[發(fā)明專利]一種抑制水稻重金屬鎘富集的水溶肥料

在審

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• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110256142A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉向華;魏莉麗;吳一平
• 申請（專利權(quán)）人: 河南農(nóng)業(yè)大學(xué);魏莉麗
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種抑制水稻重金屬鎘富集的水溶肥料及制備方法，所述水溶肥料，按重量百分比計算，包括氫醌1～5份、木質(zhì)素磺酸鈉2～8份、殼聚糖谷氨酸鹽5～15份、生化黃腐酸液10～20份、發(fā)酵蕎麥殼粉20～50份、過磷酸鈣14～35份、尿素18～49份、磷酸二氫鉀11～32份、鉬酸鈉1.2～5.4份、甲酸鈣2.3～6.5份、烷基糖苷3.2～8.4份、白果新酸1.3～5.5份、維生素D 0.5～1.5份、氧化鋅0.5～1.5份、復(fù)合生物菌1?5份、高爐渣粉2?29份、PH調(diào)節(jié)劑0.6?1份和余量為水；本發(fā)明提出的抑制水稻重金屬鎘吸收和富集的水溶肥料，其能夠減少水稻對重金屬鎘的吸收累積，保障稻米食用安全以及提高水稻品質(zhì)，促進(jìn)水稻增產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抑制水稻重金屬鎘吸收和富集的水溶肥料及制備方法。

背景技術(shù)

水稻作為世界五大糧食作物之一，由于受重金屬污染的嚴(yán)重威脅，其安全生產(chǎn)問題備受關(guān)注。隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，我國農(nóng)田重金屬污染狀況日漸堪憂，尤其是重金屬鎘的污染。鎘容易被水稻等禾本科作物吸收并向籽粒富集和積累，從而影響籽粒的食用安全。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，我國受重金屬污染的耕地面積已達(dá)2000萬公頃，占全國總耕地面積的1/6。我國平均每年被重金屬污染的糧食達(dá)1200萬噸，造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。

根據(jù)近幾年統(tǒng)計，我國鎘污染農(nóng)田面積達(dá)到28萬公頃，年產(chǎn)鎘超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量超過150萬噸（羅瓊，王昆，許靖波，陳光輝“我國稻田鎘污染現(xiàn)狀、危害、來源及其生產(chǎn)措施”，《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》 2014[30]）。鎘是毒性最強(qiáng)的重金屬之一，鎘不僅影響水稻的生長發(fā)育，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量和品質(zhì)下降，而且能夠在植物體內(nèi)積累并進(jìn)入食物鏈，或通過污染空氣進(jìn)入人的呼吸道，危害人類健康。因此，抑制水稻重金屬鎘吸收和富集成為迫切需要解決的問題。人長期食用含鎘的食物會引起痛痛病(即骨癌病)。病癥表現(xiàn)為腰、手、腳等關(guān)節(jié)疼痛。病癥持續(xù)幾年后，患者全身各部位會發(fā)生神經(jīng)痛、骨痛現(xiàn)象，行動困難，甚至呼吸都會帶來難以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼軟化、萎縮，四肢彎曲，脊柱變形，骨質(zhì)松脆，就連咳嗽都能引起骨折。患者不能進(jìn)食，疼痛無比。鎘大米帶來了很大的恐慌，其成因涉及方面比較多，它既是環(huán)境保護(hù)、土壤污染防治層面上的監(jiān)管不達(dá)標(biāo)，也是食品安全保障、市場秩序維護(hù)層面上的監(jiān)管不達(dá)標(biāo)。一方面，采礦企業(yè)幾乎沒有環(huán)保設(shè)施，重金屬排污被放任自流地進(jìn)入土壤農(nóng)田;另一方面，被重金屬嚴(yán)重污染的土地繼續(xù)種植大米，農(nóng)民沒有收到任何來自政府方面的種植禁令。最后，重金屬超標(biāo)的大米進(jìn)入市場交易。2002年，農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心曾對全國市場稻米進(jìn)行安全性抽檢。結(jié)果顯示，稻米中超標(biāo)最嚴(yán)重的重金屬是鉛，超標(biāo)率28.4%，其次就是鎘，超標(biāo)率10.3%。2007年，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所教授潘根興和他的研究團(tuán)隊，在全國六個地區(qū)(華東、東北、華中、西南、華南和華北)縣級以上市場隨機(jī)采購大米樣品91個，結(jié)果同樣表明:10%左右的市售大米鎘超標(biāo)。他們的研究發(fā)表于《安全與環(huán)境》雜志。多位學(xué)者表示，基于被污染稻田絕大多數(shù)不受限制地種植水稻的現(xiàn)實(shí)，10%的鎘超標(biāo)稻米。中國年產(chǎn)稻米近2億噸，10%即達(dá)2000萬噸。2008年南京農(nóng)大潘根興團(tuán)隊在全國多個縣級以上市場隨機(jī)采購樣品，結(jié)果表明10%左右的市售大米鎘超標(biāo)。2008年4月，研究小組從江西、湖南、廣東等省農(nóng)貿(mào)市場隨機(jī)取樣63份，實(shí)驗結(jié)果證實(shí)60%以上大米鎘含量超過國家限值。數(shù)值如此之高的重要原因之一是，南方酸性土壤種植超級雜交稻比常規(guī)稻更易吸收鎘，但此因之外，南方諸省大米的鎘污染問題仍然異常嚴(yán)峻。針對2013年中國熱議的鎘米污染，多位專家表示，土壤鎘污染主要來自采礦、冶煉行業(yè)，工廠排放廢氣中含有鎘，可能會通過大氣沉降影響較遠(yuǎn)的地方。2013年5月，廣州市食品藥品監(jiān)管局抽檢結(jié)果顯示，在對18個批次的大米及米制品抽檢后，監(jiān)管部門發(fā)現(xiàn)有8個批次被發(fā)現(xiàn)鎘含量超標(biāo)，比例高達(dá)44.4%。而在以種植水稻為主的廣西思的村，不少村民已具有疑似骨痛病初期癥狀。2013年5月，湖南省攸縣3家大米廠生產(chǎn)的大米在廣東省廣州市被查出鎘超標(biāo)事件經(jīng)媒體披露。廣東佛山市順德區(qū)通報了順德市場大米檢測結(jié)果，在銷售終端發(fā)現(xiàn)了6家店里售賣的6批次大米鎘含量超標(biāo);在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)3家公司生產(chǎn)的3批次大米鎘含量超標(biāo);在流通環(huán)節(jié)抽檢了湖南產(chǎn)地的大米。在抽檢的27家雜貨鋪、食品店、購物中心中，共有6家店里的大米鎘超標(biāo)。這6家店里的鎘超標(biāo)大米都是湖南大米。另外，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，順德市監(jiān)局還查出了一批原料來自江西、廣東樂昌，而在順德加工的鎘超標(biāo)大米。在6家被公布的大米生產(chǎn)廠家中，有3家來自湖南攸縣。攸縣歷來是湘東糧倉，農(nóng)業(yè)大縣。2013年5月16日，廣州市食品藥品監(jiān)督管理局在其網(wǎng)站公布了2013年第一季度抽檢結(jié)果。此次抽檢大米及米制品的合格率最低，抽檢的18批次中只有10批次合格，合格率為55.56%。不合格的8批次原因都是鎘含量超標(biāo)。2013年從5月19日開始，攸縣已經(jīng)召集農(nóng)業(yè)、環(huán)保等多個政府部門組成調(diào)查組對此展開調(diào)查。3家被曝大米鎘超標(biāo)的生產(chǎn)廠家被要求停產(chǎn)待查。部分大米鎘超標(biāo)只是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)在面臨的諸多嚴(yán)峻問題之一。針對水稻等作物栽培過程中，農(nóng)藥、化肥、水資源大量消耗和使用，嚴(yán)重污染環(huán)境，嚴(yán)重消耗能源等弊端，需要整合目前國內(nèi)外最新的水稻分子生物學(xué)的研究成果，采用包括轉(zhuǎn)基因技術(shù)在內(nèi)的現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)育種手段相結(jié)合的策略。目前，減少重金屬污染土壤環(huán)境中水稻對鎘的吸收和富集，采取的措施主要有三種:一是將鎘從土壤中直接去除，如采用工程措施“換土法”、種植超累積作物。二是改變土壤中重金屬的賦存形態(tài)，使其從有效態(tài)轉(zhuǎn)變成難以迀移的穩(wěn)定態(tài)，如施用鈍化劑。三是噴施葉面阻控劑，減少水稻對重金屬的吸收和富集。第一種措施因工程修復(fù)所需資金較大，難以進(jìn)行大面積推廣;第二種措施對土壤破壞較重，土壤中必須的微量元素也發(fā)生沉淀，從而導(dǎo)致營養(yǎng)元素缺乏;第三種噴施葉面阻控劑往往會對水稻的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響，因此，開發(fā)一種能夠有效抑制重金屬鎘的環(huán)保型水溶肥料，對于本領(lǐng)域人員來說，則更具現(xiàn)實(shí)意義。