太阳城集团

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一种降低镉在农作物中积累的制剂及其使用方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201410056774.6

申请日:

2014.02.19

公开号:

CN103980030A

公开日:

2014.08.13

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C05G 3/00申请公布日:20140813|||实质审查的生效IPC(主分类):C05G 3/00申请日:20140219|||公开
IPC分类号: C05G3/00; A01N37/46; A01P21/00 主分类号: C05G3/00
申请人: 浙江大学
发明人: 曹方彬; 林莉; 邬飞波
地址: 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号浙江大学紫金港校区农A428
优先权:
专利代理机构: 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 代理人: 林宝堂
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法律状态
申请(专利)号:

CN201410056774.6

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2017.02.08|||2014.09.10|||2014.08.13

法律状态类型:

发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明属于环境保护中土壤重金属污染的治理和农产品安全领域,涉及一种降低镉在农作物中积累的制剂及其使用方法。一种降低镉在农作物中积累的制剂,该制剂包含如下浓度的组分:还原性谷胱甘肽50-80mg/L,亚硒酸钠15-30mg/L,硫酸锌2.0-3.0×103mg/L。所述的农作物为水稻或大麦。本发明制剂具有配制简单、使用方便、无毒副作用和成本低等优点。使用时以叶面喷施的方式进行,与喷洒农药类似,简单易操作,并且该制剂能够同时提高作物锌、硒等营养元素含量。本发明适用于水稻和大麦等农作物生产低镉产品,适合在中轻度镉污染地区推广应用。

权利要求书

权利要求书
1.  一种降低镉在农作物中积累的制剂,其特征在于该制剂包含如下浓度的组分:
还原性谷胱甘肽       50-80 mg/ L,
亚硒酸钠     15 -30mg/ L,
硫酸锌  2.0-3.0×103 mg/ L。

2.  根据权利要求1所述的降低镉在农作物中积累的制剂,其特征在于:所述的农作物为水稻或大麦。

3.  根据权利要求1或2所述的降低镉在农作物中积累的制剂,其特征在于:该制剂还包括需单独存放的B溶液,B溶液为2.5 -3.5×103 mg/ L的硅酸钠溶液。

4.  根据权利要求1所述的降低镉在农作物中积累的制剂,其特征在于该制剂由以下浓度的组分组成:
A溶液:还原性谷胱甘肽     50mg/ L,亚硒酸钠  15mg/ L,硫酸锌 2.0×103 mg/ L,
B溶液:硅酸钠 2.84×103 mg/ L。

5.  一种权利要求1所述的制剂的使用方法,其特征在于:用喷雾器将该制剂均匀喷施于农作物叶片表面至均匀挂湿,喷施太阳城集团控制在早晨9点以前或傍晚4点以后进行。

说明书

说明书一种降低镉在农作物中积累的制剂及其使用方法
技术领域
本发明属于环境保护中土壤重金属污染的治理和农产品安全领域,涉及一种降低镉在农作物中积累的制剂及其使用方法。
背景技术
镉(Cadmium,Cd)是已知的毒性最强和农田受污染最严重的重金属之一。同时,Cd的迁移性较强,易被植物吸收并转移至地上部,超过一定限度不仅对作物生长发育造成伤害,导致产量和品质下降,更有可能通过食物链威胁人类健康。因此,降低Cd积累不仅能提高农作物的品质,保护生态平衡,还可降低Cd带给人类的健康风险。据报道,大米镉污染是日本重金属污染的主要问题;日本、韩国和我国不同地区食用禾谷类籽粒的测定分析表明,不少试样镉含量明显超过FAO/WHO推荐的最高限额(0.1μg/g)(Watanabe等,1996)。据调查,我国受镉污染的耕地已超过1.33万hm2,涉及11个省25个地区。1955年至上世纪70年代初,在日本富山市神通川流域曾因大米镉含量超标引起第二公害病—“骨痛病”,先后导致80多人死亡,政府与民众即使时至今日亦谈虎色变,为此政府对各种食品的镉含量制订了严格的标准要求。总之,镉污染已对农业生产的可持续发展和人类的生存质量产生了巨大的威胁(Davis,1984)。控制和降低农作物镉污染亟待解决。
还原性谷胱甘肽(GSH)是一种广泛存在于植物和动物中的一种小分子游离硫醇三肽,对维持蛋白硫醇水平、硫醇和二硫键交换、氢过氧化物和自由基的清除以及氨基酸的跨膜运输等诸多生命过程发挥着重要作用(Mendoza-Co′zat等,2005)。GSH特有的氧化还原及亲核特性,使得它参与抵御包括外源性物质、氧自由基、盐害、酸害以及重金属在内的多种毒性反应(Ferguson和Booth1998;Wu等2003)。Chen等(2010)发现向Cd溶液中添加GSH能够显著缓解Cd引起的大麦生长抑制并降低Cd引起超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛的积累。GSH能够调控水稻中抗氧化酶活性进而抵御Cd和Cr毒害(Cai等,2011;Zeng等,2012)。硒(Se)是人类和动物体内必需的微量元素,它的生物化学功能已经被广泛研究(Hartikainen,2005)。虽然,Se对于植物来说是非必需元素,但是有研究表明Se能够提高植物生长速率、抑制膜脂过氧化和增加抗氧化能力(Djanaguiraman等,2005)。锌(Zn)是植物生长所必需的微量元素,同时与Cd 存在拮抗作用(Aravind等,2009)。Wu等(2002)发现Zn能够显著降低大麦中Cd的积累。番茄中也发现了相类似的结果(Mohammad等,2009)。Zn还能缓解汞引起的生长抑制(Chen等,2007)。硅(Si)是植物体内含量较高的元素之一,占植株干重的0.1%-10%不等。水稻是典型的喜硅作物,对硅的吸收和积累能力很强;添加硅显著降低水稻根、茎叶和糙米中Cd含量(曾凡荣,2010)。
虽然以上研究能够缓解镉毒害,但是均是采用缓解因子与Cd共培养的方式,实际研究和生产中还没有切实可行的方法;考虑到实际生产应用,此种方式面临施用量相对偏大、成本偏高等一系列问题。
发明内容
本发明提供一种降低镉在农作物中积累的制剂,本制剂以叶面喷施的方式进行,易于配制,同时操作简便,成本低廉,非常适用于农业大田生产。
本发明还提供上述降低镉在农作物中积累的制剂的使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种降低镉在农作物中积累的制剂,该制剂包含如下浓度的组分:还原性谷胱甘肽
50-80mg/L,亚硒酸钠15-30mg/L,硫酸锌2.0-3.0×103mg/L。所述的农作物为水稻或大麦。
作为优选,该制剂还包括需单独存放的B溶液,B溶液为2.5-3.5×103mg/L的硅酸钠溶液。
作为优选,该制剂由以下浓度的组分组成:A溶液:还原性谷胱甘肽50mg/L,亚硒酸钠15mg/L,硫酸锌2.0×103mg/L,B溶液:硅酸钠2.84×103mg/L。该配方主要应用于降低水稻中镉的积累。二年大田试验结果显示,不同水稻品种籽粒中Cd含量均显著下降。
一种所述的制剂的使用方法,具体是:用喷雾器将该制剂均匀喷施于农作物叶片表面至均匀挂湿,喷施太阳城集团控制在早晨9点以前或傍晚4点以后进行。本发明采用叶面喷施的方式,操作简单,成本低廉,施用量相对较小。
本发明的有益效果是:本发明制剂具有配制简单、使用方便、无毒副作用和成本低等优点。使用时以叶面喷施的方式进行,与喷洒农药类似,简单易操作,并且该制剂能够同时提高作物锌、硒等营养元素含量。与对照组相比,水稻籽粒Cd平均含量在2011 和2012年分别显著下降28.5%和32.1%。大麦喷施GSH+Se+Zn分别显著减少39.3%和24.6%。本发明适用于水稻和大麦等农作物生产低镉产品,适合在中轻度Cd污染地区推广应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
实施例1,本制剂用于降低水稻中的镉
降低Cd积累制剂的组分和浓度如下:
A溶液:还原性谷胱甘肽50mg/L,亚硒酸钠15mg/L,硫酸锌2.0×103mg/L,
B溶液:硅酸钠2.84×103mg/L。
配制方法:在苗期/分蘖期间和抽穗期/齐穗期首先分别叶面喷施A溶液,10天后再喷施A溶液,抽穗期喷施B溶液。另外,对照组与处理组分别以硝酸铵和硫酸铵为氮源。成熟期取水稻籽粒测定重金属含量。结果见表1。
表1处理与对照组水稻籽粒重金属含量(mg kg-1)及产量(kg ha-1)

*,处理与对照相比降低的百分率。2011年和2012年参试水稻品种分别为7个和4 个。a,b表示0.05水平差异显著性。
表2处理与对照组水稻籽粒氨基酸含量(g100g-1)

Asp,Thr,Glu,Ser,Gly,Ala,Cys,Val,Met,Ile,Leu,Tyr,Phe,Lys,His,Arg,Pro和Total分别表示天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸和总氨基酸。a,b表示0.05水平差异显著性。
表3处理与对照组水稻籽粒长宽比、胶稠度、直链淀粉和蛋白质含量

a,b表示0.05水平差异显著性。
实施例2,本制剂用于降低大麦中的镉
降低Cd积累制剂的组分和浓度如下:还原性谷胱甘肽50mg/L,亚硒酸钠15mg/L,硫酸锌2.0×103mg/L。
配制方法:按上述各组分均匀混合成溶液后,于二叶一心期叶面喷施至湿润为止,每5天喷一次,共喷2次;第一次喷施后10天取样,8次重复,每盆种12株。不同处理Cd含量见表4。
表4叶面喷施GSH+Se+Zn对Cd胁迫下大麦Cd含量及生物量的影响

*,Cd+GSH+Se+Zn处理组与Cd处理组相比降低的百分率。a,b和c表示0.05水平差异显著性。
与对照组相比,水稻籽粒Cd平均含量在2011和2012年分别显著下降28.5%和32.1%。大麦喷施GSH+Se+Zn则使地上部和地下部Cd含量分别显著减少39.3%和24.6%。本发明适用于水稻和大麦,适合在中轻度Cd污染地区推广应用。目前,叶面喷施降低水稻Cd积累的报道比较少,而且均是在温室中进行。而且与对照相比,叶面喷施后水稻产量及籽粒中氨基酸含量、直链淀粉含量、蛋白含量和胶稠度显著上升或保持不变。因此,该制剂对于实际水稻生产来说,更具有应用价值。而对于大麦上来说,叶面喷施降低Cd积累的文献几乎没有。
实施例3,本制剂用于降低水稻中的镉
降低Cd积累制剂的组分和浓度如下:A溶液:还原性谷胱甘肽65mg/L,亚硒酸钠22mg/L,硫酸锌2.5×103mg/L,B溶液:硅酸钠2.5×103mg/L。使用方法同实施例1。
实施例4,本制剂用于降低水稻中的镉
降低Cd积累制剂的组分和浓度如下:A溶液:还原性谷胱甘肽85mg/L,亚硒酸钠28mg/L,硫酸锌3.0×103mg/L,B溶液:硅酸钠3.5×103mg/L。使用方法同实施例1。
实施例5,本制剂用于降低大麦中的镉
降低Cd积累制剂的组分和浓度如下:还原性谷胱甘肽80mg/L,亚硒酸钠30mg/ L,硫酸锌3.0×103mg/L。
实施例6,本制剂用于降低大麦中的镉
降低Cd积累制剂的组分和浓度如下:还原性谷胱甘肽60mg/L,亚硒酸钠25mg/L,硫酸锌2.5×103mg/L。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

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一种 降低 农作物 积累 制剂 及其 使用方法
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