[發明專利]一種用于改善農作物生長環境的農田修復劑

有效

• 申請號: 202210414373.8
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114907167B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 蔡妙珍;周俊;吳西林;朱璞
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學;金華市農業科學研究院（浙江省農業機械研究院）
• 主分類號: C05G3/80
• 分類號: C05G3/80;C09K17/02;C01G49/00;C09K101/00
• 代理公司: 杭州知學知識產權代理事務所(普通合伙) 33356
• 代理人: 何紅信

本發明提供了一種用于改善農作物生長環境的農田修復劑，旨在解決現有技術中農田中的砷元素超標時對農作物污染較為嚴重的問題。一種用于改善農作物生長環境的農田修復劑，包括Mg?Fe?LDH。本發明中，農田修復劑主要成分為Mg?Fe?LDH，Mg?Fe?LDH通過吸附和層間插層達到對砷的去除，從而減少砷對農作物的毒害作用；此外，Mg?Fe?LDH主體層板中的金屬組成為Mg、Fe兩種金屬元素，而且二者都是植物生長所需的營養元素，大面積投入使用時不會帶來二次污染。

技術領域

本發明屬于受重金屬污染后的農田修復劑技術領域，具體涉及一種用于改?善農作物生長環境的農田修復劑。

背景技術

在農作物(水稻、苦瓜或南瓜等農作物)栽培時，因為污染或肥料的加入?等因素，會導致農田或農田的水體中無機砷(III，V)含量超標，其被農作物?吸收后，會影響農作物的生長發育，并通過食物鏈傳遞對人體產生損害；雙金?屬復合氫氧化物(Layered?doublehydroxides，LDHs)是在近期備受關注的一類?無機層狀材料,其是由主體層板及層間客體通過插層組裝而形成的。由于LDHs?具有較大的片層間距和大量的可交換陰離子，因此可以作為一種良好的離子交?換劑和吸附劑。現有的雙金屬復合氫氧化物主要為M-Al?LDHs(M為二價金屬，?如鎂、鈣等)，但是當它們運用在農業領域時，大面積投入使用會因為Al元素?給農作物帶來二次污染。

發明內容

本發明提供了一種用于改善農作物生長環境的農田修復劑，旨在解決現有?技術中農田中的砷元素超標時對農作物污染較為嚴重的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種用于改善農作?物生長環境的農田修復劑，包括Mg-FeLDH。

進一步改進的方案：用于改善農作物生長環境的農田修復劑，還包括硅肥。

在農田修復劑中施加硅肥，一方面，硅肥可以為農作物提供硅元素，另一?方面，由于有些農作物(例如：水稻)中As(III)的高效吸收和轉運是由硅酸?轉運蛋白介導的，進而增強Si的供應可以競爭性地抑制農作物中As(III)的?根系吸收和長距離運輸，使農作物減少了對As(III)的吸收，且使得更多無?機砷殘留在農田或農田水體中，促使Mg-Fe?LDH對砷的吸附量增加；因此，硅?肥和Mg-Fe?LDH的混合施撒有助于提高Mg-Fe?LDH對As(III)的固定率，并?能夠進一步減少農作物對砷的吸收。

As(V)和農田中的磷共用磷酸轉運蛋白相同，由于硅肥的施加促進農作物?對磷的吸收，一定程度上減少了對As(V)的吸收，使更多As(V)經離子交換?固定在LDHs層間。因此硅肥和Mg-Fe?LDH混合施撒有助于提高Mg-Fe?LDH對砷?的固定率，并能夠進一步減少水稻對砷的吸收。

進一步改進的方案：所述硅肥包括硅膠。

在農田修復劑中硅肥采用硅膠，硅膠屬于緩釋型硅肥，在農田中會緩慢轉?化為Na₂SiO₃·9H₂O；可以使得農田修復劑作用時間更長，作用于農作物的整個?生長周期。

進一步改進的方案：所述Mg-Fe?LDH與硅膠的質量比為5:2。

進一步改進的方案：所述硅肥包括硅酸鈣。

進一步改進的方案：所述Mg-Fe?LDH制備方法為：

取0.808質量份Fe(NO₃)₃·9H₂O和1.536質量份的Mg(NO₃)₂·6H₂O溶于100?體積份水中配成鎂鐵混合溶液；

取40體積份的鎂鐵混合溶液置于內襯中，滴加2mol/L的NaOH堿液調節溶?液pH至11，將內襯放入高壓反應釜中，反應溫度為120℃，反應時間為24h；