一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法技术

本发明专利技术涉及环境治理方法领域，具体公开了一种小麦‑玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，主要包括小麦返青施加肥料A，肥料A由尿素、磷酸钙、Fe

【技术实现步骤摘要】
一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法
本专利技术涉及环境治理方法领域，具体涉及一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法。
技术介绍
镉是危害性最强的金属元素之一，一旦进入作物就会通过食物链则会严重危害人体健康。随着工业的发展，小麦、玉米等作物镉污染现象日益突出。越来越多的研究发现，大气镉沉降已成为大田作物镉累积的重要来源，尤其是在城市近郊与冶炼厂矿周边。研究表明，小麦和玉米不仅可以通过根系吸收土壤中镉，还可以通过叶片、穗部等地上部直接吸收大气降尘中镉。同时，谷类作物的通过叶片和穗部能够直接从大气中吸收镉并将其从叶片转移到籽粒中，大气降尘中镉对小麦和玉米籽粒的贡献率接近40-65％。因此，与土壤一样，大气沉降也是小麦-玉米轮作体系中镉污染的主要来源之一。然而，目前关于小麦、玉米的镉污染控制技术的研究，如镉污染土壤修复，小麦和玉米镉低积累品种筛选等，主要集中于对土壤中镉的吸收的防控，而忽视大气降尘对小麦-玉米籽粒镉贡献，也没有根据作物根系和地上部叶片及穗部镉吸收的关键时期和关键部位进行又针对性的防控，造成作物镉污染现象频发。同时，现有的防控技术和产品一般针对单一作物如小麦、水稻、玉米等，没有考虑在小麦-玉米轮作体系下的作物镉污染的防控需求，造成重复投资、防控成本高、防控效率偏低的后果。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，通过在苗期防控根吸收土壤中镉、拔节期防控控叶片吸收大气降尘中镉、小麦灌浆期和玉米花粒期防控穗部吸收大气降尘中镉进行镉污染防控。本专利技术提供了一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，包括如下步骤：S1，种植小麦和玉米；S2，3月份春季小麦返青后，土壤中施加肥料A作为追肥，所述肥料A施用量为8-10kg/亩，用于防控土壤镉对小麦的污染；所述肥料A由以下质量百分比的原料组成：磷酸钙5.5-7.5％、Fe3O4@C-NH22.5-4.5％、硫酸锰0.4-0.6％、硫酸锌0.4-0.6％、硫酸镁0.4-0.6％，余量为尿素；S3，小麦收获后玉米苗期，继续施加肥料A，施用量为4-5kg/亩，用于防控土壤镉对玉米的污染；S4，在小麦和玉米拔节期，分别在小麦和玉米的叶面喷施肥料B，用于防控大气降尘镉对小麦和玉米叶片的污染，所述肥料B由以下质量百分比的原料组成：纳米硫酸镁0.6-1.4％，腐殖酸2-4％，Fe3O4@C-NH20.4-0.6％，烷基萘磺酸盐0.5-1.5％，余量为水；S5，在小麦灌浆期和玉米花粒期后，在小麦和玉米的穗部喷施肥料C，用于防控大气降尘镉对小麦和玉米穗部的污染，所述肥料C由以下质量百分比的原料组成：纳米硫酸锰0.2-0.4％、纳米硫酸锌0.2-0.4％，腐殖酸2-4％，Fe3O4@C-NH20.15-0.25％，烷基萘磺酸盐0.8-1.2％，余量为水。进一步地，所述肥料A由以下质量百分比的原料组成：磷酸钙6.5％、Fe3O4@C-NH23.5％、硫酸锰0.5％、硫酸锌0.5％、硫酸镁0.5％，余量为尿素。进一步地，所述肥料A的制备过程具体为：分别按照质量百分比称取各原料，然后混合均匀后获得肥料A。进一步地，所述肥料B由以下质量百分比的原料组成：纳米硫酸镁1％，腐殖酸3％，Fe3O4@C-NH20.5％，烷基萘磺酸盐1％，余量为水。进一步地，所述肥料B的制备过程具体为：分别按照质量百分比称取各原料，然后将纳米硫酸镁在水中超声，制得第一分散液，在第一分散液中加入腐殖酸进行超声分散，制得第二分散液，在第二分散液中加入Fe3O4@C-NH2进行超声分散，制得第三分散液，在第三分散液中加入烷基萘磺酸盐进行超声分散，获得肥料B。进一步地，所述肥料B叶片喷施的具体过程为：首先用水稀释肥料B，肥料B与水按照质量比1：50稀释后喷施，小麦每隔20天喷施一次，玉米每隔10-15天喷施一次，玉米每隔10-15天喷施一次，小麦和玉米分别叶面喷施四次。进一步地，小麦每次喷施肥料B的用量为0.5-0.8kg/亩，玉米每次喷施肥料B用量为0.8-1kg/亩。进一步地，所述肥料C由以下质量百分比的原料组成：纳米硫酸锰0.3％、纳米硫酸锌0.3％，腐殖酸3％，Fe3O4@C-NH20.2％，烷基萘磺酸盐1％，余量为水。进一步地，所述肥料C的制备过程具体为：分别按照质量百分比称取各原料，然后将纳米硫酸锰在水中于20-30℃下超声，制得第一分散液，在第一分散液中加入纳米硫酸锌进行超声分散，制得第二分散液，在第二分散液中加入腐殖酸进行超声分散，制得第三分散液，在第三分散液中加入Fe3O4@C-NH2进行超声分散，制得第四分散液，在第四分散液中加入烷基萘磺酸盐进行超声分散，获得肥料C。进一步地，所述肥料C穗部喷施具体过程为：首先用水稀释肥料C，肥料C与水按质量比1：50稀释后喷施，在小麦灌浆期和玉米花粒期将肥料C喷洒于小麦和玉米穗部，小麦每次喷施肥料C0.2-0.4kg/亩，玉米每次喷施肥料C0.4-0.5kg/亩，每次隔5-7天喷洒一次，共喷洒3次。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，在于苗期控根吸收土壤中镉、拔节期控叶吸收大气降尘中镉、小麦灌浆期和玉米花粒期阻穗吸收大气降尘中镉，达到生长期接力防控与轮作体系防控，降低防控成本的目的。2、本专利技术通过阻控剂中的纳米硫酸锰和纳米硫酸锌进入小麦和玉米体内与根部和叶片吸收的镉进行络合螯合及竞争转运通道，进而降低镉向籽粒的效率和转用量，最终显著降低籽粒含量的。3、通过肥料B的活性成分与叶片组织上吸附的大气降尘中重金属镉发生吸附、络合及螯合反应，降低大气降尘中镉活性，直接在小麦和玉米体外切断叶片对大气降尘镉的吸收途径，进而抑制叶片对大气降尘中重金属镉的吸收。同时，通过B组分的纳米硫酸镁进入小麦和玉米体内与根部和叶片吸收的镉进行络合螯合进而将镉固化到液泡中，降低其活性和迁移性；本专利技术中的硫酸镁通过叶片气孔进入小麦、玉米体内各组织，与小麦体内组织的镉离子螯合形成无毒化合物，降低镉在小麦和玉米体内向穗部的迁移。4、本专利技术通过在穗部喷施肥料C，通过肥料C的活性成分与穗部组织上吸附的大气降尘中重金属镉发生吸附、络合及螯合反应，降低大气降尘中镉活性，直接在小麦和玉米体外切断穗部组织对大气降尘镉的吸收途径，进而抑制穗部对大气降尘中重金属镉的吸收，可降低穗部组织表面吸附的大气降尘中镉的生物有效性，直接切断穗部对大气降尘中重金属镉的吸收，同时，硫酸锰、硫酸锌通过穗部气孔进入小麦穗部各组织，与根部吸收转运到穗部组织的镉竞争吸收和转运通道，进而高效、显著的降低小麦和玉米籽粒镉含量。5、本专利技术在拔节期通过叶片喷施组分B可有效防控大气降尘对小麦和玉米的污染，在开花后的灌浆期通过穗部喷施组分C可重点防控小麦和玉米穗部组织对大气降尘中镉的吸收，最终通过小麦和玉米生长关键期高效的控镉手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，轮作小麦和玉米；/nS2，3月份春季小麦返青后，土壤中施加肥料A作为追肥，所述肥料A施用量为8-10kg/亩，用于防控土壤镉对小麦的污染；/n所述肥料A由以下质量百分比的原料组成：/n磷酸钙5.5-7.5％、Fe

【技术特征摘要】
1.一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，轮作小麦和玉米；
S2，3月份春季小麦返青后，土壤中施加肥料A作为追肥，所述肥料A施用量为8-10kg/亩，用于防控土壤镉对小麦的污染；
所述肥料A由以下质量百分比的原料组成：
磷酸钙5.5-7.5％、Fe3O4@C-NH22.5-4.5％、硫酸锰0.4-0.6％、硫酸锌0.4-0.6％、硫酸镁0.4-0.6％，余量为尿素；
S3，小麦收获后玉米苗期，继续施加肥料A，施用量为4-5kg/亩，用于防控土壤镉对玉米的污染；
S4，在小麦和玉米拔节期，分别在小麦和玉米的叶面喷施肥料B，用于防控大气降尘镉对小麦和玉米叶片的污染，所述肥料B由以下质量百分比的原料组成：
纳米硫酸镁0.6-1.4％，腐殖酸2-4％，Fe3O4@C-NH20.4-0.6％，烷基萘磺酸盐0.5-1.5％，余量为水；
S5，在小麦灌浆期和玉米花粒期后，在小麦和玉米的穗部喷施肥料C，用于防控大气降尘镉对小麦和玉米穗部的污染，所述肥料C由以下质量百分比的原料组成：
纳米硫酸锰0.2-0.4％、纳米硫酸锌0.2-0.4％，腐殖酸2-4％，Fe3O4@C-NH20.15-0.25％，烷基萘磺酸盐0.8-1.2％，余量为水。


2.根据权利要求1所述的一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，其特征在于，所述肥料A由以下质量百分比的原料组成：
磷酸钙6.5％、Fe3O4@C-NH23.5％、硫酸锰0.5％、硫酸锌0.5％、硫酸镁0.5％，余量为尿素。


3.根据权利要求2所述的一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，其特征在于，所述肥料A的制备过程具体为：分别按照质量百分比称取各原料，然后混合均匀后获得肥料A。


4.根据权利要求1所述的一种小麦-玉米轮作体系高效防控镉污染的方法，其特征在于，所述肥料B由以下质量百分比的原料组成：
纳米硫酸镁1％，腐殖酸3％，Fe3O4@C-NH20.5％，烷基萘磺酸盐1％，余量为水。


5.根据权利要求4所述的一种小麦-玉米轮作体...

【专利技术属性】
技术研发人员：马闯，金凯，刘福勇，马永鹏，张肖静，赵继红，张宏忠，杨俊兴，杜君，胡华峰，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41