地表球囊霉制劑及其在修復(fù)污染土壤方面的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及±壤修復(fù)技術(shù)，具體設(shè)及地表球囊霉制劑及其在修復(fù)污染±壤方面的 應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 錬(Sb)是一種有毒致癌元素，它在地殼中的含量約為0.2-0.3 mg/kg，±壤背景 值約為0.3-2.3 mg/kg。錬及錬化物已被證實(shí)是一類具有基因毒性的物質(zhì)，并對(duì)人體具有 致癌作用，同時(shí)也是一種具有長(zhǎng)距離傳輸特點(diǎn)的全球性污染物，目前美國(guó)環(huán)境保護(hù)署和歐 共體理事會(huì)已將錬列為優(yōu)先治理的污染物。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，錬的需求量急劇增加，釋 放到環(huán)境中的錬大部分在陸地生態(tài)系統(tǒng)中富集和傳遞，并通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)積累，最終 影響蛋白質(zhì)及糖的代謝，損害肝臟、屯、臟、呼吸和神經(jīng)系統(tǒng)。因此，錬污染已引起國(guó)際科學(xué)界 的高度關(guān)注。
[0003] 我國(guó)是世界上錬礦資源最為豐富的國(guó)家，年均錬產(chǎn)量約為15萬(wàn)t，占世界總產(chǎn) 量的70%W上，采礦和冶煉活動(dòng)、燃煤、及錬產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用使我們國(guó)家面臨著嚴(yán)重的錬污 染威脅。我國(guó)《重金屬污染綜合防治"十二五"規(guī)劃》中把錬列為主要控制污染物之一。
[0004] 傳統(tǒng)的物理、化學(xué)修復(fù)方法因其成本高、效率低、容易引發(fā)二次污染等問(wèn)題很難大 面積應(yīng)用。因此，很多學(xué)者致力于研發(fā)適合錬污染±壤修復(fù)的植物修復(fù)技術(shù)。而單純的植物 修復(fù)技術(shù)經(jīng)常由于生物量小、適應(yīng)性差導(dǎo)致修復(fù)效率較低。AM真菌強(qiáng)化植物修復(fù)復(fù)合重金 屬污染±壤技術(shù)充分發(fā)揮微生物和植物聯(lián)合修復(fù)的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)植物單獨(dú)修復(fù)的不足，提高 植物對(duì)錬的抗性，促進(jìn)植物生物量的提高W及對(duì)錬的吸收，解決了植物單獨(dú)修復(fù)的一些劣 勢(shì)。
[0005] 狗牙根別名百慕大草、絳根草(上海）、爬根草(南京）。拉下文名：切nodondactylon (Linn.化ers .，屬于禾本科狗牙根屬，狗牙根屬草坪草是最具代表性的暖季型草坪草，廣泛 分布于歐洲、亞洲的熱帶及亞熱帶地區(qū)。原產(chǎn)非洲，我國(guó)黃河流域W南各地均有野生種，新 疆伊準(zhǔn)、喀什、和田亦有野生種。
[0006] 狗牙根為多年生草本植物，具有根狀莖和甸筒枝，須根細(xì)而堅(jiān)初。甸筒莖平鋪地面 或埋入±中，長(zhǎng)10~110cm，光滑堅(jiān)硬，節(jié)處向下生根，株高10~30畑1。葉片平展、披針形，長(zhǎng)3.8 ~8cm，寬1~3mm，前端漸尖，邊緣有細(xì)齒，葉色濃綠。穗狀花序3~6枚呈指狀排列于莖頂，小穗 排列于穗軸一側(cè)，有時(shí)略帶紫色。
[0007] 狗牙根性喜溫暖濕潤(rùn)氣候，耐陰性和耐寒性較差，生長(zhǎng)溫度為20~32°C，在6~9°C時(shí) 幾乎停止生長(zhǎng)，它適應(yīng)的±壤范圍很廣，但最適于生長(zhǎng)在排水較好、肥沃、較細(xì)的±壤上。它 較耐淹，在水淹條件下生長(zhǎng)變慢，耐鹽性也較好。它耐踐踏，侵占能力強(qiáng)。繁殖能力強(qiáng)，但種 子不易采收，多采用分根莖法繁殖。
[000引在一篇申請(qǐng)?zhí)枮?01510360012.X的發(fā)明專利申請(qǐng)中，公開了一種微生物復(fù)合制 劑，該微生物復(fù)合制劑主要含有叢植菌根真菌3-8份，地表球囊霉1-5份，該申請(qǐng)同時(shí)提出了 該微生物復(fù)合制劑的制備方法，并主要同園藝植物配合使用。
[0009] 在一篇申請(qǐng)?zhí)枮?01410078286.5的發(fā)明專利申請(qǐng)中，公開了一種地表球囊霉菌 LCGX-58,并提出了該霉菌的培養(yǎng)方法，其主要應(yīng)用在甘薦的生產(chǎn)中來(lái)抑制病原菌的繁殖和 侵染，降低連作病蟲害的危害。
[0010] 在上述兩篇專利申請(qǐng)中，主要設(shè)及的都是地表球囊霉促進(jìn)其對(duì)±壤中養(yǎng)分的吸 收，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和改良±壤結(jié)構(gòu)等，并未設(shè)及到通過(guò)地表球囊霉同寄主植物聯(lián)合修復(fù) 重金屬污染±壤方面的問(wèn)題。
[0011] 由于人們對(duì)于環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)和國(guó)內(nèi)重金屬污染的日益嚴(yán)重，促使科研人員 研發(fā)適合修復(fù)重金屬污染±壤的技術(shù)來(lái)解決該污染問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種地表球囊霉制劑。
[0013] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種地表球囊霉制劑在修復(fù)污染±壤方面的應(yīng)用。
[0014] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種地表球囊霉制劑，該地表球囊霉制劑包含 地表球囊霉抱子、地表球囊霉菌絲、寄主植物根段和寄主植物根際上壤。
[0015] 本發(fā)明所采用的地表球囊霉(BGC XJ08巧購(gòu)自北京市農(nóng)林科學(xué)研究院植物營(yíng)養(yǎng)與 資源研究所。
[0016] 本發(fā)明提供的地表球囊霉制劑可W采用W下的方法(但不限于W下方法)制得： (1) 將5-10重量份的±壤和0.6-5重量份的有機(jī)肥滅菌，然后混合作為基質(zhì)備用； (2) 在上述基質(zhì)中種植寄主植物，同時(shí)接種地表球囊霉如BGC XJ08F，接種量為基質(zhì)重 量的 5%-10%; (3 )接種地表球囊霉W后，繁殖2-3個(gè)月，得到其中含有地表球囊霉抱子、地表球囊霉菌 絲、寄主植物根段和寄主植物根際±壤的混合接種劑即為所述的地表球囊霉制劑。
[0017] 其中，所述的寄主植物包括但不限于狗牙根、首猜、向日葵、蘆韋和巧麻中的一種 或多種。如果寄主植物是首猜、向日葵或巧麻等種子較易采集的植物，也可W將地表球囊霉 制劑和運(yùn)些植物的種子拌在一起種植。
[0018] 進(jìn)一步地，所述的地表球囊霉制劑是顆粒制劑;所述的顆粒制劑所含抱子數(shù)目為 5-100 個(gè) / 克。
[0019] 進(jìn)一步地，所述的地表球囊霉制劑可W應(yīng)用于修復(fù)被重金屬污染的±壤上;所述 的重金屬包括但不限于錬、儒、鉛和銅中的一種或多種。
[0020] 另一方面，本發(fā)明還提供了上述地表球囊霉制劑在修復(fù)污染±壤方面的應(yīng)用，該 應(yīng)用包括W下步驟： (1) 使用5%-10%的出〇2溶液或0.01%-0.2%的KMn〇4對(duì)寄主植物進(jìn)行消毒，消毒時(shí)間為5-20min; (2) 用壓力為0.1-0.2M化的高壓蒸汽將寄主植物的原根±20-250g滅菌，然后取上述地 表球囊霉制劑5-40g同原根±混合均勻作為培養(yǎng)±; (3) 將培養(yǎng)±圍繞寄主植物根系，種植在被污染±壤中，種植深度為1-3畑1，株間距為2-5畑1，行間距為5-20畑1，誘水潤(rùn)濕，使±壤的含水量達(dá)到10-20%，外界溫度20-32°C，光照時(shí)間 在8-14h; (4) 上述地表球囊霉侵染寄主植物后，進(jìn)入寄主植物根系皮層細(xì)胞，發(fā)育形成泡囊，長(zhǎng) 出菌絲，菌絲可W連接寄主植物根系和被污染上壤中，形成植物-微生物互惠共生體，吸收 被污染±壤中的重金屬； 巧)在前述的條件下，寄主植物生長(zhǎng)3-6個(gè)月后采收，得到富集的重金屬，即降低±壤中 的重金屬含量。
[0021] 進(jìn)一步地，在所述的地表球囊霉制劑在修復(fù)污染±壤方面的應(yīng)用中，所述的寄主 植物包括但不限于狗牙根、首猜、向日葵、蘆韋和巧麻中的一種或多種。
[0022] 在本發(fā)明提供的地表球囊霉制劑在修復(fù)污染±壤方面的應(yīng)用中，也可W使用寄主 植物種子進(jìn)行培養(yǎng)并種植在被污染±壤中，吸收被污染±壤中的重金屬。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是： 1.寄主植物在接種地表球囊霉制劑W后，相對(duì)于不接種該制劑的植物，能顯著增強(qiáng)植 物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素和水分的吸收，增強(qiáng)葉片的光合作用，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，提高植物的生物量。
[0024] 2 .寄主植物在接種地表球囊霉制劑W后，能顯著地增加其對(duì)有毒物質(zhì)的吸附量， 改善植物的營(yíng)養(yǎng)狀況，在促進(jìn)生長(zhǎng)的同時(shí)形成稀釋效應(yīng)，降低植物中重金屬的濃度，提高其 對(duì)有毒物質(zhì)的耐受性。
[0025] 3 .通過(guò)植物對(duì)重金屬的吸收，能夠顯著改善被重金屬污染的±壤，提高修復(fù)±壤 的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖IA和圖IB分別為接種實(shí)施例3中的地表球囊霉制劑和未接種的狗牙根地上和地 下部分生物量的對(duì)比圖，其中，+M為接種，-M為未接種； 圖2A和圖2B分別為接種實(shí)施例3中的地表球囊霉制劑和未接種的狗牙根地上和地下部 分錬濃度的對(duì)比圖，其中，+M為接種，-M為未接種。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 通過(guò)W下給出的本發(fā)明的具體實(shí)施例可W進(jìn)一步清楚地了解本發(fā)明，但他們不是 對(duì)本發(fā)明的限定。
[0028] 沒(méi)有具體或特殊說(shuō)明，本發(fā)明中的％均表示重量百分比。
[00巧]實(shí)施例1 該地表球囊霉制劑包含地表球囊霉抱子、地表球囊霉菌絲、寄主植物根段和寄主植物 根際±壤。該地表球囊霉制劑為顆粒制劑，所含抱子的數(shù)量為5個(gè)/g，寄主植物為狗牙根，該 制劑主要應(yīng)用在修復(fù)錬污染的±壤方面。
[0030]地表球囊霉制劑在修復(fù)污染±壤方面的應(yīng)用的具體步驟包括： (1) 使用5%的出化溶液對(duì)狗牙根進(jìn)行消毒，消毒時(shí)間為5min; (2) 用壓力為0.12MPa的高壓蒸汽將狗牙根的原根±20g滅菌，然后取地表球囊霉制劑 5g同原根±混合均勻作為培養(yǎng)±; (3) 將培養(yǎng)±圍繞狗牙根根系，種植在被錬污染±壤中，種植深度為1cm，株間距為2cm， 行間距為5cm，誘水潤(rùn)濕，使±壤的含水量達(dá)到10%，外界溫度20°C，光照時(shí)間在化； (4) 地表球囊霉侵染狗牙根后，進(jìn)入狗牙根根系皮層細(xì)胞，發(fā)育形成泡囊，長(zhǎng)出菌絲，菌 絲可W連接狗牙根根系和被錬污染±壤中，形成植物-微生物互惠共生體，吸收被錬污染± 壤中的重金屬錬； 巧)在前述的條件下，狗牙根生長(zhǎng)3個(gè)月后采收，得到富集的重金屬錬，即降低±壤中的 重金屬錬的含量。
[0031] 實(shí)施例2 該地表球囊霉制劑包含地表球囊霉抱子、地表球囊霉菌絲、寄主植物根段和寄主植物 根際±壤。該地表球囊霉制劑為顆粒制劑，所含抱子的數(shù)量為100個(gè)/g,寄主植物為狗牙根， 該制劑主要應(yīng)用在修復(fù)錬污染的±壤方面。
[0032] 地表球囊霉制劑在修復(fù)污染±壤方面的應(yīng)用的具體步驟包括： (1) 使用10%的出〇2溶液對(duì)狗牙根進(jìn)行消毒，消毒時(shí)間為20min; (2) 用壓力為0.13M化的高壓蒸汽將