[發明專利]一種葉面阻抑水稻籽粒鎘積累的種植方法

在審

• 申請號: 201910257325.0
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109892185A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 汪承潤;汪順祺;郭春鳳;張傳武;劉天驕
• 申請（專利權）人: 淮南師范學院
• 主分類號: A01G22/22
• 分類號: A01G22/22;A01C21/00;C05G3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

本發明公開了一種葉面阻抑水稻籽粒鎘累積的種植方法。將制得的硒(Se)硅(Si)復合溶膠稀釋后，在水稻孕穗前2周開始均勻噴施于葉面，能夠顯著降低稻米中鎘的含量,適用于防治稻田鎘的面源污染。在降低稻米鎘污染的效應方面，葉面噴施該復合溶膠稀釋液明顯優于噴施原SiO₂ NPs或Se NPs溶膠稀釋液，同時還能夠顯著提高稻米的有機硒含量，可用于富硒米的開發。

技術領域

本發明屬于水稻富硒阻鎘種植方法領域，具體涉及一種葉面阻抑水稻籽粒鎘累積的種植方法，應用Se NPs溶膠與SiO₂NPs制備量子點尺寸SiO₂微粒與納米硒的復合溶膠，在水稻孕穗前2周，葉面噴施此復合溶膠稀釋液能夠顯著降低稻米中鎘的含量，其效應明顯優于噴施原SiO₂NPs或Se NPs應用液，同時還能夠顯著提高稻米的有機硒含量。本方法可為稻田鎘面源污染的防治、消減稻米鎘污染以及生產富硒大米提供一種便捷高效的技術。

背景技術

降低水稻對重金屬的吸收通常有兩種途徑：一種是土壤鈍化技術，即向污染稻田中施加各種改良劑，鈍化土壤重金屬，從而降低其遷移能力和生物有效性；另一種是葉面阻控技術，即向水稻葉面噴施適宜劑量的植物改良劑，抑制水稻對有毒重金屬或類金屬元素的吸收、轉運與累積，從而降低稻米中鎘、鉛、砷等元素含量。目前報道較多的是硒、硅、鋅、鐵、錳、硫等植物營養調節劑，可有效降低典型重金屬或類金屬在稻米等作物中的積累。硒不僅能夠直接拮抗重金屬離子，還能夠增強水稻細胞的木質素合成，提高細胞壁的厚度和機械強度，有利于重金屬離子在細胞壁上的固定與沉積。通常情況下，硒、硅或其它元素的配合施用要比單施一種元素效果更好。

近年來，納米材料在農業生態污染防治中的應用潛力越來越引起人們的關注。已有報道，硒、硅納米溶膠因其特殊的理化性質，生物有效性高，反應活性強，其阻抑鎘、砷等重金屬或類金屬元素向稻米遷移蓄積的環境效應和生態效應明顯優于無機硒鹽或硅酸鹽。據報道，硅納米溶膠的粒徑大小是影響水稻細胞吸收鎘的關鍵因子，其粒徑越小，與鎘離子的結合位點就越多，對鎘離子的結合能力也就越顯著。另外，硒、硅納米溶膠的生物毒性還遠低于其無機鹽類離子。因此，改進硒、硅溶膠的合成工藝，提高其拮抗、鈍化和阻抑重金屬離子向稻米遷移累積的潛力，可望為稻田重金屬污染的防治和消減稻米的重金屬污染提供一種高效、便捷和安全的技術。專利(CN201310737996.X)合成了一種硒摻雜納米硅溶膠，硒含量占1％以上，二氧化硅20％以上，膠體粒徑小于50nm，可以抑制水稻對砷、鎘的吸收累積，同時還能夠顯著提高稻米的硒含量。該復合溶膠的合成步驟比較繁瑣，操作難度大，不易推廣。本發明建立了一種合成硒硅復合溶膠的簡易方法，其特征在于：(1)SiO₂NPs粒徑達到了2-5nm，Se NPs顆粒分散于SiO₂NPs顆粒之間；(2)在水稻孕穗開始前2周，葉面噴施該復合溶膠適宜倍數的稀釋液不僅能夠顯著降低稻米中鎘的含量，也能夠顯著提高稻米總硒的質量分數，還能夠使水稻增產10％以上。

本技術參數源自數次的實驗室研究和大田試驗的結果，本復合溶膠對水稻籽粒鎘累積的抑制效應明顯優于普通的硒、硅納米溶膠及其摻雜的復合溶膠，具有合成簡單、效應明顯、價格低廉和易于推廣的優勢。相關合成方法尚未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種葉面阻抑水稻籽粒鎘積累的種植方法，以解決上述背景技術中提出的在鎘污染稻田種植食品安全達標、富硒增產的稻米的技術難題。

為此，本發明提供如下技術方案：一種葉面阻抑水稻籽粒鎘積累的種植方法，包含以下步驟：

步驟1、Se NPs溶膠的制備與表征

①將0.4g阿拉伯樹膠充分溶解于40mL去離子水，制備A液；

②將0.0692g Na₂SeO₃充分溶解于40mL去離子水，制備B液；