【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中轻度污染农田安全生产，特别涉及一种介孔二氧化硅负载赤霉素的水稻叶面降镉剂、制备方法及喷施方法。
技术介绍
1、
2、cd进入稻米主要途径包括根系吸收(横向运输)，木质部迁移转运纵向转运至节点1，叶面韧皮部镉活化再分配进入籽粒等主要过程，其中cd主要集中在水稻籽粒的外胚层。现有研究认为水稻的节点对于cd向籽粒的运输具有明显的拦截作用，尤其是节点1，其中节点1中分散维管束的横截面积被认为是稻米中cd积累的重要因子，cd的长距离运输是一个耗能的过程，理论上增加第一节间(穗颈)长度可以增加cd运输距离，降低cd的运输能力，而关于水稻的第一节间(穗颈)是否对于cd的再分配有作用并没有报道。水稻的节间伸长主要受植株体内的赤霉素信号分子调控，其中穗颈的长度主要受抽穗期节点1中的赤霉素(ga4)决定，在水稻生产上喷施赤霉素对于增加穗颈长已有报道，然而普遍需要多次喷施。
3、介孔纳米二氧化硅已被广泛用于药物递送和农药负载，具有显著的缓释效果。叶面阻控因其具有操作简便，投入成本低，是cd污染稻田安全生产的重要方式之一，目前主要的叶面阻控材料基本以无机元素，尤其是微量元素为主，主要原理是通过元素之间的拮抗效应降低稻米镉的吸收，但受到土壤环境(酸碱度和氧化还原条件)及土壤中微量元素丰缺程度，水稻品种等多重因素的影响，导致其降cd效果差异大。因此，亟需研发一种投入成本低，绿色高效的叶面降cd剂，其中植物激素因其用量少，调整水稻生长和产量形成效果显著，已被广泛应用于稻田以及其他作物的生产上，但由于其在环境中很容易分解
4、基于此，本专利技术首次提出通过介孔材料组装植物激素用于降低水稻中cd的积累，进一步的通过盆栽试验和大田试验验证其对中轻度cd污染水稻降cd效果。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种介孔二氧化硅负载赤霉素的水稻叶面降镉剂、制备方法及喷施方法，本专利技术提供的制备方法得到的水稻叶面降镉剂可以有效降低稻米中cd的浓度，显著提升cd超标稻田的稻米的达标率。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：通过用介孔二氧化硅颗粒负载赤霉素(ga4)，再采用pvp进行封装，制备了一种纳米叶面降镉剂，该纳米材料能很好被植物吸收，并通过封包缓释，在糙米cd累积的关键生育期(抽穗-灌浆)，通过在土壤cd超标种植的水稻进行叶面喷施，持续产生赤霉素信号分子，有效的增加穗颈长(第一节点至穗节的距离)，降低穗部的蒸腾作用，增加茎和叶中细胞壁中果胶浓度等方式来降低水稻灌浆过程中cd的积累，可以有效的降低稻米中cd的浓度，显著提升cd超标稻田的稻米的达标率。
3、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种介孔二氧化硅负载赤霉素的水稻叶面降镉剂的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)以正硅酸乙酯为硅源，使用模板剂，采用溶胶-凝胶法制备纳米介孔二氧化硅颗粒，反应结束后，将所得沉淀离心、干燥、高温煅烧去除模板剂得到phsn粉末；
5、(2)将所得phsn粉末分散在赤霉素乙醇-水溶液中，低温搅拌使其充分反应，通过离心冷冻干燥后得到phsn@ga4粉末；
6、(3)将上述得到的phsn@ga4添加到ph＝5的pvp溶液中，低温搅拌36h，进行离心-过滤和冷冻干燥得到pvp封装的phsn@ga4；
7、(4)将pvp封装的phsn@ga4粉末均匀分散在水相中，并加入表面活性剂，得到水稻叶面降镉剂。
8、优选地，所述步骤(1)具体如下：将模板剂溶解在氨水-乙醇混合溶液中，并逐滴添加正硅酸乙酯，待溶液中出现乳白色，在85℃条件下搅拌反应，反应结束后收集沉淀，沉淀经洗涤、离心、烘干、煅烧后得到phsn粉末。
9、进一步优选地，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵和三嵌段共聚物。
10、优选地，所述步骤(2)具体如下：将所得phsn粉末分散于赤霉素的乙醇溶液中，低温搅拌72h，反应结束后，将所得溶液离心、洗涤、冷冻干燥，得到phsn@ga4粉末。
11、进一步优选地，所述搅拌的温度为小于或者等于25℃。
12、进一步优选地，所述phsn粉末、赤霉素的质量比为1:10。
13、优选地，所述表面活性剂为吐温-80；所述吐温-80的浓度为0.5‰。
14、优选的，步骤(3)所述pvp溶液的浓度为5μm。
15、优选的，步骤(3)中phsn@ga4的添加量为每10ml 5μm ph＝5的pvp溶液加入0.1gphsn@ga4。
16、本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的介孔二氧化硅负载赤霉素的水稻叶面降镉剂。
17、本专利技术还提供了一种介孔二氧化硅负载赤霉素的水稻叶面降镉剂的喷施方法，将所述水稻叶面降镉剂在水稻孕穗-抽穗阶段一次性喷施，喷施的浓度5-10mg/l。
18、有益技术效果：
19、本专利技术通过介孔二氧化硅纳米颗粒负载赤霉素，通过pvp进行封包，制备了一种可以显著降低稻米中cd含量的叶面阻控剂，本专利技术制备的叶面阻控剂主要是通过增加水稻的穗颈长，降低节点1向籽粒的转运，降低水稻叶面的蒸腾速率，减少cd的直接吸收和转运。通过封包，可以有效避免赤霉素被氧化降解，减少环境中的损失，具有效率高，成本低，操作简便，原材料简单易得等特点。
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1.一种介孔二氧化硅负载赤霉素的水稻叶面降镉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体如下：将模板剂溶解在氨水-乙醇混合溶液中，并逐滴添加正硅酸乙酯，待溶液中出现乳白色，在85℃条件下搅拌反应，反应结束后收集沉淀，沉淀经洗涤、离心、烘干、煅烧后得到PHSN粉末。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵和三嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体如下：将所得PHSN粉末分散于赤霉素的乙醇溶液中，搅拌72h，反应结束后，将所得溶液离心、洗涤、冷冻干燥，得到PHSN@GA4粉末。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的温度为小于或等于25℃。
6.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述PHSN粉末、赤霉素的质量比为1:10。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为吐温-80；所述吐温-80的浓度为0.5‰。
...【技术特征摘要】
1.一种介孔二氧化硅负载赤霉素的水稻叶面降镉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体如下：将模板剂溶解在氨水-乙醇混合溶液中，并逐滴添加正硅酸乙酯，待溶液中出现乳白色，在85℃条件下搅拌反应，反应结束后收集沉淀，沉淀经洗涤、离心、烘干、煅烧后得到phsn粉末。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵和三嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体如下：将所得phsn粉末分散于赤霉素的乙醇溶液中，搅拌72h，反应结束后，将所得溶液离心、洗涤、冷冻干...
【专利技术属性】
技术研发人员：周静，游来勇，周俊，梁家妮，何煜然，刘梦丽，田瑞云，周伶俐，张宇生，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：
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