，急需治理。

降低作物重金屬污染的方法較多，可以從土壤和植物兩個方面入手。首先在土壤方面，可以通過重金屬污染修復技術來減少土壤中重金屬的含量或降低其有效性，從而減少作物吸收累積。目前在眾多土壤重金屬污染修復技術中，原位化學鈍化修復技術以其簡便、效果好和經濟實用的優點而受到人們的普遍重視，尤其適用于修復大面積中、輕度污染的農田土壤。它通過在土壤中投加鈍化材料，與重金屬元素發生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化以及氧化還原一系列反應，進而改變重金屬的賦存形態，顯著降低其生物有效性和可遷移性，明顯緩解重金屬污染對植物生長的毒害作用，大幅減少植物對重金屬的吸收累積。從上世紀80年代起，原位鈍化修復技術開始投入到實際應用中。

近年來，作為一種新型鈍化材料，生物質碳開始逐步應用到土壤重金屬污染修復研究中。隨著農業廢棄物生物質熱裂解碳化工藝技術的日益成熟，作物秸稈、畜禽糞便、城市垃圾以及污泥等有機生物質均可采用熱裂解的方法轉化為生物質碳。這些農業廢棄物資源量大，每年全國畜禽糞便排放量超過27億噸，秸稈有5億多噸，將這些廢棄物資源化不僅可以避免焚燒或堆置產生的環境污染問題，還可以促進農業循環經濟發展，有利于推動農業生產的固碳減排。生物質碳具有多孔性，擁有較大的比表面積、較強的表面吸附能力以及高度的化學惰性，其表面高度芳香化結構和部分羥基、酚羥基以及羰基官能團，對有機和無機污染物具有高度的親和力，可以作為土壤重金屬污染的理想鈍化劑。近年來的多項研究表明，不同來源的生物質碳對土壤和水體中的重金屬以及有機污染物有較好的吸附鈍化效果，完全可以用于重金屬污染的鈍化修復，并具有來源廣泛、成本低廉且改良土壤理化性狀的優點。

近年來，從植物方面入手來降低作物重金屬污染引起人們的廣泛關注。很多研究表明，作物累積重金屬的能力不僅在種間存在明顯差異，而且在種內即品種間也存在較大差異。基于這一發現，人們提出了重金屬排異品種的概念，這些品種在中輕度污染土壤上生長時，其可食部位重金屬含量極低，顯著低于傳統品種，能夠符合食品衛生標準的要求。將重金屬排異品種應用于農業生產，可以顯著減少作物對重金屬的吸收，保障農業安全生產。目前，國內外學者對多種作物Cd積累的品種間差異進行了研究，并篩選了一批Cd排異作物品種；其中，大田作物包括水稻、小麥、大麥、大豆、玉米；蔬菜包括番茄、長豇豆、蕹菜、菜心、芹菜、大白菜。然而對于鎘累積能力較強的油菜，其鎘排異品種的篩選和應用則未見報道。

由于作物對重金屬的吸收不僅受基因型的控制，還受到土壤污染水平和理化性質的影響，因此重金屬排異品種的應用會受到土壤重金屬污染水平的嚴格限制。對于許多易于累積重金屬的蔬菜作物而言，選育的重金屬排異品種僅適合在重金屬輕度污染土壤上應用，在中、高污染地區則由于可食部位重金屬含量超標風險較大而無法種植、推廣。如果能夠將重金屬排異品種栽培和土壤鈍化修復措施聯合應用，在種植排異品種時，施用一些能顯著降低土壤重金屬活性的鈍化材料，這樣就可以有效發揮二者優勢，進一步減少作物對重金屬的吸收累積，從而擴展重金屬排異品種的應用范圍，提高其應用的安全性。基于此，本發明將提供一種減少油菜鎘吸收的方法，將種植油菜鎘排異品種和土壤鈍化措施聯合應用，克服現有技術的不足，為我國農產品安全生產提供新的解決方法。

發明內容