一种有效降低水稻籽粒镉含量的方法

本发明涉及水稻种植，具体涉及一种有效降低水稻籽粒镉含量的方法。

背景技术：

1、镉是一种毒性较强的重金属，对人体会造成多种毒害作用(例如：导致肾功能衰竭、近端肾小管重吸收功能障碍及癌症等)。水稻极易吸收镉，并富集在籽粒中。因此，有效降低水稻籽粒中镉的含量对居民健康风险具有重要意义。

2、目前用于水稻降镉的技术，主要有土壤钝化、低累积品种筛选、农艺调控及叶面喷施等。其中，叶面喷施由于其成本低、有效性高、操作方便、环境友好及无二次污染而受到广泛关注。

3、锌是作物生长必需的元素，研究发现锌与镉之间存在拮抗作用。现有技术cn113149751a公布了一种降低水稻中砷镉的叶面阻控剂及其制备方法，按重量份计，包括黄腐酸钾15～30份、七水硫酸锌10～30份、硼酸15～70份、硝酸钙75～300份、复合氨基酸10～30份、纳米二氧化硅1～10份、柠檬酸1～3份、羧甲基纤维素10～30份、复合木质素发酵液1000～2000份。该叶面阻控剂配制合理，各组分间协同作用，可有效延长了液滴干燥时间，提高液滴在水稻叶面的留存率，通过硅、锌等营养调控来达到阻隔水稻籽粒中重金属砷as、镉cd的积累，实现了降低水稻中as、cd含量的目的，效果显著。然而现有技术仍然存在如下问题：

4、1)现有叶面阻控剂中成分繁多，在制备叶面阻控剂时用料复杂，配备流程较长，成本较高；

5、2)现有叶面阻控剂对水稻籽粒中重金属砷和镉的阻隔效果有限，如现有技术在空白对照组的水稻籽粒总as含量小于1.24mg/kg、总cd含量小于0.24mg/kg的情况下，叶面阻控剂对水稻籽粒中总as的阻隔效率仅44.4～66.9％，对籽粒总cd的阻隔效率仅为47.8～69.6％。可见，现有叶面阻控剂对水稻籽粒中重金属砷和镉的阻隔效果非常有限，效果不明显；

6、3)现有叶面阻控剂在改善as、cd复合污染农田(as、cd的含量如下：总as为71.5mg/kg、总cd为1.88mg/kg、有效态as为1.66mg/kg、有效态cd为1.14mg/kg)时对水稻中重金属改善效果不明显，且其无法对污染更为严重的土壤进行改善，显著缩小叶面阻控剂的应用范围。

7、综上，研发一种用料简单、制备工艺简单、对镉的阻隔效果好的降低水稻籽粒镉含量的叶面喷施剂，不仅能有效弥补现有叶面喷施剂的不足，还能对重污染区的农田进行改善，显著提升重污染区的水稻安全性，对重污染区的水稻种植具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种有效降低水稻籽粒镉含量的叶面喷施剂及方法，以解决现有叶面喷施剂对镉的阻隔效果有限的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种有效降低水稻籽粒镉含量的叶面喷施剂，包括富里酸锌和吐温80；所述叶面喷施剂中锌的质量分数为0.1-0.5％。

3、本方案的原理及优点是：

4、1、对镉的阻隔效果好：与现有叶面喷施剂对水稻籽粒中镉的阻隔效果有限(阻隔效率仅为47.8～69.6％)相比，本方案制备的叶面喷施剂针对土壤镉污染较严重的地区(如土壤中镉浓度为35±2.8mg/kg)，其对阻隔水稻吸收镉元素的效果显著。申请人通过长期的研究发现，相比于该地区空白组中水稻籽粒镉含量平均值为0.77±0.068mg/kg，本方案叶面喷施剂对水稻籽粒中镉的阻隔效率高于80％(实施例1中水稻籽粒镉含量平均值为0.14±0.021mg/kg，其水稻籽粒中镉的阻隔效率为81％)，使其含量符合《gb2762-2017食品安全国家标准食品中污染物限量》中对大米镉含量的限量要求≤0.2mg/kg。

5、2、成分简单：与现有叶面喷施剂的成分复杂相比，本方案叶面喷施剂的有效成分为富里酸锌和吐温80，其中吐温80有效促进富里酸锌的分散，从而便于叶面喷施剂在使用时能将有效成分均匀喷洒在水稻植株的叶面，从而实现叶面喷施剂阻隔水稻对土壤中重金属如镉的吸收，进而降低水稻籽粒镉含量。

6、3、适用范围广：相比于现有叶面喷施剂对水稻吸收镉元素的阻隔效果有限而使得现有叶面喷施剂的适用面窄，本方案对重度镉污染土壤中水稻吸收镉元素的阻隔效果显著，使得本方案制备所得叶面喷施剂能广泛适用于各种程度镉污染土壤，显著提升重金属污染地区水稻产品的安全性。

7、4、成本低：本方案叶面喷施剂中锌的质量分数为0.1-0.5％，即可充分发挥对水稻吸收和富集镉的阻隔作用，申请人实验发现，叶面喷施剂中较少的锌浓度则会削弱效果，然而更高含量的锌并不会进一步降低水稻籽粒中镉含量，因此，本方案选用0.1-0.5％锌的质量分数配置叶面喷施剂，既能充分降低水稻籽粒中镉含量，还能有效节省富里酸锌的用量，进而节约原料成本。

8、优选的，所述叶面喷施剂中锌的质量分数为0.2％。采用上述方案，便于获得最佳喷施效果的叶面喷施剂以使得水稻籽粒中镉含量最低。

9、优选的，所述叶面喷施剂中吐温80的浓度为0.05-0.5％。采用上述方案，不仅有效促进富里酸锌在水中的分散，使得富里酸锌充分发挥作用。

10、优选的，所述叶面喷施剂中吐温80的浓度为0.1％。采用上述方案，便于最大程度地保持叶面喷施剂在水稻叶面上的停留时间，使得锌充分发挥对水稻吸收和富集镉的阻隔作用，从而进一步降低水稻籽粒中镉含量。

11、优选的，一种有效降低水稻籽粒镉含量的方法，具体包括如下步骤：

12、s1：将富里酸锌溶解于水中，获得溶液ⅰ；

13、s2：向上述溶液ⅰ中加入吐温80，搅拌混合均匀，即得叶面喷施剂；

14、s3：对水稻植株喷施上述叶面喷施剂。

15、采用上述方案，即可快速制备得到叶面喷施剂，制备流程简单。相比于现有叶面喷施剂的制备流程包括多种成分的预制备阶段而使得整体制备流程较长，本方案叶面喷施剂的有效成分为富里酸锌和吐温80，便于在水稻植株需要喷施时现配现用叶面喷施剂，从而避免现有叶面喷施剂因成分过于复杂而需要提前配置，使得产品在使用前长时间放置而降低叶面喷施剂效果的情况；本方案叶面喷施剂现配现用，使得叶面喷施剂中有效成分能充分发挥效果，从而显著降低水稻籽粒镉含量。

16、优选的，所述叶面喷施剂的喷施方式为在水稻苗期、分蘖期、抽穗期、灌浆期及成熟期均喷施1-2次，每次喷施量为喷施到叶面湿润而不滴水即可。采用上述方案，便于喷施的叶面喷施剂既能使水稻叶面湿润而充分发挥作用，又能保证叶面喷施剂在水稻叶面上长期保留而不滴落，降低叶面喷施剂的喷施成本。且通过在水稻的每个生长时期均对水稻吸收镉元素进行阻隔，进而降低水稻籽粒中镉含量，使得在镉重污染区种植的水稻也能符合《gb2762-2017食品安全国家标准食品中污染物限量》中对大米镉含量的限量要求≤0.2mg/kg。

17、优选的，所述叶面喷施剂的喷施条件为在无风雨气象条件下，午后16点进行喷施。采用上述方案，避免喷施的叶面喷施剂因气候原因而降低处理效果。

18、优选的，所述土壤镉污染地区的镉浓度≤35±2.8(mg/kg)。采用上述方案，便于本方案的叶面喷施剂喷施水稻后收获符合《gb2762-2017食品安全国家标准食品中污染物限量》中对大米镉含量的限量要求≤0.2mg/kg的水稻籽粒。