[發(fā)明專(zhuān)利]一種降低鎘在煙草中積累的制劑及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410056251.1
• 申請(qǐng)日: 2014-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103936495A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹方彬;鄔飛波;張國(guó)平;商勝華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C05G3/00
• 分類(lèi)號(hào): C05G3/00;A01N37/46;A01P21/00
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)中土壤重金屬污染的治理和農(nóng)產(chǎn)品安全領(lǐng)域，涉及一種降低鎘在煙草中積累的制劑及其使用方法。

背景技術(shù)

鎘(Cadmium,Cd)是已知的毒性最強(qiáng)和農(nóng)田受污染最嚴(yán)重的重金屬之一。同時(shí)，Cd的遷移性較強(qiáng)，易被植物吸收并轉(zhuǎn)移至地上部，超過(guò)一定限度不僅對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育造成傷害，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降，更有可能通過(guò)食物鏈威脅人類(lèi)健康。因此，降低Cd積累不僅能提高農(nóng)作物的品質(zhì)，保護(hù)生態(tài)平衡，還可降低Cd帶給人類(lèi)的健康風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)調(diào)查,我國(guó)受鎘污染的耕地已超過(guò)1.33萬(wàn)hm²，涉及11個(gè)省25個(gè)地區(qū)。1955年至上世紀(jì)70年代初，在日本富山市神通川流域曾因大米鎘含量超標(biāo)引起第二公害病—“骨痛病”，先后導(dǎo)致80多人死亡，政府與民眾即使時(shí)至今日亦談虎色變，為此政府對(duì)各種食品的鎘含量制訂了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求?？傊?鎘污染已對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和人類(lèi)的生存質(zhì)量產(chǎn)生了巨大的威脅(Davis,1984)。控制和降低農(nóng)作物鎘污染亟待解決。

中國(guó)是世界最大的煙草生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，近年來(lái)煙葉種植面積超過(guò)100萬(wàn)公頃，總產(chǎn)達(dá)200萬(wàn)噸。煙草與1000萬(wàn)人口的就業(yè)和一億多人口的經(jīng)濟(jì)生活密切相關(guān)（周瑞增，1997），煙草業(yè)每年的稅收超過(guò)2100億元,約占國(guó)民收入的9%左右。同時(shí)煙葉及其產(chǎn)品是我國(guó)煙草行業(yè)出口創(chuàng)匯的重要組成部分。已有研究表明，煙草是對(duì)鎘等重金屬吸收轉(zhuǎn)移能力極強(qiáng)的作物（王曉敏等，2008），同時(shí)不適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝措施可影響煙葉重金屬含量。煙草中的重金屬鎘，會(huì)通過(guò)抽吸過(guò)程中主流煙氣進(jìn)入人體，對(duì)人體造成潛在危害。人體過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿，影響磷鈣的吸收代謝，增加腎骨病變的危險(xiǎn)性，并有可能致癌和致畸。2010年10月在澳大利亞悉尼召開(kāi)的第九屆亞太煙草與健康會(huì)上發(fā)表的國(guó)際煙草控制政策評(píng)估項(xiàng)目報(bào)告指出：接受檢測(cè)的大前門(mén)、紅雙喜、紅塔山等13個(gè)中國(guó)品牌香煙中鎘平均含量為3.24μg/g（2.0–5.4之間）；其含量與加拿大產(chǎn)香煙相比，最高超出3倍以上。由此引發(fā)煙草行業(yè)的“重金屬”危機(jī)。煙草在生產(chǎn)加工過(guò)程中人為添加重金屬的可能性幾乎沒(méi)有，超標(biāo)反映的是環(huán)境問(wèn)題。土壤重金屬鎘污染已對(duì)煙葉質(zhì)量安全、人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。煙草中鎘的含量、遷移及控制成為廣大煙草科技工作者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

還原性谷胱甘肽（GSH）是一種廣泛存在于植物和動(dòng)物中的一種小分子游離硫醇三肽，對(duì)維持蛋白硫醇水平、硫醇和二硫鍵交換、氫過(guò)氧化物和自由基的清除以及氨基酸的跨膜運(yùn)輸?shù)戎T多生命過(guò)程發(fā)揮著重要作用（Mendoza-Co′zat等，2005）。GSH特有的氧化還原及親核特性，使得它參與抵御包括外源性物質(zhì)、氧自由基、鹽害、酸害以及重金屬在內(nèi)的多種毒性反應(yīng)（Ferguson和Booth1998；Wu等2003）。Chen等（2010）發(fā)現(xiàn)向Cd溶液中添加GSH能夠顯著緩解Cd引起的大麥生長(zhǎng)抑制并降低Cd引起超氧陰離子、過(guò)氧化氫和丙二醛的積累。GSH能夠調(diào)控水稻中抗氧化酶活性進(jìn)而抵御Cd和Cr毒害（Cai等，2011）。硒（Se）是人類(lèi)和動(dòng)物體內(nèi)必需的微量元素，它的生物化學(xué)功能已經(jīng)被廣泛研究（Hartikainen，2005）。雖然，Se對(duì)于植物來(lái)說(shuō)是非必需元素，但是有研究表明Se能夠提高植物生長(zhǎng)速率、抑制膜脂過(guò)氧化和增加抗氧化能力（Djanaguiraman等，2005）。鋅（Zn）是植物生長(zhǎng)所必需的微量元素，同時(shí)與Cd存在拮抗作用（Aravind等，2009）。Wu等(2002)發(fā)現(xiàn)Zn能夠顯著降低大麥中Cd的積累。番茄中也發(fā)現(xiàn)了相類(lèi)似的結(jié)果（Mohammad等，2009）。Zn還能緩解汞引起的生長(zhǎng)抑制（Chen等，2007）。硅（Si）是植物體內(nèi)含量較高的元素之一，占植株干重的0.1%-10%不等。楊超光等（2005）報(bào)道向土壤中添加2.0g/kg硅酸鈉后可緩解玉米鎘毒害。

雖然以上研究能夠緩解鎘毒害，但是均是采用緩解因子與Cd共培養(yǎng)的方式，實(shí)際生產(chǎn)中還沒(méi)有切實(shí)可行的方法；如果考慮到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，此種方式面臨操作復(fù)雜、施用量相對(duì)偏大、成本偏高等一系列問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種降低鎘在煙草中積累的制劑，本制劑以葉面噴施的方式進(jìn)行，易于配制，同時(shí)操作簡(jiǎn)便，成本低廉，非常適用于農(nóng)業(yè)大田生產(chǎn)。

本發(fā)明還提供上述降低鎘在煙草中積累的制劑的使用方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種降低鎘在煙草中積累的制劑，該制劑包含如下濃度的組分：還原性谷胱甘肽50-65mg/L，亞硒酸鈉15-22mg/L，硅酸鈉2.5-3.5×10³mg/L。