[發明專利]改良劑及制備方法、促進農作物地下部分對鎂吸收的方法

在審

• 申請號: 202010078934.2
• 申請日: 2020-02-03
• 公開（公告）號: CN111248227A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 李亞東;倪紅;湯行春;楊升;廖衛芳;姚倫廣;段鵬飛;王友平;汪華
• 申請（專利權）人: 湖北大學;南陽師范學院;湖北省農業科學院植保土肥研究所
• 主分類號: A01N65/08
• 分類號: A01N65/08;C09K17/32;A01P21/00;C05F11/00;C05G1/00;C05G5/20;A01G7/06;A01B79/02;C09K101/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 冷文燕;項榮

本發明提供了一種改良劑及制備方法、促進農作物地下部分對鎂吸收的方法。這種改良劑應用在高鎘污染酸性土壤以促進農作物地下部分對鎂吸收，這種改良劑的制備方法包括以下步驟：將鈣源原料和溶劑混合，得到含鈣乳液；將蛋白質原料與含鈣乳液混合，攪拌均勻得到混合液；混合液在加熱條件下進行反應，反應結束后過濾得到濾液，將濾液濃縮至濃度為20～30％的濃縮液。這種方法應用于高濃度鎘污染的酸性土壤中可以促進農作物地下部分對于鎂元素的吸收，利于農作物根系內營養物質的生成以及根系的生長。

技術領域

本發明涉及污染土壤治理技術領域，具體涉及一種改良劑及制備方法、促進農作物地下部分對鎂吸收的方法。

背景技術

隨著現代工農業的快速發展，土壤重金屬污染的形勢也越來越嚴峻，我國重金屬污染事件正進入高發期，在眾多污染場地中，重金屬污染是一個突出的問題。2014年環境保護部和國土資源部發布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物點位超標率分別為7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％，其中以鎘污染最為突出。

土壤的重金屬污染主要是由下述的三個原因造成的：

1)污水灌溉，是指以經過處理并達到灌溉水質標準要求的污水為水源所進行的灌溉。污水灌溉是把雙刃劍，雖然城市污水不僅是重要的肥源，還是郊區農作物的重要水源，但是污水中含有大量不利于農作物生長的重金屬元素，尤其在工業污水中，會造成很多環境問題。我國是個農業大國，大面積的耕地以及城市的近郊土地或多或少都受到了不同程度的重金屬污染。不僅如此，隨著我國工業的飛速發展，大量的工業污水排入下水道，與生活污水混合，未經分流及凈化處理，從而使得大量重金屬進入農田灌溉區土壤中，造成土地嚴重的重金屬污染。據統計，我國耕地重金屬的污染面積占耕地總面積的16％以上，每年的受重金屬污染的糧食達到了驚人的1200萬噸，引起糧食減產高達1000萬噸，亟待解決。

2)其次，我國身為農業大國，每年都會使用大量的農藥及肥料，以推動農業快速發展。然而，一般肥料均會含有一定量的重金屬，過量地使用化肥和農藥會導致土壤重金屬含量的增加。

3)工業活動，例如，能源開采，金屬冶煉，燃料燃燒等都會排放大量的廢氣，這些廢氣中含有大量的重金屬，大部分重金屬會以氣溶膠的狀態進入大氣，經過一系列的自然沉降及降水進入土壤，據統計，在燃燒化石燃料時，有10％～30％的重金屬會在距離排放源10km內的范圍內自然沉降，它們會隨煙塵進入大氣，最后進入土壤。

而我國很多農業區由于污水灌溉的影響，其土壤中的鎘含量已經很高，比如遼寧的張士灌區，其部分地區的土壤中鎘含量已經超過了7mg/kg，但是由于我國農田的不足，因此在高鎘污染的土壤中種植農作物已是不得不進行的無奈之舉。

現有研究表明，不同溫度下的紅壤、赤紅壤和黃壤等酸性土壤類別的鎘解析率均在15％以上，顯著高于灰漠土和栗鈣土等堿性土壤類別的鎘解析率(＜10％)。此外，根據2005～2011年測土配方施肥902萬個土壤樣品測試數據統計分析顯示，與30年前的第二次土壤普查相比，全國耕地土壤pH下降0.13～1.3，平均下降0.8，我國40％的耕地土壤處于pH 6.5以下。

鎂是小麥生長發育所必需的營養元素之一，已列為僅次于氮、磷、鉀的農作物第四大必需營養元素。鎂既是葉綠素的成分，也是多種酶的活化劑，對農作物體的光合作用、氮素吸收、碳水化合物的合成與轉運、蛋白質合成、脂肪代謝、活性氧代謝、酶活性、基因表達、根系活力、抗逆性及其他離子的吸收等方面均有重要影響。鎂還對小麥成穗、穗粒數和千粒重都有一定的促進作用，對小麥產量的提高有重大意義。

酸性土壤中活性鋁含量增多，產生鋁脅迫，影響農作物對鎂的吸收。究其原因如下：鋁抑制農作物根尖分生組織的細胞分裂，使根系生長受阻；鋁的離子半徑和鎂相似，在根系的質外體中競爭交換位點，鋁置換了交換性鎂；鋁抑制了質膜上的載體或在載體位點競爭；過量的鋁導致農作物細胞膜的結構和穩定性受到破壞，鎂可以減輕鋁對農作物體內的毒害。