[发明专利]含磷酸盐的土壤镉污染修复剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于农用组合物和植物种植领域，具体而言，本发明涉及磷酸盐针对含镉酸性土壤上种植的植物中的镉含量和/或产量的改善。

背景技术

近年来，我国土壤的重金属污染问题日益凸现，对生态环境、食品安全和人体健康构成了严重威胁，已经不容忽视。染料、化工、制革、矿产开采、冶炼以及加工等工业排放的废气、废水、废渣含有大量的重金属，通过灌水(特别是污灌)、固体废弃物(污泥、垃圾等)堆积以及大气沉降等方式进入土壤，造成土壤中重金属含量增加，尤其是可交换态的重金属，直接为农作物所吸收、富集，直接威胁到人体健康。

目前，通过化学方法来修复土壤，主要基于重金属螯合剂，如壳聚糖，来使得土壤中的可交换态的重金属转变为稳定态的重金属，降低农作物对重金属的吸收量，从而起到治理土壤重金属污染的效果，例如，中国专利200310108910、200910115020、201110413145和201210231422等，但是各有缺点。

另外，磷酸盐被认为能用于处理含镉废水或含镉水浆溶液（参见中国专利200610162472、200810124261、200910043158和201210122275等），但是对土壤中的镉处理则非常矛盾：

例如，中国专利200910300544公开了利用磷肥促进植物联合修复镉污染土壤的方法，包括向土壤中施用磷酸二氢钾，以促进种植的紫茉莉吸收和积累镉，然后收割植物处理，从而去除土壤中的镉；中国专利201010116810公开了针对镉等重金属污染土壤的植物修复方法，包括向土壤中施用尿素和磷酸二氢钾，以促进种植的随后种植的荻富集镉，然后收割植物处理，从而去除土壤中的镉。这表明磷酸二氢钾能够促进植物吸收镉，这样不宜在镉污染土壤上种植供食用的植物。

但是，中国专利201010120952、201010170926、201010250085、201010254371、201210475303、201210476020和201310185777公开了使得含镉土壤上种植植物中含镉量降低的方法，然而它们都需要比较复杂的配方，而且主要是通过碱性成分（如，石灰、碳酸钙、硅酸盐，甚至是氢氧化钠等）来调高土壤中pH值（如调节到pH6.7以上），利用镉在碱性条件下形成不溶的氢氧化镉，从而不容易被植物吸收，来降低镉化合物被植物的吸收率。但是，这样的方法会改变土壤的pH值，尤其是不适合种植需要酸性土壤的植物，而且磷酸盐在酸性土壤下的效用更是未知。

根据本发明人的长期研究和摸索得到的经验，首先发现，现有广谱的重金属螯合剂不但吸附土壤中的铅、铬、镉等有害重金属，而且会吸附掉土壤中锌等在我国多数非富锌农田上很有益的元素，造成减产，使得现有的广谱的重金属螯合剂实际效果很不好；其次发现，通过添加锌肥来弥补，将大大降低现有广谱的重金属螯合剂吸附铅、铬、镉等有害重金属的效率，加之常用的锌肥中也含有一定量的有害重金属，所以过量使用锌肥不具有现实意义；还发现，施用的手段也极大影响推广应用的效果，尤其是淋洗剂的主要成份是水，将耗费大量人力喷洒，非常不方便。经过本发明人艰苦努力，结合一些天道酬勤的运气，令人十分意外地发现了壳聚糖复配上香菇多糖，能够选择性地吸附掉土壤中的铬、镉等有害重金属，尤其是可交换态的有害重金属，而基本不影响土壤中的锌含量，保持土壤的锌肥力，尤其适用于种植茶树等植物的农田使用。而在现有技术中，包含壳聚糖和香菇多糖的组合物用于人用药物组合物方面，如中国专利200910154959所公开的具有抗肿瘤作用和免疫增强作用的香菇多糖壳聚糖纳米粒，和中国专利201010112065所公开的具有抗菌活性和细胞相容性的生物活性多糖自组装修饰材料，并没有作为农用组合物使用在农田土壤中，而且这些现有技术的成本高，也无法作为农用组合物在农田土壤中产业化应用。

更为意想不到的是，本发明人研究发现，在单独施用磷酸盐的情况下，尤其是不使用碱性成分，对在酸性含镉土壤上种植的油菜，也能降低油菜中积累的镉含量，增加油菜产量（促进油菜生长），配合上述壳聚糖和香菇多糖的复配组合物使用，更有令人意外的协同效果产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供新的磷酸盐的应用，该应用能够降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量，或者能够提高含镉酸性土壤上种植的植物品质。

具体而言，在第I方面，本发明提供了磷酸盐在降低含镉酸性土壤上种植的植物中镉含量中的应用方法，或者，本发明提供了磷酸盐在提高含镉酸性土壤上种植的植物产量中的应用方法。