外源硫素在缓解燃煤颗粒物对小麦生长胁迫中的应用

本发明属于农业及环境，具体涉及一种外源硫素在缓解燃煤颗粒物对小麦生长胁迫中的应用。

背景技术：

1、煤炭燃烧为气源重金属重要的人为源之一。火电厂高温燃烧时，hg、pb、zn、ni、cd、cu等重金属易挥发进入燃煤烟气，待温度降低后经过成核、凝聚、凝结等方式会富集在颗粒物表面，跟随燃煤颗粒物一起释放于大气中。大气颗粒物又因其较大的比表面积会吸附大气中的污染物质，其中约有75％～90％的重金属会吸附于pm10中，造成颗粒物中重金属进一步的增加。这些颗粒物及其携带的重金属沉降到土壤、水体和植被上，这便增加了周围生态系统中多种痕量重金属元素的含量，增加了区域粮食作物的环境健康风险。

2、在气源污染的环境中，植物通过叶片与根系的双向吸收摄入重金属。研究发现，农田中重金属as、hg、cr、pb和ni约有一半以上来自大气沉降中的大气颗粒物。沉积在土壤中的重金属，较于土壤原有的重金属含量更高、活性更强，更易于被植物吸收。

3、硫素是植物机体合成蛋白质二硫键、氨基酸、维生素和辅酶因子(co-a，sam)等的必需元素，这些含硫化合物又可充当植物代谢途经的信号分子起到催化、调节和结构等功能。此外，硫素也积极参与植物对重金属的防御机制，清除活性氧(ros)，增强抗氧化体系，从而保护细胞免受氧化损伤。机体内，硫素可以合成硫醇，促进非酶抗氧化过程，同时可与重金属结合，以减少游离重金属引起的氧化迸发。不同形态的硫在植物解毒作用中存在较大差异。硫酸盐通过代谢途径可转化为谷胱甘肽的前体半胱氨酸，从而降低重金属在植物体内的转运，缓解重金属对植株的毒性效应。目前针对硫素的研究多倾向于土壤修复与其对植物根系重金属吸收的影响，而在表层土壤中，植物利用有机硫需先将其无机化才可吸收利用。但叶面施加硫素是否对气源污染中的重金属也具有缓解作用尚未可知。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的技术问题，本发明以华美电厂燃煤颗粒物模拟大气降尘，分别向叶面喷洒不同浓度的硫酸钠和还原性谷胱甘肽，研究了两种硫素对小麦(ak-58)幼苗在燃煤颗粒物胁迫下的毒性缓解效果及重金属在小麦幼苗体内的迁移转化行为，从生物学特征、重金属迁移转化特征两个层面，探究了不同形态硫素对气源污染下小麦幼苗毒性的缓解作用，为保障农作物食用的安全提供了新的思路。

2、本发明提供的具体技术方案如下：

3、本发明第一方面，提供一种外源硫素在缓解燃煤颗粒物对植物生长胁迫中的应用。

4、优选地，所述外源硫素为硫酸盐或谷胱甘肽。

5、优选地，所述硫酸盐选自硫酸钠。

6、优选地，所述硫酸盐的施加浓度为200mg/l～1600mg/l。

7、优选地，所述谷胱甘肽的施加浓度为20μg/l～260μg/l。

8、优选地，所述植物为小麦。

9、优选地，所述外源硫素具有如下任一用途：

10、(1)用于促进燃煤颗粒物胁迫下小麦生长；

11、(2)用于限制燃煤颗粒物中重金属在小麦体内的迁移转化。

12、优选地，所述外源硫素用于缓解燃煤颗粒物胁迫下小麦中重金属积累。

13、本发明还提供一种用于缓解燃煤颗粒物对植物生长胁迫的药剂，其包括所述外源硫素，以及可接受的辅料。该药剂可以被制备成农学上可接受的剂型，如乳剂、混悬液、微乳剂、颗粒剂等。在制备时可以添加适宜的辅料，如助悬剂、增溶剂、表面活性剂、防腐剂、ph调节剂、乳化剂、润湿剂、分散剂、渗透剂、稳定剂、增效剂等。

14、对比现有技术，本发明的有益效果为：

15、本发明提供一种外源硫素在缓解燃煤颗粒物对植物生长胁迫中的应用。经试验证明，硫酸盐及谷胱甘肽的施加可以有效缓解颗粒物对植物生长的影响，并减少植物中重金属的积累。

技术特征：

1.一种外源硫素在缓解燃煤颗粒物对植物生长胁迫中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述外源硫素为硫酸盐或谷胱甘肽。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述硫酸盐选自硫酸钠。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述硫酸盐的施加浓度为200mg/l～1600mg/l。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述谷胱甘肽的施加浓度为20μg/l～260μg/l。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述植物为小麦。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述外源硫素具有如下任一用途：

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述外源硫素用于缓解燃煤颗粒物胁迫下小麦中重金属积累。

9.一种用于缓解燃煤颗粒物对植物生长胁迫的药剂，其特征在于，其包括权利要求1所述的外源硫素，以及可接受的辅料。

技术总结
本发明属于农业及环境技术领域，具体涉及一种外源硫素在缓解燃煤颗粒物对小麦生长胁迫中的应用。本发明以电厂燃煤颗粒物模拟大气降尘，分别向叶面喷洒不同浓度的硫酸钠和还原性谷胱甘肽，研究两种硫素对小麦幼苗在燃煤颗粒物胁迫下的毒性缓解效果，得到了不同形态硫素对气源污染下小麦幼苗毒性的缓解作用，为保障农作物食用的安全提供了新的思路。

技术研发人员：肖昕,郭春滢,肖雨,成阳
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23