[发明专利]一种降低镉在烟草中积累的制剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护中土壤重金属污染的治理和农产品安全领域，涉及一种降低镉在烟草中积累的制剂及其使用方法。

背景技术

镉(Cadmium,Cd)是已知的毒性最强和农田受污染最严重的重金属之一。同时，Cd的迁移性较强，易被植物吸收并转移至地上部，超过一定限度不仅对作物生长发育造成伤害，导致产量和品质下降，更有可能通过食物链威胁人类健康。因此，降低Cd积累不仅能提高农作物的品质，保护生态平衡，还可降低Cd带给人类的健康风险。据调查,我国受镉污染的耕地已超过1.33万hm²，涉及11个省25个地区。1955年至上世纪70年代初，在日本富山市神通川流域曾因大米镉含量超标引起第二公害病—“骨痛病”，先后导致80多人死亡，政府与民众即使时至今日亦谈虎色变，为此政府对各种食品的镉含量制订了严格的标准要求。总之,镉污染已对农业生产的可持续发展和人类的生存质量产生了巨大的威胁(Davis,1984)。控制和降低农作物镉污染亟待解决。

中国是世界最大的烟草生产和消费国，近年来烟叶种植面积超过100万公顷，总产达200万吨。烟草与1000万人口的就业和一亿多人口的经济生活密切相关（周瑞增，1997），烟草业每年的税收超过2100亿元,约占国民收入的9%左右。同时烟叶及其产品是我国烟草行业出口创汇的重要组成部分。已有研究表明，烟草是对镉等重金属吸收转移能力极强的作物（王晓敏等，2008），同时不适当的农艺措施可影响烟叶重金属含量。烟草中的重金属镉，会通过抽吸过程中主流烟气进入人体，对人体造成潜在危害。人体过量摄入会导致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿，影响磷钙的吸收代谢，增加肾骨病变的危险性，并有可能致癌和致畸。2010年10月在澳大利亚悉尼召开的第九届亚太烟草与健康会上发表的国际烟草控制政策评估项目报告指出：接受检测的大前门、红双喜、红塔山等13个中国品牌香烟中镉平均含量为3.24μg/g（2.0–5.4之间）；其含量与加拿大产香烟相比，最高超出3倍以上。由此引发烟草行业的“重金属”危机。烟草在生产加工过程中人为添加重金属的可能性几乎没有，超标反映的是环境问题。土壤重金属镉污染已对烟叶质量安全、人体健康构成严重威胁。烟草中镉的含量、迁移及控制成为广大烟草科技工作者关注的热点问题。

还原性谷胱甘肽（GSH）是一种广泛存在于植物和动物中的一种小分子游离硫醇三肽，对维持蛋白硫醇水平、硫醇和二硫键交换、氢过氧化物和自由基的清除以及氨基酸的跨膜运输等诸多生命过程发挥着重要作用（Mendoza-Co′zat等，2005）。GSH特有的氧化还原及亲核特性，使得它参与抵御包括外源性物质、氧自由基、盐害、酸害以及重金属在内的多种毒性反应（Ferguson和Booth1998；Wu等2003）。Chen等（2010）发现向Cd溶液中添加GSH能够显著缓解Cd引起的大麦生长抑制并降低Cd引起超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛的积累。GSH能够调控水稻中抗氧化酶活性进而抵御Cd和Cr毒害（Cai等，2011）。硒（Se）是人类和动物体内必需的微量元素，它的生物化学功能已经被广泛研究（Hartikainen，2005）。虽然，Se对于植物来说是非必需元素，但是有研究表明Se能够提高植物生长速率、抑制膜脂过氧化和增加抗氧化能力（Djanaguiraman等，2005）。锌（Zn）是植物生长所必需的微量元素，同时与Cd存在拮抗作用（Aravind等，2009）。Wu等(2002)发现Zn能够显著降低大麦中Cd的积累。番茄中也发现了相类似的结果（Mohammad等，2009）。Zn还能缓解汞引起的生长抑制（Chen等，2007）。硅（Si）是植物体内含量较高的元素之一，占植株干重的0.1%-10%不等。杨超光等（2005）报道向土壤中添加2.0g/kg硅酸钠后可缓解玉米镉毒害。

虽然以上研究能够缓解镉毒害，但是均是采用缓解因子与Cd共培养的方式，实际生产中还没有切实可行的方法；如果考虑到实际生产应用，此种方式面临操作复杂、施用量相对偏大、成本偏高等一系列问题。

发明内容

本发明提供一种降低镉在烟草中积累的制剂，本制剂以叶面喷施的方式进行，易于配制，同时操作简便，成本低廉，非常适用于农业大田生产。

本发明还提供上述降低镉在烟草中积累的制剂的使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种降低镉在烟草中积累的制剂，该制剂包含如下浓度的组分：还原性谷胱甘肽50-65mg/L，亚硒酸钠15-22mg/L，硅酸钠2.5-3.5×10³mg/L。