[发明专利]抑制小麦籽粒对镉吸收及积累的叶面阻隔剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种抑制小麦籽粒对镉吸收及转运的叶面阻隔剂，该叶面阻隔剂的主要有效成分为甘露糖，甘露糖的浓度为40μmol/L～320μmol/L，并公开了该叶面阻隔剂的试验方法。本发明的使用方法为该叶面阻隔剂喷施时期为小麦生长发育时期，采用喷雾方式将叶面阻隔剂喷施于镉污染的小麦叶片上，定期进行喷施。本发明可以有效降低小麦籽粒中的镉含量达32.93％～33.52％，操作简单，不会对土壤造成二次污染，为小麦籽粒的镉污染问题提供了良好的解决途径。

技术领域

本发明涉及环境污染治理技术领域，尤其涉及一种抑制小麦籽粒对镉吸收及积累的叶面阻隔剂及其使用方法。

背景技术

镉(Cadmium,Cd)是生物生长和发育过程中的非必需元素，也是自然界中最有害的重金属之一，是蓄积性毒物，在土壤中具有移动性差、毒性强的特点。其污染可通过食物链传递、富集和放大从而间接地危害人类的健康。近年来，土壤重金属Cd污染问题严峻，对农作物生产和粮食安全构成了威胁。农业投入品、污水灌溉和大气沉降是农田Cd污染的主要来源。

随着“砷毒”、“血铅”、“镉米”等事件的频发，重金属污染成为最受关注的公众事件之一，目前，重金属污染土壤修复方法分为三个方面物理工程措施、农业措施、生物修复措施。物理工程措施包括客土、翻土、换土及去表土法，电化学法，淋洗法，热处理法，固化法，玻璃化法。但是工程法存在建设费用高，费效比低的问题；客土、翻土、换土及去表土法操作复杂，工程难度较大；淋溶法和固化法存在破坏土壤结构、影响植物生长的风险，及带来的二次环境污染问题；固化法工艺复杂，技术要求多，养护时间长，污染土壤，固化稳定化后处置和再利用缺乏技术规范支撑；热处理发和电化学法大面使用难以实现，而且破坏土壤结构，影响土壤中微生物种群和数量；玻璃化法技术相对比较复杂，实地应用中会出现难以达到统一地熔化以及地下水的渗透等问题此外，且熔化过程需要消耗大量的电能，因此成本高。用农业措施来治理重金属污染土壤具有可与常规农事操作结合起来进行、费用较低、实施较方便等优点，但存在有些方法周期长和效果不显著等缺点。生物修复措施包括植物修复，微生物修复和低等动物修复。植物修复措施的关键是寻找合适的超积累或耐重金属植物，但植物修复措施也有局限性，如超积累植物通常生物量低，生长缓慢，对金属有选择性，不适于多种金属复合污染的土壤，难满足农民的经济需求，并且常常受到当地气候条件以及可用植物物种的限制。微生物修复存在土壤与细菌分离这个比较棘手的问题。

利用叶面阻隔剂来减少甚至阻断重金属向农作物可食部位迁移是近年来中国农田重金属污染防治研究的一个新方向，叶面阻隔剂是一种喷施于植物叶片，附着于叶片表面或透过叶片表面进入叶片内起到效用的溶液，其作用机制为重金属在农作物细胞壁上的沉淀或螯合作用及增强农作物对重金属抗逆性等，可以应用到一些中轻度污染土壤，抑制重金属对农作物的毒害。

小麦是三大谷物之一，为世界上总产量位居第二的粮食作物，小麦对土壤和灌溉水中低浓度的Cd²⁺具有很高的富集效率，在Cd污染农田种植的小麦植株，其籽粒中的Cd含量大部分超过GB2762-2017国家食品安全中谷物重金属Cd的限值0.1mg/kg，对我国农业经济造成巨大损失。Cd在土壤中迁移性强，极易被小麦根系吸收，最终富集于籽粒中，通过食物链进入人体，并不断在人体内富集，对人体具有致病、致癌、致突变的三致危害，对人体的肝、肾等器官造成损害。

从已有报道来看，叶面阻隔剂对农作物吸收累积Cd、Pb、As等重金属具有较好的降低效果，但因产地、农作物类别、重金属种类的不同，目前还没有一种对小麦籽粒针对性强的，可高效阻隔小麦籽粒重金属镉吸收、转运，且操作简单的叶面阻隔剂。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种抑制小麦籽粒对镉吸收及转运的叶面阻隔剂及其使用方法，可以有效降低小麦籽粒中的镉含量达32.93％～33.52％，操作简单，不会对土壤造成二次污染，为小麦籽粒的镉污染问题提供了良好的解决途径。