CN108651208B - 一种降低烟叶中铬含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于烟草种植技术领域，具体涉及一种有效降低烟叶中重金属铬含量的方法。该方法利用钼拮抗铬的技术原理，通过在烟草种植过程中施加微量元素钼，从而拮抗烟草对于铬的吸收利用，具体而言：将烟草种子正常播种育苗后，在烟苗移栽起垄前，将可溶性钼盐均匀喷施（或者可直接溶于灌溉用水中）到栽培土壤中；后期按照常规大田管理措施进行栽培管理即可；可溶性钼盐使用量具体为：以700~1100mg/L计，在土壤中施加量为：400~600L/亩，即，0.28~0.66kg/亩。本申请所提供降低烟叶中铬含量的方法具有成本低、简单易行、切实可靠特点，可从根本上降低烟叶中铬含量，可为烟叶质量的稳定和改善提升奠定基础。

Description

一种降低烟叶中铬含量的方法

技术领域

本发明属于烟草种植技术领域，具体涉及一种有效降低烟叶中重金属铬含量的方法。

背景技术

近年来，随着对于重金属污染研究的重视，国内外对烟草中重金属行为以及重金属控制方面做了大量研究。现有研究认为，在烟草抽吸过程中，烟草中所吸附的重金属可通过主流烟气进入人体，进而使得吸烟成为烟民摄取某些重金属的重要来源之一。

部分研究认为，铬属于烟草种植中污染烟草的主要化学元素之一，由于烟草属于易于吸收和富集重金属的植物，所以当烟叶中重金属过量时，在抽吸过程中，重金属就会以气溶胶或金属氧化物的形式通过主流烟气进入人体，对人体健康造成危害。随着烟草行业对减害的重视，对烟草中重金属的研究越来越得到普遍关注，降低烟叶中有毒有害物质已成为提高烟叶品质安全的关键。重金属不仅影响烟草光合特性、酶活性、蛋白质和氨基酸含量等重要生理生化指标，当浓度过高时，更能造成烟草品质与产量的严重下降。因此有效控制烟草及烟草制品中铬的含量对降低抽烟者的健康风险具有重要意义。

植物生长中，需要大量化学元素参与其生长，依据植物需求量多少，可简单分为大量元素和微量元素两类。而由于植物生长的土壤环境的不同，土壤中不同化学元素的含量也是不同的。为适应不同的生长环境，植物会依据土壤环境中不同元素含量多少，对于化学元素的需求量之间具有一定的替代性和可选择性，从而确保生长史的完整。但总体而言，这种可替代性和可选择性因植物种类和生长环境的不同而表现不同，缺乏较为统一的规律，因此针对不同植物在不同生长环境中的生长规律需要分别加以研究。

就烟草种植而言，由于烟草耐适性较强，因而部分烟草是种植于铬污染土壤中的，进而使得这些烟草植株中铬含量偏高，降低了烟草品质，同时也为烟草吸食人群的健康带来了潜在危害。为降低这一风险，有必要结合烟草的生长规律，对烟草的种植方式加以改良，降低烟草植株中的铬含量。

发明内容

本申请目的在于提供一种有效降低烟叶中重金属铬含量的方法，从而为烟草品质的改良和稳定提升奠定基础。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一种降低烟叶中重金属铬含量的方法，本申请利用钼拮抗铬的技术原理，通过在烟草种植过程中施加微量元素钼，从而拮抗烟草对于铬的吸收利用，具体而言：

将烟草种子正常播种育苗后，在烟苗移栽起垄前，将可溶性钼盐均匀喷施（或者可直接溶于灌溉用水中）到栽培土壤中；后期按照常规大田管理措施进行栽培管理即可；

所述可溶性钼盐使用量，具体为：将钼盐溶于水后，以700~1100mg/L计（优选配制成以900~1000mg/L浓度），在土壤中施加量为：400~600L/亩，即，0.28~0.66kg/亩（优选施加量为360~540g/亩）；

所述可溶性钼盐，例如为钼酸钙、钼酸铵等，优选为钼酸钠（Na₂MoO₄·2H₂O）；

所述栽培土壤，土壤中铬含量应当是超标土壤，土壤中铬含量具体例如为21mg/kg；同时土壤中钼含量应当是低于作物需求临界水平的（目前河南大部分地区即属于缺钼土壤），具体而言，土壤中可有效利用钼含量不高于0.03mg/kg。

可溶性钼盐在烟草栽培过程中的应用，用于拮抗烟草对于铬的吸收利用。

已有研究表明，钼是作物体内硝酸还原酶的成分，参与硝酸态氮的还原过程，能促进氮素代谢；钼还有利于提高叶绿素的含量与稳定性，有利于光合作用的正常进行和增强光合作用；钼还能改善碳水化合物，尤其是蔗糖从叶部向茎秆和生殖器官流动的能力，有利于糖类的形成与转化。因此，化学元素钼是多数植物尤其是烟草生长中必不可少的微量元素之一。

对烟草种植而言，大量研究表明，土壤中钼含量的高低直接影响烟草的生长发育和产品质量。土壤中适量的补充钼可以增加烟叶油分，降低烟碱含量，提高烟草产量、品质和上等烟比例。但结合我国土壤中营养成分实际而言，除了钼矿附近土壤外，多数栽培土壤中的钼含量均较低，需要额外补充添加。而另一方面，针对烟草种植而言，钼是否能够拮抗铬的吸收、以及拮抗效果和如何有效使用钼盐则是缺乏较为详尽的研究报道的。

结合烟草生长规律和烟草对土壤中营养需求、营养利用规律，本申请提供了一种有效降低烟叶对土壤中重金属铬富集的方法，该方法通过额外添加微量元素钼盐的方式，在补充烟草生长对于微量元素需求、促进烟草生长的同时，有效拮抗了烟叶对于铬元素的吸收，进而降低了烟叶中铬的含量。

总体而言，本申请所提供降低烟叶中铬含量的方法具有成本低、简单易行、切实可靠特点，可从根本上降低烟叶中铬含量，可为烟叶质量的稳定和改善提升奠定基础，具有较好的实用价值和推广应用意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。

实施例1

为检验本申请所提供降低烟叶中重金属铬含量方法的可行性，发明人进行了相应的栽种实验，简要介绍如下。

实验场地：河南许昌襄县烟叶基地，对土壤中部分金属含量检测表明，基地内土壤中铬含量为21mg/kg，土壤中有效钼含量为0.03mg/kg；

烟草品种：选用河南烟区主栽品种中烟100，该烟草具有适应性强、产量高、易烤性强等优点；

种植时间：2016年4~10月间；

实验设置：采用田间小区试验方式进行，每个小区（单一实验组）面积为30m²，包括空白对照组、实验组两个处理组，每组5个重复。

实验过程：

首先正常培育烟苗；在5月初移栽烟苗前，将钼酸钠（Na₂MoO₄·2H₂O）配制成900mg/L钼酸钠水溶液，然后按照不同喷施量均匀的喷洒在土壤表面，待土壤自然风干，正常移栽、起垄、盖膜，按照烟草生产规范进行田间管理；

各实验组处理方式具体如下：

实验组，喷施16L钼酸钠水溶液（相当于Na₂MoO₄·2H₂O 0.36kg/亩）

空白对照组，喷施24L清水作为空白对照。

10月初，待烟叶成熟后，收集烟草植株，收集时分批次分别采集下部叶、中部叶、上部叶，并进行相关指标检测。

（1）金属含量的测定

将采摘的样品在干烤箱中烘干至恒重后，研磨粉碎、过200目筛网，用浓硝酸进行消化处理后，消化液用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测其中的铬（Cr）、钼（Mo）的含量。检测汇总后结果列表如下：

表1，烟叶不同部位的Cr、Mo含量（单位，mg/kg）

注：表中数据为各个重复处理组所采集烟叶样品检测结果汇总。

根据表1的测量结果，取各处理组Cr含量平均值，计算Cr的削减率，计算公式为：

削减率=（空白对照组Cr含量-处理组Cr含量）/空白对照组Cr含量；

计算结果如下所示：

表2 钼酸钠对烟叶中重金属Cr的削减率

注：同一列中，与对照组相比，“*”表示差异显著（p﹤0.05），“**”表示差异极显著（p﹤0.01）。

对上述表2数据分析可以看出，通过喷施钼酸钠溶液，能较为明显的降低烟叶中铬含量，对于下部叶和中部叶中Cr的降低效果逐渐增强，但降低上部叶中的Cr效果要低于下部叶和中部叶的效果。这一实验表明，一定浓度钼酸钠的施用能够有效降低烟叶中Cr的含量，但随着烟叶部位不同，降低效果也有所差异。

进一步地，由于额外施用钼盐，因此有必要对烟叶中Mo的含量进行进一步检测确定，具体检测结果如下表3所示：

表3，钼酸钠使用后烟叶中Mo含量

注：同一列中，与对照组相比，“*”表示差异显著（p﹤0.05），“**”表示差异极显著（p﹤0.01）。

对上述表3数据分析可以看出，在该试验田中施加钼酸钠后均极显著的提高了烟叶中钼的含量。

（2）常规化学成分的测定

将收集的中部和上部烤烟样品，用过氧化氢-硫酸消化法对总氮的含量进行测定；按照YC/T 159~162-2002烟草及烟草制品化学成分连续流动法，用AA3型流动分析仪对总糖、还原糖、烟碱、氯和钾进行测定。具体检测结果列表如下：

表4，钼酸钠施用后，中部叶化学成分变化情况

注：同一列中，不同字母表示组间存在显著性差异（p﹤0.05）。

由表4可知，中部叶总糖含量处理小于对照组；还原糖含量处理显著小于对照组；烟碱含量实验组和对照组没有显著性差异；钾含量处理显著高于对照，说明施钼能够提高烤烟中部叶的钾含量；对钾氯比分析发现，实验组的钾氯比值显著高于对照；氮碱比处理均显著优于对照，且更加接近优质烤烟含量范围。

表5，钼酸钠施用后，上部叶化学成分变化情况

注：同一列中，不同字母表示组间存在显著性差异（p﹤0.05）。

由表5可知，上部叶总糖含量实验组显著小于空白组，还原糖含量实验组显著低于空白对照组；烟碱含量对照组和实验组没有显著性差异；氯含量实验组显著低于对照组；钾含量实验组显著高于对照组；通过对钾氯比分析发现，实验组显著高于对照组，钼肥的施用对提高烤烟上部叶钾氯比有利。

综合上述实验检测结果可以看出，通过在栽培土壤中施用钼酸盐后，可明显拮抗烟草对于铬的富集，降低烟叶中Cr含量，同时可以提高烟叶中钾含量，同时降低氯含量，因而有利于在保证烟叶品质同时能够明显改善烟草品质。由于相关使用方法较为简便、易于推广，因而对于促进烟草的生长发育以及烟草抗病能力的增强都有重要意义，表现出较好的实用价值。

Claims (4)

1.一种降低烟叶中重金属铬含量的方法，其特征在于，通过在烟草种植过程中施加微量元素钼，从而拮抗烟草对于铬的吸收利用，具体而言：

将烟草种子正常播种育苗后，在烟苗移栽起垄前，将可溶性钼盐均匀喷施于栽培土壤中或者直接溶于灌溉用水中灌溉到栽培土壤中；

所述可溶性钼盐使用量，具体为：将钼盐溶于水后，以700~1100mg/L计，在土壤中施加量为：400~600L/亩，即，0.28~0.66kg/亩。

2.如权利要求1所述降低烟叶中重金属铬含量的方法，其特征在于，可溶性钼盐在土壤中施加量为360~540g/亩。

3.如权利要求1所述降低烟叶中重金属铬含量的方法，其特征在于，所述可溶性钼盐选自钼酸钙、钼酸铵或钼酸钠。

4.如权利要求1所述降低烟叶中重金属铬含量的方法，其特征在于，所述栽培土壤，土壤为铬含量超标土壤，铬含量不低于21mg/kg；同时土壤为缺钼土壤，土壤中可有效利用钼含量不高于0.030mg/kg。