[發(fā)明專利]一種水稻重金屬污染葉面復(fù)合噴施劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810946148.2
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109156475A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 芮玉奎;王瑤瑤;郝毅;張雪敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01N59/00
• 分類號: A01N59/00;A01P21/00
• 代理公司: 北京迎碩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11512
• 代理人: 錢揚保;張群峰

本發(fā)明提供一種水稻重金屬污染葉面復(fù)合噴施劑，該噴施劑主要包含納米二氧化硅、碳納米管、富勒烯三種成分。本發(fā)明所制備的重金屬污染葉面噴復(fù)合施劑對緩解水稻重金屬污染，降低重金屬對水稻的毒性，提升植物重金屬抗逆性具有顯著功效，可以有效改善農(nóng)田土壤重金屬污染狀況，同時促進作物生長。本發(fā)明還提供了該葉面復(fù)合噴施劑的施用方法，及其在重金屬Cd污染農(nóng)田土壤中的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于葉面噴施技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種運用于水稻重金屬污染的葉面復(fù)合噴施劑，包含其主要成分、制備方法及其施用方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢氣、廢水、廢渣的不合理排放，城市生活污水及垃圾的不合理處置以及含有重金屬元素(如Pb,Cd,As等)的農(nóng)藥、化肥的不合理使用，使得環(huán)境中的重金屬含量明顯提高，而這些重金屬一旦通過飲食、呼吸或直接接觸的路徑進入人體，就會極大地損傷人體器官的正常功能。重金屬進入土壤，一方面降低了土壤的生產(chǎn)力，另一方面也使得其中種植的農(nóng)作物處于重金屬脅迫環(huán)境中，農(nóng)作物的根系會從受污染的土壤中吸收重金屬元素，并將這些元素轉(zhuǎn)移至其地上部，最終在其籽實中積累，從而嚴重影響其品質(zhì)。水稻亦在重金屬的影響之列。以重金屬鎘(Cd)為例，前環(huán)境保護部(現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部)和前國土資源部(現(xiàn)自然資源部)2014年發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》中顯示，在被調(diào)查的8種重金屬及類金屬(Cd,As,Hg,Cu,Pb,Cr,Zn,Ni)中，Cd在受污染的土地中超過前環(huán)保部的規(guī)定限值的百分比最大，超標率達到了7％。目前，鎘污染嚴重威脅糧食作物的安全，對人類健康的影響不容忽視。前文所述事實提醒我們，采取一系列的防控措施是十分必要的。

葉面噴施是一種通過噴灑肥料溶液，使植物通過葉片獲得營養(yǎng)元素的方法。葉面噴施可迅速為植物補充營養(yǎng)，有效補充根吸收營養(yǎng)的不足。夏圣益等通過6年的研究表明，在水稻拔節(jié)期至抽穗期之間葉面噴施硅肥可有效增加其產(chǎn)量。在實際生產(chǎn)中，以根部施肥為基礎(chǔ)，正確合理地配合葉面施肥，可將葉面肥增產(chǎn)增收的作用最大化。

納米技術(shù)在20世紀中期由費曼提出，現(xiàn)如今已被譽為21世紀最有前途的技術(shù)之一。納米材料作為一種新興的功能型材料，已經(jīng)越來越頻繁地出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)生活之中，其在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、軍工、光伏發(fā)電等領(lǐng)域均有應(yīng)用，隨著人們對納米技術(shù)和納米材料功能的不斷探索，已經(jīng)有人開始研究納米材料是否能對重金屬造成影響。基于此，本次實驗采用二氧化硅納米顆粒(SiO₂NPs)和碳納米管(CNT)以及富勒烯(C₆₀)進行葉面混合噴施，研究納米材料對鎘污染水稻的生長及相應(yīng)的毒理學(xué)影響。本發(fā)明旨在通過葉面噴施納米材料技術(shù)為解決鎘污染的實際問題開辟出一條更為經(jīng)濟環(huán)保的道路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有修復(fù)水稻鎘污染的葉面復(fù)合噴施劑，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出了一種能夠有效抑制植物對重金屬鎘吸收的葉面噴施技術(shù)。

一種水稻重金屬污染葉面復(fù)合噴施劑，由納米二氧化硅、碳納米管和/或富勒烯與水形成的懸浮液構(gòu)成。

納米二氧化硅為無定形白色粉末，分子式SiO₂，不溶于水，因其獨特的結(jié)構(gòu)特征、低毒性而被廣泛利用。研究表明納米二氧化硅對植物具有一定的保質(zhì)作用，納米硅因其純度高，粒徑小，表面活性高，對環(huán)境無毒無害等特點，已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、醫(yī)藥等領(lǐng)域。其實，在納米硅之前，人們就已經(jīng)對硅在植物體內(nèi)發(fā)揮的作用進行了研究。Soundararajan等人發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫環(huán)境下，植物會出現(xiàn)脂質(zhì)過氧化的現(xiàn)象，而硅可減輕該不良現(xiàn)象對植物機體的影響程度，與此同時抑制植物體內(nèi)過氧化物的積累。Isa團隊通過研究發(fā)現(xiàn)，水稻葉片自身就具有硅質(zhì)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以促進葉綠素的積累，加速水稻幼苗葉片的生長，增加水稻的抗性。因此，二氧化硅被選用于本發(fā)明作為主要的組成成分之一。