一種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法
【專利摘要】一種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，采用直接移栽方式，也可采用種子直播方式進(jìn)行牛膝菊幼苗準(zhǔn)備；澆水確保田間土壤水分持水量，進(jìn)行牛膝菊的日常管理；收割處理：收割牛膝菊的地上部分。本發(fā)明提供的牛膝菊對(duì)鎘重金屬具有耐性和超富集特性，幼苗吸收積累果園污染土壤中的鎘重金屬，并將鎘轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分，降低果園土壤中鎘的含量，從而達(dá)到減少果園污染土壤中鎘含量的目的。此外，牛膝菊繁殖能力強(qiáng)，生長(zhǎng)快速，耐陰，基部具有較強(qiáng)的分枝能力，收割后能夠再次萌發(fā)新枝，在中國(guó)南方地區(qū)幾乎一年四季都可以種植，能在極貧瘠的土地上生長(zhǎng)，成本較低、可操作性強(qiáng)，為重金屬鎘污染果園土壤的植物修復(fù)開發(fā)了新的植物種質(zhì)資源。
【專利說明】—種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境重金屬污染的修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，耕地土壤重金屬污染面積不斷擴(kuò)大，污染程度也不斷加重。耕地土壤重金屬污染主要來自工業(yè)“三廢”排放，生活污水和垃圾的污染以及含有重金屬農(nóng)藥、化肥的不合理使用。據(jù)最新調(diào)查顯示，我國(guó)受重金屬污染的耕地面積已達(dá)2000萬(wàn)公頃，占全國(guó)耕地總面積的1/6。為此，治理耕地重金屬污染迫在眉睫。重金屬“五毒”之一的鎘(Cd)在環(huán)境中的污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性等特點(diǎn)，在土壤中滯留時(shí)間長(zhǎng)、不能被降解，經(jīng)食物鏈等途徑最終影響人類健康，影響甚大?！版k大米”事件就是因土壤被鎘污染而造成的。因此，鎘污染土壤急需得到治理。
[0003]目前，重金屬植物修復(fù)技術(shù)普遍被認(rèn)為具有物理、化學(xué)修復(fù)方法所無(wú)法比擬的費(fèi)用低廉、不破壞場(chǎng)地結(jié)構(gòu)、不造成二次污染等特點(diǎn)，已成為修復(fù)土壤重金屬污染研究領(lǐng)域的一項(xiàng)新興技術(shù)，并在全球范圍內(nèi)開展超富集植物的篩選。已發(fā)現(xiàn)的超富集植物有:印度芥菜、遏藍(lán)菜、蜈蚣草等450多種。由于已知的超富集植物地上部生物量普遍偏小，生長(zhǎng)慢，而且很多來源于重金屬礦山(屬于礦山生態(tài)型)，對(duì)果園土壤環(huán)境適應(yīng)能力較差，生長(zhǎng)范圍狹窄，限制了植物修復(fù)技術(shù)的推廣應(yīng)用。為此，尋找適應(yīng)果園土壤環(huán)境、生長(zhǎng)速度快、繁殖能力強(qiáng)的鎘富集植物新物種或新品種，是鎘污染果園土壤植物修復(fù)技術(shù)急需解決的問題。
[0004]就目前鎘污染土壤修復(fù)的植物種類或品種資源來看，可用于鎘污染土壤修復(fù)的植物品種資源不能滿足不同區(qū)域、不同土壤類型的實(shí)際需要，須進(jìn)一步篩選可用資源。此外，植物具有最豐富的物種資源，要確定哪些植物是鎘超富集植物，需要花費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力，這也就制約了植物修復(fù)的效率及應(yīng)用。
[0005]在果園中，雜草與果樹相比普遍具有較強(qiáng)的抗逆境能力和爭(zhēng)奪環(huán)境資源能力的特點(diǎn)，是人為與自然選擇下產(chǎn)生的高度進(jìn)化的植物類群。果園雜草具有生物量大、生長(zhǎng)迅速的特點(diǎn)。因此，從果園雜草中篩選出重金屬鎘超富集植物，不僅可以彌補(bǔ)現(xiàn)有超富集植物的生物量較小、生長(zhǎng)緩慢、生長(zhǎng)范圍狹窄的缺點(diǎn)，而且可以就地取材，就地使用，避免了引種過程中存在的潛在問題。
[0006]牛膝菊(拉丁名為Galinsoga parviflora Cav.)為菊科牛膝菊屬一年生草本植物，果園雜草，株高10-80cm，耐陰，基部具有較強(qiáng)的分枝能力，收割后能夠再次萌發(fā)新枝。經(jīng)本發(fā)明人前期初步研究發(fā)現(xiàn)，牛膝菊對(duì)土壤環(huán)境中的重金屬鎘具有明顯的超富集特性。因此，而如何利用牛膝菊解決果園土壤金屬鎘超標(biāo)的問題是目前我們面臨和將要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，旨在解決土壤重金屬污染生物修復(fù)的植物物種資源不足的問題。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，該基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法包括以下步驟:
[0009]采用直接移栽方式，也可采用種子直播方式進(jìn)行牛膝菊幼苗準(zhǔn)備，種植密度10XIOcm ；
[0010]澆水確保田間土壤水分持水量約為80%，進(jìn)行牛膝菊的日常管理(勻苗、清除雜草等)；
[0011]收割處理:60天后，對(duì)牛膝菊的地上部分進(jìn)行收割。
[0012]進(jìn)一步，采用直接移栽方式準(zhǔn)備幼苗的方法如下:
[0013]自然條件下，將采集到的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的土壤當(dāng)中。
[0014]進(jìn)一步，種子直播方式準(zhǔn)備幼苗的方法如下:
[0015]在自然條件下種子直播方式，將采集到的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊種子直接播種于有重金屬鎘污染的土壤當(dāng)中。
[0016]進(jìn)一步，牛膝菊的日常管理的要求為保持在田間持水量的80%。
[0017]進(jìn)一步，幼苗長(zhǎng)出后勻苗，密度控制在10 X 10cm。
[0018]進(jìn)一步，牛膝菊收割的時(shí)間為:牛膝菊幼苗準(zhǔn)備結(jié)束后60天。
[0019]本發(fā)明提供的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法中的牛膝菊為菊科牛膝菊屬一年生草本植物，對(duì)鎘重金屬具有耐性和超富集特性。本發(fā)明充分利用了牛膝菊對(duì)重金屬鎘的超富集特性，將其幼苗移栽或?qū)⑵浞N子直播至被重金屬鎘污染的土壤中，吸收積累污染土壤中的鎘重金屬，并將其大部分轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分，降低土壤中鎘的含量，待地上部分形成一定生物量時(shí)，收割，從而達(dá)到減少污染土壤中鎘含量的目的。
[0020]此外，由于牛膝菊繁殖能力強(qiáng)，生長(zhǎng)快速，耐陰，基部具有較強(qiáng)的分枝能力，收割后能夠再次萌發(fā)新枝，在中國(guó)南方地區(qū)幾乎一年四季都可以種植，能在極其貧瘠的土地上生長(zhǎng)，在其生長(zhǎng)過程中管理粗放，因而成本較低、可操作性強(qiáng)，為重金屬鎘污染果園土壤的植物修復(fù)開發(fā)了新的植物種質(zhì)資源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]圖1示出了本發(fā)明提供的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法的流程。為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0024]本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法包括以下步驟:[0025]采用直接移栽方式，也可采用種子直播方式進(jìn)行牛膝菊幼苗準(zhǔn)備；
[0026]根據(jù)土壤水分實(shí)際情況不定期澆水確保土壤水分保持在田間持水量的80%左右，進(jìn)行牛膝菊的日常管理(勻苗、清除雜草等)；
[0027]收割處理:60天后，對(duì)牛膝菊的地上部分進(jìn)行收割。
[0028]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，采用直接移栽方式準(zhǔn)備幼苗的方法如下:
[0029]自然條件下，將采集到的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的土壤當(dāng)中，種植密度10 X 10cm。
[0030]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，種子直播方式準(zhǔn)備幼苗的方法如下:
[0031]在自然條件下種子直播方式，將采集到的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊種子直接播種于有重金屬鎘污染的土壤當(dāng)中，幼苗長(zhǎng)出后勻苗，密度控制在IOX 10cm。
[0032]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，牛膝菊的日常管理的要求為保持在田間持水量的 80%。
[0033]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，牛膝菊收割的時(shí)間為:牛膝菊幼苗準(zhǔn)備結(jié)束后60天。
[0034]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法包括以下步驟:
[0036]SlOl:采用直接移栽方式，也可采用種子直播方式進(jìn)行牛膝菊幼苗準(zhǔn)備；
[0037]S102:澆水確保田間土壤水分持水量為80%，進(jìn)行牛膝菊的日常管理；
[0038]S103:收割處理:對(duì)牛膝菊的地上部分進(jìn)行收割。
[0039]本發(fā)明提供的具體實(shí)施例如下:
[0040]試驗(yàn)例1:盆栽濃度梯度試驗(yàn)(小盆)
[0041]本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施地點(diǎn):設(shè)在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雅安校區(qū)農(nóng)場(chǎng)。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例采用盆栽模擬土壤重金屬污染的方法，于春季(2月初)開始，移栽的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊(拉丁名為Galinsoga parviflora Cav.)幼苗(兩片真葉展開)直接采自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雅安校區(qū)農(nóng)場(chǎng)。將牛膝菊幼苗種植于施加不同濃度梯度的重金屬鎘污染盆栽土壤中(土壤取自果園)，盆規(guī)格15 X 18cm(高X直徑)，每盆裝土 3kg，每盆種植5株，3次重復(fù)。于透明遮雨棚內(nèi)栽培，根據(jù)土壤水分實(shí)際情況不定期澆水確保土壤水分保持在田間持水量的80%左右，60天后待植株處于盛花期后，收割植物，測(cè)定植物體內(nèi)的重金屬鎘含量。
[0043]發(fā)明實(shí)施例共設(shè)5個(gè)處理，分別為CK (不施加重金屬鎘，Omg/kg)和4個(gè)施加了不同濃度重金屬鎘試驗(yàn)，施加濃度為25mg/kg、50mg/kg、75mg/kg、100mg/kg,施加的重金屬形態(tài)分別為CdCl2.2.5H20，為分析純?cè)噭?，以溶液的形式加入到土壤中，充分混勻，平衡四周后種植牛膝菊幼苗。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例結(jié)果如下:
[0045]牛膝菊生物量測(cè)定結(jié)果見下述表1:
[0046]表I不同鎘濃度處理下牛膝菊的生物量特征
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，其特征在于，該基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法包括以下步驟: 于春季直接移栽兩片真葉展開的幼苗，也可采用種子直接撒播方式進(jìn)行牛膝菊幼苗準(zhǔn)備; 澆水確保田間土壤水分持水量為80%，進(jìn)行牛膝菊的日常管理，包括勻苗、清除雜草； 收割處理:60天后，對(duì)牛膝菊的地上部分進(jìn)行收割。
2.如權(quán)利要求1所述的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，其特征在于，采用直接移栽方式準(zhǔn)備幼苗的方法如下: 自然條件下，將采集到的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的土壤當(dāng)中，種植密度10 X 10cm。
3.如權(quán)利要求1所述的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，其特征在于，種子直播方式準(zhǔn)備幼苗的方法如下: 在自然條件下種子直播方式，將采集到的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊種子直接播種于有重金屬鎘污染的土壤當(dāng)中，幼苗長(zhǎng)出后勻苗，密度控制在IOX 10cm。
4.如權(quán)利要求1所述的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，其特征在于，牛膝菊的日常管理的要求為保持在田間持水量的80%。
5.如權(quán)利要求1所述的基于牛膝菊的修復(fù)果園土壤重金屬鎘污染的方法，其特征在于，牛膝菊收割的時(shí)間為:牛膝菊幼苗準(zhǔn)備結(jié)束后60天。
【文檔編號(hào)】B09C1/00GK103447290SQ201310370698
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】廖明安, 林立金, 任雅君, 汪志輝, 呂秀蘭, 金倩 申請(qǐng)人:林立金