【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及中輕度污染農(nóng)田安全生產(chǎn)，特別涉及一種介孔二氧化硅負載赤霉素的水稻葉面降鎘劑、制備方法及噴施方法。
技術(shù)介紹
1、
2、cd進入稻米主要途徑包括根系吸收(橫向運輸)，木質(zhì)部遷移轉(zhuǎn)運縱向轉(zhuǎn)運至節(jié)點1，葉面韌皮部鎘活化再分配進入籽粒等主要過程，其中cd主要集中在水稻籽粒的外胚層。現(xiàn)有研究認為水稻的節(jié)點對于cd向籽粒的運輸具有明顯的攔截作用，尤其是節(jié)點1，其中節(jié)點1中分散維管束的橫截面積被認為是稻米中cd積累的重要因子，cd的長距離運輸是一個耗能的過程，理論上增加第一節(jié)間(穗頸)長度可以增加cd運輸距離，降低cd的運輸能力，而關(guān)于水稻的第一節(jié)間(穗頸)是否對于cd的再分配有作用并沒有報道。水稻的節(jié)間伸長主要受植株體內(nèi)的赤霉素信號分子調(diào)控，其中穗頸的長度主要受抽穗期節(jié)點1中的赤霉素(ga4)決定，在水稻生產(chǎn)上噴施赤霉素對于增加穗頸長已有報道，然而普遍需要多次噴施。
3、介孔納米二氧化硅已被廣泛用于藥物遞送和農(nóng)藥負載，具有顯著的緩釋效果。葉面阻控因其具有操作簡便，投入成本低，是cd污染稻田安全生產(chǎn)的重要方式之一，目前主要的葉面阻控材料基本以無機元素，尤其是微量元素為主，主要原理是通過元素之間的拮抗效應(yīng)降低稻米鎘的吸收，但受到土壤環(huán)境(酸堿度和氧化還原條件)及土壤中微量元素豐缺程度，水稻品種等多重因素的影響，導致其降cd效果差異大。因此，亟需研發(fā)一種投入成本低，綠色高效的葉面降cd劑，其中植物激素因其用量少，調(diào)整水稻生長和產(chǎn)量形成效果顯著，已被廣泛應(yīng)用于稻田以及其他作物的生產(chǎn)上，但由于其在環(huán)境中很容易分解
4、基于此，本專利技術(shù)首次提出通過介孔材料組裝植物激素用于降低水稻中cd的積累，進一步的通過盆栽試驗和大田試驗驗證其對中輕度cd污染水稻降cd效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)目的在于提供一種介孔二氧化硅負載赤霉素的水稻葉面降鎘劑、制備方法及噴施方法，本專利技術(shù)提供的制備方法得到的水稻葉面降鎘劑可以有效降低稻米中cd的濃度，顯著提升cd超標稻田的稻米的達標率。
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：通過用介孔二氧化硅顆粒負載赤霉素(ga4)，再采用pvp進行封裝，制備了一種納米葉面降鎘劑，該納米材料能很好被植物吸收，并通過封包緩釋，在糙米cd累積的關(guān)鍵生育期(抽穗-灌漿)，通過在土壤cd超標種植的水稻進行葉面噴施，持續(xù)產(chǎn)生赤霉素信號分子，有效的增加穗頸長(第一節(jié)點至穗節(jié)的距離)，降低穗部的蒸騰作用，增加莖和葉中細胞壁中果膠濃度等方式來降低水稻灌漿過程中cd的積累，可以有效的降低稻米中cd的濃度，顯著提升cd超標稻田的稻米的達標率。
3、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供以下技術(shù)方案：一種介孔二氧化硅負載赤霉素的水稻葉面降鎘劑的制備方法，包括以下步驟：
4、(1)以正硅酸乙酯為硅源，使用模板劑，采用溶膠-凝膠法制備納米介孔二氧化硅顆粒，反應(yīng)結(jié)束后，將所得沉淀離心、干燥、高溫煅燒去除模板劑得到phsn粉末；
5、(2)將所得phsn粉末分散在赤霉素乙醇-水溶液中，低溫攪拌使其充分反應(yīng)，通過離心冷凍干燥后得到phsn@ga4粉末；
6、(3)將上述得到的phsn@ga4添加到ph＝5的pvp溶液中，低溫攪拌36h，進行離心-過濾和冷凍干燥得到pvp封裝的phsn@ga4；
7、(4)將pvp封裝的phsn@ga4粉末均勻分散在水相中，并加入表面活性劑，得到水稻葉面降鎘劑。
8、優(yōu)選地，所述步驟(1)具體如下：將模板劑溶解在氨水-乙醇混合溶液中，并逐滴添加正硅酸乙酯，待溶液中出現(xiàn)乳白色，在85℃條件下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后收集沉淀，沉淀經(jīng)洗滌、離心、烘干、煅燒后得到phsn粉末。
9、進一步優(yōu)選地，所述模板劑為十六烷基三甲基溴化銨和三嵌段共聚物。
10、優(yōu)選地，所述步驟(2)具體如下：將所得phsn粉末分散于赤霉素的乙醇溶液中，低溫攪拌72h，反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液離心、洗滌、冷凍干燥，得到phsn@ga4粉末。
11、進一步優(yōu)選地，所述攪拌的溫度為小于或者等于25℃。
12、進一步優(yōu)選地，所述phsn粉末、赤霉素的質(zhì)量比為1:10。
13、優(yōu)選地，所述表面活性劑為吐溫-80；所述吐溫-80的濃度為0.5‰。
14、優(yōu)選的，步驟(3)所述pvp溶液的濃度為5μm。
15、優(yōu)選的，步驟(3)中phsn@ga4的添加量為每10ml?5μm?ph＝5的pvp溶液加入0.1gphsn@ga4。
16、本專利技術(shù)還提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的介孔二氧化硅負載赤霉素的水稻葉面降鎘劑。
17、本專利技術(shù)還提供了一種介孔二氧化硅負載赤霉素的水稻葉面降鎘劑的噴施方法，將所述水稻葉面降鎘劑在水稻孕穗-抽穗階段一次性噴施，噴施的濃度5-10mg/l。
18、有益技術(shù)效果：
19、本專利技術(shù)通過介孔二氧化硅納米顆粒負載赤霉素，通過pvp進行封包，制備了一種可以顯著降低稻米中cd含量的葉面阻控劑，本專利技術(shù)制備的葉面阻控劑主要是通過增加水稻的穗頸長，降低節(jié)點1向籽粒的轉(zhuǎn)運，降低水稻葉面的蒸騰速率，減少cd的直接吸收和轉(zhuǎn)運。通過封包，可以有效避免赤霉素被氧化降解，減少環(huán)境中的損失，具有效率高，成本低，操作簡便，原材料簡單易得等特點。
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1.一種介孔二氧化硅負載赤霉素的水稻葉面降鎘劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)具體如下：將模板劑溶解在氨水-乙醇混合溶液中，并逐滴添加正硅酸乙酯，待溶液中出現(xiàn)乳白色，在85℃條件下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后收集沉淀，沉淀經(jīng)洗滌、離心、烘干、煅燒后得到PHSN粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述模板劑為十六烷基三甲基溴化銨和三嵌段共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)具體如下：將所得PHSN粉末分散于赤霉素的乙醇溶液中，攪拌72h，反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液離心、洗滌、冷凍干燥，得到PHSN@GA4粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于，所述攪拌的溫度為小于或等于25℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于，所述PHSN粉末、赤霉素的質(zhì)量比為1:10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為吐溫-80；所述吐溫-80的濃度為0.5‰。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種介孔二氧化硅負載赤霉素的水稻葉面降鎘劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)具體如下：將模板劑溶解在氨水-乙醇混合溶液中，并逐滴添加正硅酸乙酯，待溶液中出現(xiàn)乳白色，在85℃條件下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后收集沉淀，沉淀經(jīng)洗滌、離心、烘干、煅燒后得到phsn粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述模板劑為十六烷基三甲基溴化銨和三嵌段共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)具體如下：將所得phsn粉末分散于赤霉素的乙醇溶液中，攪拌72h，反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液離心、洗滌、冷凍干...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周靜，游來勇，周俊，梁家妮，何煜然，劉夢麗，田瑞云，周伶俐，張宇生，
申請(專利權(quán))人：中國科學院南京土壤研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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