一種降低鉻在煙草中積累的制劑及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于環境保護中土壤重金屬污染的治理和農產品安全領域，涉及一種降低 鉻在煙草中積累的制劑及其使用方法。
【背景技術】
[0002] 鉻（Chromium,Cr)，特別是Cr(VI)被認為是與汞、鎘、鉛并列的最危險、毒害最大 的主要重金屬污染源之一。近年來，由于采礦、工業三廢排放、皮革加工、電鍍等人類活動的 加劇，使得許多地區土壤鉻含量大幅提高，而且受鉻污染的土壤中鉻主要集中于耕作層，并 隨著污染年限的增加而不斷累積（Panda和Choudhury，2005)。我國鉻鹽生產近30年發展 較快，鉻鹽行業已成為污染環境的大戶，帶來的污染問題日益突出。殷鐘意（2003)調查發 現，在鉻鹽生產區I.Okm范圍內土壤中總鉻含量比對照點高2-3倍，I. 5km以內農作物樣品 中鉻含量超過對照區的2. 5-2. 8倍。南京某生產鉻合金的重工業廠鉻污染疊加已超過當地 土壤背景值4. 4倍（張輝、馬東升，1997)。土壤鉻污染能夠引起農產品品質下降、產量降 低，并最終通過食物鏈威脅動物和人類健康（Panda等，2005)。Cr(VI)可以通過消化系統、 皮膚和呼吸系統進入人體，輕患者惡心嘔吐，重者休克昏迷，甚至會引發肺癌等；鉻鹽還具 有腐蝕性、致癌性和強致突變性、致敏性，鉻公害事故時有發生（任希廉、蔣憲玲，1996)。因 此，降低鉻的吸收和轉運，不僅能夠提高農作物的產量和品質，保護生態平衡，更能降低鉻 帶給人類的健康風險。章立佳對上海市的土壤調查分析后發現，土壤鉻平均含量為88mg/ L，我國上海蘇州河也是由于長期受鉻污水排放的影響，Cr6+的含量高達I. 3mg/L，超出國家 標準25倍（曾凡榮，2010)。美國環境保護局將Cr6+列為17種高度危險毒性物質之一，當 水中Cr6+濃度超過0.lmg/L時就會引起人體中毒反應（賈洋洋，2014)。據統計，在我國每 年的鉻渣排放量近60萬噸，累計堆存達600萬噸，而經解毒或回收利用的卻不足17% (劉 婉和李澤琴，2007)。目前，據估計我國受鉻嚴重污染的土壤多達1250-1500多萬噸，對作物 的正常生長和人類的健康構成了極大地威脅（王亞夢等，2015)。因此，鉻污染已對農業可 持續發展和人類的生存質量構成了巨大的威脅，鉻作為國際公認的三種致癌金屬元素之一 (紀柱，1999)，更應受到高度重視，控制和降低農作物鉻污染迫在眉睫。
[0003] 我國是世界上最大的煙草生產和消費國，煙葉種植面積超過100萬公頃，總產達 200萬噸。煙草與1000萬人口的就業和一億多人口的經濟生活密切相關（周瑞增，1997)， 煙草業每年的稅收超過2100億元，約占國民收入的9%左右。同時煙葉及其產品是我國煙 草行業出口創匯的重要組成部分。已有研究表明，煙草是對鎘等重金屬吸收轉移能力極強 的作物（王曉敏等，2008)，同時不適當的農藝措施可影響煙葉重金屬含量。鉻會通過吸煙 時產生的煙氣進入人體，當人體內鉻積累到一定程度后，就會引起腸道疾病、皮膚損傷、貧 血、腎臟疾病及哮喘，甚至導致肺癌。而煙草在生產加工過程中人為添加重金屬的可能性幾 乎沒有，超標反映的是環境問題。因此，煙草對鉻的吸收、轉運及調控成為了近年來的研究 熱點。
[0004] 油菜素內酯（Brassinosteroids,BRs)是新發現的具有促進植物生長的植物甾醇 類激素，能夠調控植物體內一系列的生理生化過程，如葉片偏上性、花粉管發育和莖伸長等 (Ogweno等，2008)。此外，油菜素內酯在植物抵御環境脅迫如冷害、干旱和高溫中也發揮重 要作用（Cao等，2013)。Ali等（2008)發現油菜素內酯能夠通過提高抗氧化系統緩解鋁毒 對綠豆的生長抑制。Anuradha和Rao(2001)發現油菜素內酯能夠顯著緩解鹽脅迫引起的水 稻種子萌發和幼苗生長抑制。
[0005] 然而，目前有關葉面噴施油菜素內酯緩解煙草鉻毒害，降低煙草對鉻的吸收和轉 運的研究還未見報道。
【發明內容】
[0006] 本發明提供一種降低鉻在煙草中積累的制劑，本制劑以葉面噴施的方式進行，易 于配制，同時操作簡便，成本低廉，非常適用于大田煙草生產。
[0007] 本發明還提供上述降低鉻在煙草中積累的制劑的使用方法。
[0008] -種降低鉻在煙草中積累的制劑，該制劑包含濃度為0. 08-0. 12yM的油菜素內 酯。進一步的，所述的油菜素內酯為2, 4表油菜素內酯。
[0009] -種所述的降低鉻在煙草中積累的制劑的配制方法，該方法是：將油菜素內酯溶 解在乙醇中，然后用水稀釋，乙醇：水體積比為1:10000 ±100。
[0010] -種2, 4表油菜素內酯在降低鉻在煙草中積累方面的應用，是將濃度為 0. 08-0. 12yM的2, 4表油菜素內酯溶液噴施于煙草葉片。
[0011] -種所述的制劑的使用方法，具體是：用噴霧器將該制劑均勻噴施于煙草葉片表 面至均勻掛濕，噴施時間控制在早晨9點以前或傍晚4點以后進行。本發明采用葉面噴施 的方式，操作簡單，成本低廉，施用量相對較小。
[0012] 本發明的有益效果是：本發明制劑具有配制簡單、使用方便、無毒副作用和成本低 等優點。使用時以葉面噴施的方式進行，與噴灑農藥類似，簡單易操作。本發明適用于煙草 生產低鉻產品，適合在中輕度鉻污染地區推廣應用。
【具體實施方式】
[0013] 下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解，本發 明的實施并不局限于下面的實施例，對本發明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落 入本發明保護范圍。
[0014] 在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設備和原料等 均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常 規方法。
[0015] 實施例1
[0016] 降低絡積累制劑的組分和濃度如下：2,4表油菜素內酯（2,4_Epibrassinolide， EBL) 0?IyM，乙醇0? 01%(v/v)，溶劑為水。
[0017] 本發明中使用了 2種不同鉻積累型煙草品種，分別為湄育2_1(鉻中度積累型，M) 和NC107 (夏）（鉻高積累型，H)。預培養7天后進行處理，設4個處理：（1)對照（Control)， BNS(基本培養液）；（2)EBL，BNS+葉面噴施O.lyMEBL;(3)Cr，BNS+50yMK2Cr207;(4) Cr+EBL，BNS+50yMK2Cr2O7+ 葉面噴施 0?IyMEBL。
[0018] 配制方法：將2, 4表油菜素內酯（EBL)首先溶解在乙醇中，隨后用去離子水稀釋 (乙醇：水體積比為=1:10000)，使2, 4表油菜素內酯在水中的終濃度為0.lyM。處理（2) 和（4)在鉻處理前葉面噴施至濕潤為止，處理（1)和（3)噴施等量去離子水；預處理24h小 時后進行50yM鉻（K2Cr2O7)處理，10天后取樣將煙草植株分為地上部和地下部進行重金屬 含量及生物量測定；測定葉綠素、光合作用參數及葉綠素熒光。
[0019] 由表1可知，與單獨鉻處理相比，葉面噴施EBL能夠顯著緩解鉻脅迫引起的煙草生 長抑制，其中M和H地上部干重分別顯著增加21 %和14% ;地下部干重分別顯著增加23% 和25%。兩品種根和不同部位葉片鉻含量在噴施EBL后也均顯著降低（表2)。此外，鉻脅 迫引起的葉綠素含量、光合作用參數及葉綠素熒光的降低也均得到顯著緩解（表3和表4)。
[0020] 表1葉面噴施油菜素內酯對鉻脅迫下煙草生長的影響
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[0022] 表2葉面噴施油菜素內酯對鉻脅迫下煙草根和不同部位葉片鉻含量的影響
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[0024] 表3葉面噴施油菜素內酯對鉻脅迫下煙草葉綠素含量及葉綠素熒光的影響
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[0026] 表4葉面噴施油菜素內酯對鉻脅迫下煙草光合作用參數的影響
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[0028] 實施例2
[0029] -種降低鉻積累制劑的組分和濃度如下：2, 4表油菜素內酯（2， 4-Epibrassinolide，EBL) 0? 12yM，乙醇 0? 01 % (v/v)，溶劑為水。
[0030] 實施例3
[0031] -種降低鉻積累制劑的組分和濃度如下：2, 4表油菜素內酯（2， 4-Epibrassinolide，EBL) 0? 08yM，乙醇 0? 01 % (v/v)，溶劑為水。
[0032] 因此，本發明制劑具有配制簡單、使用方便、無毒副作用和成本低等優點。使用時 以葉面噴施的方式進行，與噴灑農藥類似，簡單易操作。本發明適用于煙草生產低鉻產品， 適合在中輕度鉻污染地區推廣應用。
[0033] 以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的 限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權項】
1. 一種降低鉻在煙草中積累的制劑，其特征在于該制劑包含濃度為0. 08-0. 12yM的 油菜素內酯。2. 根據權利要求1所述的降低鉻在煙草中積累的制劑，其特征在于：所述的油菜素內 酯為2, 4表油菜素內酯。3. -種權利要求1所述的降低鉻在煙草中積累的制劑的配制方法，其特征在于該方法 是：將油菜素內酯溶解在乙醇中，然后用水稀釋，乙醇：水體積比為1:10000±100。4. 一種權利要求1所述的制劑的使用方法，其特征在于：用噴霧器將該制劑均勻噴施 于煙草葉片表面至均勻掛濕，噴施時間控制在早晨9點以前或傍晚4點以后進行。5. -種2, 4表油菜素內酯在降低鉻在煙草中積累方面的應用，其特征在于：將濃度為 0. 08-0. 12yM的2, 4表油菜素內酯溶液噴施于煙草葉片。
【專利摘要】本發明屬于環境保護中土壤重金屬污染的治理和農產品安全領域，涉及一種降低鉻在煙草中積累的制劑及其使用方法。一種降低鉻在煙草中積累的制劑，該制劑包含濃度為0.08-0.12？μM的油菜素內酯。進一步的，所述的油菜素內酯為2,4表油菜素內酯。本發明制劑具有配制簡單、使用方便、無毒副作用和成本低等優點。使用時以葉面噴施的方式進行，與噴灑農藥類似，簡單易操作。本發明適用于煙草生產低鉻產品，適合在中輕度鉻污染地區推廣應用。
【IPC分類】A01N43/22, A01P21/00
【公開號】CN105191942
【申請號】CN201510639017
【發明人】曹方彬, 鄔飛波, 張國平, 商勝華
【申請人】貴州省煙草科學研究院, 浙江大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月30日