利用5‑氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法及其制备的水稻植株技术

本发明专利技术提供了一种利用5‑氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法及其制备的水稻植株，涉及重金属污染治理技术领域，本发明专利技术在镉污染土壤中种植水稻，在种植过程中使用浓度为180～220mg/L的5‑氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理，经上述喷施处理后可以明显促进水稻根部积累重金属镉元素，同时，又能抑制水稻糙米中的镉含量积累。该应用方法具有操作简便、环境友好、价格低廉及方便镉元素回收利用等优点，能够有效缓解现有镉污染土壤修复方法成本昂贵、操作复杂、需要特殊的仪器以及修复周期漫长的问题，同时，水稻作为常规作物，其田间管理均为农业常规方法也降低了该土壤修复方法的操作难度。

By using the method of 5 aminolevulinic acid promote rice roots and accumulation of heavy metals cadmium in rice plant and its preparation

The present invention provides a method of using rice 5 5-aminolevulinic acid promote rice roots and accumulation of heavy metals cadmium and its preparation, and relates to the technical field of heavy metal pollution, the invention of planting rice in cadmium polluted soil, used in the process of planting density is 180 ~ 220mg/L 5 aminolevulinic acid solution on rice leaf spraying, the spraying treatment can significantly promote the rice roots and accumulation of heavy metals cadmium, at the same time, and also can inhibit the accumulation of cadmium content in brown rice. This method has the advantages of convenient operation, friendly environment, low price and convenient CD recycling, can effectively reduce the cost of existing cadmium contaminated soil remediation methods are expensive, complex operation, need special equipment and repair cycle long, at the same time, as the conventional rice crop, the field management for agricultural conventional methods method of reducing the soil remediation operation difficulty.

【技术实现步骤摘要】
利用5-氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法及其制备的水稻植株
本专利技术涉及重金属污染治理
，尤其是涉及一种利用5-氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法及其制备的水稻植株。
技术介绍
环境中重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，其污染物在介质中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解，还可经食物链传递，最终影响人类健康。随着改革开放后我国工业、农业活动的巨大产生和发展，农田重金属污染情况不断加剧，重金属污染事件也频频在发生，镉等重金属更是对稻田、麦地、玉米地等农田生态系统造成污染，重金属以更短的周期通过食物链被人体摄入，对人类健康造成极大的威胁。利用外源物质促进植物对重金属的富集，进而对土壤进行植物修复具有投资少、效率高，且不造成二次污染等多种特性，显示了极大的潜力。现阶段，镉污染土壤主要的修复方法有物理修复、化学修复、生物修复和联合修复法等方法来降低土壤中的镉元素浓度，从而减轻土壤重金属对人群和生物群落的危害。但这些方法不但成本昂贵、操作复杂、需要特殊的仪器，而且这些方法周期漫长并不适合我国人多耕地少的国情。与传统的方法相比，植物修复技术集生态和治理于一体，以其环境友好、易被接受和价格低廉等优点而成为研究热点。水稻在镉污染土壤中种植后很容易富集镉元素，特别是水稻的根部作为植株主要与土壤接触的部位，是不断吸收运输土壤营养物质，并和其进行交换的一个主要器官，非常容易对镉元素进行吸收、富集，并且在积累较高镉元素含量的同时也不影响水稻正常生长。同时，水稻的根部富含淀粉，收取水稻根部制备工业淀粉，剩余部分可以进一步提取重金属镉，也利于镉元素的回收和利用。此外，水稻作为常规作物，其田间管理均为农业常规方法，降低了应用操作的难度。因此，研究一种促进水稻根部积累重金属镉的方法，该方法具有操作简便、环境友好、价格低廉及方便镉元素回收利用等优点，同时，又能抑制水稻糙米中的镉含量积累，进而在保证水稻糙米达到国家食用标准的同时(我国规定糙米中重金属镉含量的最高限制标准为0.2mg/kg)，又能够有效缓解现有镉污染土壤的修复方法成本昂贵、操作复杂、需要特殊的仪器以及修复周期漫长的问题，变得十分必要和迫切。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种利用5-氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法，5-氨基乙酰丙酸能够明显促进水稻根部积累重金属镉的含量，同时，又能抑制水稻糙米中的镉含量积累，该应用方法具有成本低廉、操作简单、应用过程中不需要特殊的仪器以及方便后期镉元素回收利用的优点。本专利技术的第二目的在于提供一种水稻植株，该水稻植株由上述利用5-氨基乙酰丙酸促进水稻积累重金属镉的方法制得，该水稻植株的根部富含有大量的镉元素的同时，又能抑制水稻糙米中的镉含量积累，进而在保证水稻糙米达到国家食用标准。本专利技术提供的一种利用5-氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法，所述方法包括，在镉污染土壤中种植水稻，在水稻的种植过程中使用浓度为180～220mg/L的5-氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理。进一步的，所述5-氨基乙酰丙酸溶液为5-氨基乙酰丙酸与水混合后配制的水溶液。进一步的，所述5-氨基乙酰丙酸溶液的浓度为190～210mg/L。更进一步的，所述5-氨基乙酰丙酸溶液的浓度为200mg/L。进一步的，所述喷施处理的时间为水稻苗期、分蘖期、抽穗前期和扬花期后的第1～14天。进一步的，所述喷施处理中5-氨基乙酰丙酸溶液的喷施量为每亩300～350L/天。更进一步的，所述喷施处理中5-氨基乙酰丙酸溶液的喷施量为每亩330L/天。进一步的，所述镉污染土壤中的镉浓度为1～1.4mg/kg。本专利技术提供的一种水稻植株，所述水稻植株由上述方法制得。进一步的，所述水稻植株根中的镉含量为1.5～1.8mg/kg，水稻植株糙米中的镉含量为0.15～0.18mg/kg。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了5-氨基乙酰丙酸的一种新应用方法，在镉污染土壤中种植水稻，在水稻的种植过程中使用浓度为180～220mg/L的5-氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理。上述浓度的5-氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理后可以明显促进水稻根部积累重金属镉元素，同时，又能抑制水稻糙米中的镉含量积累。该应用方法具有操作简便、环境友好、价格低廉及方便镉元素回收利用等优点，能够有效缓解现有镉污染土壤的修复方法成本昂贵、操作复杂、需要特殊的仪器以及修复周期漫长的问题，同时，水稻作为常规作物，其田间管理均为农业常规方法，降低了该土壤修复方法的操作难度。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面，一种利用5-氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法，所述方法为，在镉污染土壤中种植水稻，在水稻的种植过程中使用浓度为180～220mg/L的5-氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理。5-氨基乙酰丙酸作为四氢吡咯的前缀化合物，是生物体合成叶绿素、血红素、维生素B12等这些物质所不能缺少的元素，本专利技术提供了5-氨基乙酰丙酸的一种新应用，通过施加外源5-氨基乙酰丙酸，可以明显促进水稻积累重金属镉元素，进而使在镉污染土地中种植的水稻的植株富含大量的镉元素。此外，5-氨基乙酰丙酸为水稻体内所固有成分，无毒副作用，不影响水稻的正常生长发育，且来源广泛，价格低廉。本专利技术提供了5-氨基乙酰丙酸的一种新应用方法，在镉污染土壤中种植水稻，在水稻的种植过程中使用浓度为180～220mg/L的5-氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理。上述浓度的5-氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理后可以明显促进水稻积累重金属镉元素，进而使在镉污染土地中种植的水稻的植株富含大量的镉元素。该应用方法具有操作简便、环境友好、价格低廉及方便镉元素回收利用等优点，同时，又能抑制水稻糙米中的镉含量积累，进而在保证水稻糙米达到国家食用标准的同时，又能够有效缓解现有镉污染土壤的修复方法成本昂贵、操作复杂、需要特殊的仪器以及修复周期漫长的问题，同时，水稻作为常规作物，其田间管理均为农业常规方法，降低了该土壤修复方法的操作难度。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述5-氨基乙酰丙酸溶液为5-氨基乙酰丙酸与水混合后配制的水溶液。作为一种优选的实施方式，本专利技术将5-氨基乙酰丙酸与水混合后配制的水溶液可以使进行外源喷洒的5-氨基乙酰丙酸溶液更为均匀的喷施于水稻叶面。优选的，所述5-氨基乙酰丙酸溶液为5-氨基乙酰丙酸与蒸馏水混合后配制的水溶液。蒸馏水是利用蒸馏设备使水蒸汽化,然后使水蒸气凝成水，制备得到的蒸馏水除去了重金属离子。本专利技术应用蒸馏水配制5-氨基乙酰丙酸溶液，可以避免水中的重金属离子对试验的影响，使的实验的结果更为准确。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述5-氨基乙酰丙酸溶液的浓度为190～210mg/L。在上述优选实施方式中，所述5-氨基乙酰丙酸溶液的浓度为200mg/L。本专利技术中，通过对5-氨基乙酰丙酸溶液浓度的进一步调整和优化，从而进一步优化了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用5‑氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法，其特征在于，在镉污染土壤中种植水稻，在水稻的种植过程中使用浓度为180～220mg/L的5‑氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理。

【技术特征摘要】
1.一种利用5-氨基乙酰丙酸促进水稻根部积累重金属镉的方法，其特征在于，在镉污染土壤中种植水稻，在水稻的种植过程中使用浓度为180～220mg/L的5-氨基乙酰丙酸溶液对水稻叶面进行喷施处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述5-氨基乙酰丙酸溶液为5-氨基乙酰丙酸与水混合后配制的水溶液。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述5-氨基乙酰丙酸溶液的浓度为190～210mg/L。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述5-氨基乙酰丙酸溶液的浓度为200mg/L。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷施处理的时间为水稻苗期、分蘖期、抽穗前期和扬花期后的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱诚，王飞娟，陈志祥，丁艳菲，孙骏威，贺希格都楞，江琼，易可可，王俊敏，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33