改良剂及制备方法、促进农作物地下部分对镁吸收的方法技术

本发明专利技术提供了一种改良剂及制备方法、促进农作物地下部分对镁吸收的方法。这种改良剂应用在高镉污染酸性土壤以促进农作物地下部分对镁吸收，这种改良剂的制备方法包括以下步骤：将钙源原料和溶剂混合，得到含钙乳液；将蛋白质原料与含钙乳液混合，搅拌均匀得到混合液；混合液在加热条件下进行反应，反应结束后过滤得到滤液，将滤液浓缩至浓度为20～30％的浓缩液。这种方法应用于高浓度镉污染的酸性土壤中可以促进农作物地下部分对于镁元素的吸收，利于农作物根系内营养物质的生成以及根系的生长。

Improver and preparation method, method for promoting absorption of magnesium by underground part of crops

【技术实现步骤摘要】
改良剂及制备方法、促进农作物地下部分对镁吸收的方法
本专利技术涉及污染土壤治理
，具体涉及一种改良剂及制备方法、促进农作物地下部分对镁吸收的方法。
技术介绍
随着现代工农业的快速发展，土壤重金属污染的形势也越来越严峻，我国重金属污染事件正进入高发期，在众多污染场地中，重金属污染是一个突出的问题。2014年环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％，其中以镉污染最为突出。土壤的重金属污染主要是由下述的三个原因造成的：1)污水灌溉，是指以经过处理并达到灌溉水质标准要求的污水为水源所进行的灌溉。污水灌溉是把双刃剑，虽然城市污水不仅是重要的肥源，还是郊区农作物的重要水源，但是污水中含有大量不利于农作物生长的重金属元素，尤其在工业污水中，会造成很多环境问题。我国是个农业大国，大面积的耕地以及城市的近郊土地或多或少都受到了不同程度的重金属污染。不仅如此，随着我国工业的飞速发展，大量的工业污水排入下水道，与生活污水混合，未经分流及净化处理，从而使得大量重金属进入农田灌溉区土壤中，造成土地严重的重金属污染。据统计，我国耕地重金属的污染面积占耕地总面积的16％以上，每年的受重金属污染的粮食达到了惊人的1200万吨，引起粮食减产高达1000万吨，亟待解决。2)其次，我国身为农业大国，每年都会使用大量的农药及肥料，以推动农业快速发展。然而，一般肥料均会含有一定量的重金属，过量地使用化肥和农药会导致土壤重金属含量的增加。3)工业活动，例如，能源开采，金属冶炼，燃料燃烧等都会排放大量的废气，这些废气中含有大量的重金属，大部分重金属会以气溶胶的状态进入大气，经过一系列的自然沉降及降水进入土壤，据统计，在燃烧化石燃料时，有10％～30％的重金属会在距离排放源10km内的范围内自然沉降，它们会随烟尘进入大气，最后进入土壤。而我国很多农业区由于污水灌溉的影响，其土壤中的镉含量已经很高，比如辽宁的张士灌区，其部分地区的土壤中镉含量已经超过了7mg/kg，但是由于我国农田的不足，因此在高镉污染的土壤中种植农作物已是不得不进行的无奈之举。现有研究表明，不同温度下的红壤、赤红壤和黄壤等酸性土壤类别的镉解析率均在15％以上，显著高于灰漠土和栗钙土等碱性土壤类别的镉解析率(＜10％)。此外，根据2005～2011年测土配方施肥902万个土壤样品测试数据统计分析显示，与30年前的第二次土壤普查相比，全国耕地土壤pH下降0.13～1.3，平均下降0.8，我国40％的耕地土壤处于pH6.5以下。镁是小麦生长发育所必需的营养元素之一，已列为仅次于氮、磷、钾的农作物第四大必需营养元素。镁既是叶绿素的成分，也是多种酶的活化剂，对农作物体的光合作用、氮素吸收、碳水化合物的合成与转运、蛋白质合成、脂肪代谢、活性氧代谢、酶活性、基因表达、根系活力、抗逆性及其他离子的吸收等方面均有重要影响。镁还对小麦成穗、穗粒数和千粒重都有一定的促进作用，对小麦产量的提高有重大意义。酸性土壤中活性铝含量增多，产生铝胁迫，影响农作物对镁的吸收。究其原因如下：铝抑制农作物根尖分生组织的细胞分裂，使根系生长受阻；铝的离子半径和镁相似，在根系的质外体中竞争交换位点，铝置换了交换性镁；铝抑制了质膜上的载体或在载体位点竞争；过量的铝导致农作物细胞膜的结构和稳定性受到破坏，镁可以减轻铝对农作物体内的毒害。因此，在镉污染的酸性土壤中，促进农作物对镁的吸收，是一个非常重要、非常具有现实意义的课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于弥补现有技术的不足，提供一种改良剂及制备方法、促进农作物地下部分对镁吸收的方法。本专利技术还提供了一种改良剂在高镉污染酸性土壤下促进农作物地下部分对镁吸收的应用，其中，这种改良剂的制备方法如下：将钙源原料和溶剂混合，得到含钙乳液；将蛋白质原料与含钙乳液混合，搅拌均匀得到混合液；混合液在加热条件下进行反应，反应结束后过滤得到滤液，将滤液浓缩至浓度为20～30％的浓缩液。在上述的应用中，农作物可以选自小麦。在上述的应用中，钙源原料可以选自生石灰、氧化钙和熟石灰中的一种或者至少二种的混合物，优选为生石灰；溶剂可以选自纯净水、超纯水、蒸馏水、自来水和去离子水中的一种，优选为自来水。在上述的应用中，蛋白质原料可以选自蛋白废弃物，蛋白废弃物可以选自植物蛋白废弃物、微生物菌体、污泥、动物毛发、动物蹄角、血液中的一种或者至少二种的混合物。在上述的应用中，钙源原料、溶剂和蛋白质原料的质量比为(10～70):(80～1400):100。在上述的应用中，加热条件的温度为100～200℃，优选为110～180℃，更优选为120～160℃；反应的时间为1～8h，优选为1.5～6h，更优选为2～5h。在上述的应用中，浓缩的方法为使用多效蒸发器蒸发；浓缩液的pH值范围可以为10～14，优选为11～13。在上述的应用中，一种可选的改良剂制备方法如下：将生石灰和水混合，以得到含钙乳液；将菜籽饼与所述含钙乳液混合，所述生石灰、所述水和所述菜籽饼的质量比为11:100:50，搅拌均匀以得到混合液；所述混合液在137℃下反应3h，反应结束后过滤得到滤液，将滤液使用多效蒸发器蒸发后得到pH值为12～13、浓度为25～30％的浓缩液。在上述的应用中，高镉污染酸性土壤中Cd的浓度为不小于4mg/kg，优选地大于4.8mg/kg。本专利技术提供了一种促进农作物地下部分在高镉污染酸性土壤中对镁吸收的方法，包括以下步骤：将钙源原料和溶剂混合，以得到含钙乳液；将蛋白质原料与含钙乳液混合，搅拌均匀以得到混合液；混合液在加热条件下进行反应，反应结束后过滤得到滤液，将滤液浓缩至浓度为20～30％的浓缩液；将浓缩液施用至高镉污染酸性土壤中以促进农作物地下部分在高镉污染酸性土壤中对镁吸收；其中，高镉污染酸性土壤中Cd的浓度可选为不小于4mg/kg，优选地大于4.8mg/kg。本专利技术提供的这种方法应用于高浓度镉污染的酸性土壤中可以促进农作物地下部分对于镁元素的吸收，利于农作物根系内营养物质的生成以及根系的生长。附图说明图1示出了不同条件下的苗期Ⅰ小麦地上部分吸收的镁含量。图2示出了不同条件下的苗期Ⅰ小麦地下部分吸收的镁含量。图3示出了不同条件下的苗期Ⅱ小麦地上部分吸收的镁含量。图4示出了不同条件下的苗期Ⅱ小麦地下部分吸收的镁含量。图5示出了不同条件下的拔节期Ⅰ小麦地上部分吸收的镁含量。图6示出了不同条件下的拔节期Ⅰ小麦地下部分吸收的镁含量。图7示出了不同条件下的拔节期Ⅱ小麦地上部分吸收的镁含量。图8示出了不同条件下的拔节期Ⅱ小麦地下部分吸收的镁含量。图9示出了Cd0土壤中不同生长期的小麦地上部分吸收的镁含量。图10示出了Cd0土壤中不同生长期的小麦地下部分吸收的镁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改良剂在高镉污染酸性土壤下促进农作物地下部分对镁吸收的应用，其中，所述改良剂的制备方法如下：/n将钙源原料和溶剂混合，得到含钙乳液；/n将蛋白质原料与所述含钙乳液混合，搅拌均匀得到混合液；/n所述混合液在加热条件下进行反应，反应结束后过滤得到滤液，将所述滤液浓缩至浓度为20～30％的浓缩液；/n所述蛋白质原料包括蛋白废弃物，所述蛋白废弃物选自植物蛋白废弃物、微生物菌体、污泥、动物毛发、动物蹄角、血液中的一种或者至少二种的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种改良剂在高镉污染酸性土壤下促进农作物地下部分对镁吸收的应用，其中，所述改良剂的制备方法如下：
将钙源原料和溶剂混合，得到含钙乳液；
将蛋白质原料与所述含钙乳液混合，搅拌均匀得到混合液；
所述混合液在加热条件下进行反应，反应结束后过滤得到滤液，将所述滤液浓缩至浓度为20～30％的浓缩液；
所述蛋白质原料包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚东，倪红，汤行春，杨升，廖卫芳，姚伦广，段鹏飞，王友平，汪华，
申请(专利权)人：湖北大学，南阳师范学院，湖北省农业科学院植保土肥研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42