降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂及其制备方法，该叶面喷施剂包括：从油菜的鲜茎中提取的汁液，锌盐，Zn

【技术实现步骤摘要】
降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂及其制备方法
本专利技术属于提高烟叶品质、降低烟叶重金属危害的烟草安全生产
，具体涉及一种降低烟叶镉(Cd)含量且提高烟叶品质的叶面喷施剂及其制备方法和应用。
技术介绍
经过30多年农业高度集约化生产(大量化肥、农药施用与污水灌溉等)与工业“三废”污染，我国农田土壤重金属污染呈现出区域化快速发展趋势。在土壤重金属污染中，Cd以超标率7.0％而位于农田重金属污染的首位。在Cd污染农田土壤中，其中植烟区农田土壤Cd污染形势更严峻，有调查资料显示，我国植烟区土壤Cd超标率达到12.4％。烟草是我国重要的经济作物之一，烟草对土壤中Cd具有较高的富集特性，且烟草吸收的Cd主要积累在烟叶中。土壤Cd污染不仅对烟草的生长发育产生抑制作用，而且影响烟叶化学品质成分的协调。有研究表明，土壤Cd污染对烟草生长则有显著的抑制作用，Cd可抑制烟叶中绿素中酸酯还原酶和氨基-γ-戊酮酸的合成，导致烟叶光合参数及荧光参数下降和叶绿素a/b和类胡萝卜素含量的降低，表现出烟草叶片黄化失绿，烟叶单叶重显著降低；此外，Cd通过影响烟叶中氨基酸的代谢、转运活动，进而影响烟叶化学品质，表现为糖/碱、氮/碱比不能达到优质烟叶指标的要求及烟叶其它品质指标的不协调；Cd对烟草大量营养元素(如K,Ca,Mg,Si,Fe等)和微量元素(如Zn,Se等)的吸收也有影响，从而影响烟草的品质；研究表明，烟叶可溶性糖、还原糖、钾、茄酮含量及类胡萝卜素类等香气物质含量均随烟叶Cd含量的增加而逐渐降低，而烟草可溶性蛋白质含量增加，而可溶性蛋白质含量的增加可能是植物抵御Cd毒害的机制之一，但烟叶蛋白质含量过高时烟草吸味苦涩、辛辣，烟叶品质降低，而叶片K含量降低则降低了烟叶的吸食品质。另外，烟叶中的Cd还会在卷烟抽吸过程中，通过主流烟气进入人体从而危害吸食者的健康。可见，加强烟草重金属(Cd)的污染防治技术及其应用具有十分紧迫的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂及其制备方法。该喷施剂能显著降低烟叶Cd吸收、同时提高烟叶化学品质。一种降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂，包括：从油菜的鲜茎中提取的油菜汁液，锌盐，Zn2+在所述叶面喷施剂中的浓度为8-15mg/L；钾盐，K+在所述叶面喷施剂中的浓度为40-70mg/L；以及水；其中，水与所述油菜汁液的体积比为30-100：1。示例性地，在上述叶面喷施剂中，Zn2+在所述叶面喷施剂中的浓度可以为8mg/L、10mg/L、12mg/L、14mg/L。K+在所述叶面喷施剂中的浓度可以为45mg/L、50mg/L、55mg/L、60mg/L、65mg/L、69mg/L。水与所述油菜汁液的体积比可以为35:1、45:1、55:1、65:1、68:1。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述Zn2+在所述叶面喷施剂中的浓度为10-15mg/L，Zn2+浓度过高会发生中毒现象。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述K+在所述叶面喷施剂中的浓度为50-60mg/L，K+浓度过高也会大大降低喷施剂的使用效果。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述水与所述油菜汁液的体积比为55-65：1。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述叶面喷施剂的pH为6.50-6.90(比如6.51、6.55、6.60、6.65、6.75、6.85)，更优选pH为6.70。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述油菜的鲜茎为蕾薹期的甘蓝型或芥菜型油菜的鲜茎。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述锌盐为可溶性无机锌盐，优选为硝酸锌或硫酸锌。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述钾盐为可溶性无机钾盐，优选为硝酸钾或硫酸钾。在上述叶面喷施剂中，作为一种优选实施方式，所述油菜汁液是通过Scholander压力室方法从油菜的鲜茎中提取的；更优选地，所述油菜汁液经过0.22μm微孔滤膜过滤。上述降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂的制备方法，包括：油菜汁液的提取步骤，从油菜的鲜茎中提取油菜汁液；所述油菜汁液的稀释步骤，按上述配比采用水将所述油菜汁液稀释，得到油菜汁稀释液；锌盐和钾盐的加入步骤，按照上述Zn2+和K+浓度，分别向所述油菜汁稀释液中加入锌盐和钾盐，混合均匀得到所述叶面喷施剂。在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述油菜汁液的提取步骤与所述油菜汁液的稀释步骤之间还包括油菜汁液过滤步骤，将提取的油菜汁液通过0.22μm微孔滤膜过滤。在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述油菜汁液的提取步骤中，使用Scholander压力室方法从油菜的鲜茎中提取油菜汁液；更优选地，所述Scholander压力室方法中采用的压力为10-30bar(比如：12bar、15bar、20bar、23bar、25bar、28bar)。按照上述方法从油菜的鲜茎中提取的汁液中包括植物络合素、巯基(-SH)及低分子蛋白(如非蛋白巯基,TNP；谷胱甘肽,GSH等)等。本专利技术方法制备的叶面喷施剂置于4℃冷藏待用。上述叶面喷施剂在降低烟草镉吸收且提高烟叶品质方面的应用，所述应用是指将所述叶面喷施剂喷施到所述烟草的叶面上。在上述应用中，作为一种优选方式，所述烟草种植于镉中度或重度污染的土壤中；优选地，所述镉中度或重度污染的土壤中Cd的含量为0.8-2.5mg/kg(比如0.85mg/kg、0.9mg/kg、1.2mg/kg、1.5mg/kg、1.8mg/kg、2.1mg/kg、2.3mg/kg、2.4mg/kg)，更优选为1.6-2.2mg/kg；所述镉中度或重度污染的土壤的pH为5.50-6.75(比如5.6、5.8、6.0、6.2、6.5)，所述镉中度或重度污染的土壤的含水量为70％的最大田间持水量(MWHC)。在上述应用中，作为一种优选方式，所述烟草为田间条件下栽培的烟草。在上述应用中，作为一种优选方式，所述叶面喷施剂喷施到所述烟草的叶面上的次数和对应的时间为：烟草整个生长期内共喷施2次所述叶面喷施剂，当烟草生长期为团棵期时，第一次向所述烟草叶的上下表面喷洒叶面喷施剂；在当烟草生长期为旺长期(移栽后第42-49天)时，第二次向所述烟草叶的上下表面喷洒叶面喷施剂。本专利技术的有益效果：油菜属于十字花科植物，其植株茎叶的汁液中含有大量活性的巯基植物络合素(参见图1)，经测定芥菜型与甘蓝型油菜茎提取汁液中植物络合素平均含量分别为712.7±36.5μg/g和786.3±81.4μg/g。植物络合素(PCs)属于低分子有机络合剂，对溶液中的活性阳离子(Zn2+,Mg2+,Ca2+,K+等)具有较强的络合性能。不同植物叶表每平方毫米具有200-600叶孔，叶面喷施剂中的有效成分可以通过叶孔被植物体吸收。Zn与K是烟草所必需的微量元素与品质元素之一，同时也是Cd的拮抗阳离子，增加烟草Zn、K营养对改善烟草品质、降低烟叶对土壤中Cd吸收、转运具有重要意义。利用经济价值低廉的油菜鲜活植株制备含Zn、K的有机络合溶液喷施剂来降低烟草对Cd的吸收转运，同时改善烟叶化学品质，对植烟区Cd污染土壤中低危害、高品质烟草的种植具有治理效率高、成本低及无环境污染风险等特点。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂，其特征在于，包括：从油菜的鲜茎中提取的油菜汁液，锌盐，Zn2+在所述叶面喷施剂中的浓度为8‑15mg/L；钾盐，K+在所述叶面喷施剂中的浓度为40‑70mg/L；以及水；其中，水与所述油菜汁液的体积比为30‑100：1。

【技术特征摘要】
1.一种降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂，其特征在于，包括：从油菜的鲜茎中提取的油菜汁液，锌盐，Zn2+在所述叶面喷施剂中的浓度为8-15mg/L；钾盐，K+在所述叶面喷施剂中的浓度为40-70mg/L；以及水；其中，水与所述油菜汁液的体积比为30-100：1。2.根据权利要求1所述的叶面喷施剂，其特征在于，所述Zn2+在所述叶面喷施剂中的浓度为10-15mg/L；所述K+在所述叶面喷施剂中的浓度为50-60mg/L；所述水与所述油菜汁液的体积比为55-65：1。3.根据权利要求2所述的叶面喷施剂，其特征在于，所述叶面喷施剂的pH为6.50-6.90，优选pH为6.70。4.根据权利要求1所述的叶面喷施剂，其特征在于，所述油菜的鲜茎为蕾薹期的甘蓝型或芥菜型油菜的鲜茎；所述油菜汁液是通过Scholander压力室方法从油菜的鲜茎中提取的；优选地，所述油菜汁液经过0.22μm微孔滤膜过滤。5.根据权利要求1所述的叶面喷施剂，其特征在于，所述锌盐为可溶性无机锌盐，优选为硝酸锌或硫酸锌；所述钾盐为可溶性无机钾盐，优选为硝酸钾或硫酸钾。6.权利要求1-5任一项所述降低烟叶镉含量且提高品质的叶面喷施剂的制备方法，其特征在于，包括：油菜汁液的提取步骤，从油菜的鲜茎中提取油菜汁液；所述油菜汁液的稀释步骤，按照权利要求1-5任一项配比采用水将所述油菜汁液稀释，得到油菜汁稀释液；锌盐和钾盐的加入步骤，按照权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世宝，王萌，段淑辉，周志成，刘勇军，肖艳松，单雪华，范才银，李建勇，陈鹏峰，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，中国烟草中南农业试验站，湖南省烟草公司郴州市公司，
类型：发明
国别省市：北京,11