豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，涉及環(huán)境中重金屬污染的修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，于冬季將農(nóng)田中采集到的豬殃殃幼苗直接移栽或?qū)⒎N子直接播種于重金屬鎘污染的農(nóng)田土壤中，植物長成后將整株或僅將地上部分移除，修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染。本發(fā)明提供一種新的植物物種在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用。
【專利說明】豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境中重金屬污染的修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(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。中國的“鎘大米”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)方法所無法比擬的費用低廉、不破壞場地結(jié)構(gòu)、不造成二次污染等特點，已成為修復(fù)土壤重金屬污染研究領(lǐng)域的一項新興技術(shù)，并在全球范圍內(nèi)開展超富集植物的篩選，取得了很好的成果。然而，由于已知的超富集植物地上部生物量普遍偏小，生長慢，而且很多來源于重金屬礦山，不適合生長在農(nóng)田土壤環(huán)境中，其生長范圍狹窄，在季節(jié)上也受到限制，限制了植物修復(fù)技術(shù)的推廣應(yīng)用。為此，尋找適應(yīng)農(nóng)田土壤環(huán)境、生長速度快、繁殖能力強(qiáng)的鎘富集植物新物種，是鎘污染農(nóng)田土壤植物修復(fù)技術(shù)急需解決的問題。
[0004]本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)田中，雜草與作物相比普遍具有較強(qiáng)的抗逆境能力和爭奪環(huán)境資源能力的特點，是人為與自然選擇下產(chǎn)生的高度進(jìn)化的植物類群。農(nóng)田雜草具有生物量大、生長迅速的特點。因此，從農(nóng)田雜草中篩選出重金屬超富集植物，不僅可以彌補(bǔ)現(xiàn)有超富集植物的生物量較小、生長緩慢、生長范圍狹窄的缺點，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。在前人的研究中，已經(jīng)從農(nóng)田雜草中篩選出了一些鎘超富集植物，但這些鎘超富集植物大部分為夏季生長的植物，無法應(yīng)用于冬季農(nóng)田的重金屬鎘污染治理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提供一種能應(yīng)用于冬季農(nóng)田的重金屬鎘污染治理的新的植物物種的具體應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，于冬季將農(nóng)田中采集到的豬殃殃幼苗直接移栽或?qū)⒎N子直接播種于重金屬鎘污染的農(nóng)田土壤中，植物長成后將整株或僅將地上部分移除，修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染。
[0007]植物基本生物學(xué)特性:豬殃殃(拉丁名為)為茜草科豬殃殃屬一年生或越年生草本植物，株高30-90cm，一般生長于農(nóng)田、灌叢荒或草坡，耐陰，多于冬前9-10月份出苗，4-5月份現(xiàn)蕾開花。
[0008]上述方案中，通過豬殃殃根系大量吸收土壤中的鎘后，并部分轉(zhuǎn)移至莖和葉片等地上部分器官，將整株或僅將地上部分移除，從而達(dá)到去除農(nóng)田土壤重金屬鎘的目的，實現(xiàn)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染的冬季修復(fù)。
[0009]待豬殃殃地上部分形成一定生物量時，收割其根系和地上部分，重金屬鎘隨著根系和地上部分的收割被大量除去。豬殃殃開會結(jié)實早，種子自然繁殖生長速度快，密度大，不需每年種植栽種，只將富集鎘的地上部分收割，能大大降低勞動強(qiáng)度和難度卻依然有良好的修復(fù)效果，能有效降低土壤重金屬鎘含量，從而修復(fù)污染土壤。
[0010]作為選擇，自然條件下，于冬季將采集到的兩組真葉展開的豬殃殃幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的土壤當(dāng)中，種植密度5X 5cm ；
所述豬殃殃種植后:
日常管理:植物栽培期間，根據(jù)土壤水分實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；
收割處理:60天后將植物的根系和地上部分或僅地上部分進(jìn)行收割，或開花時將植物的根系和地上部分或僅地上部分進(jìn)行收割。
[0011]本申請發(fā)明人將農(nóng)田中采集到的豬殃殃幼苗直接移栽或?qū)⒎N子直接播種于重金屬鎘污染的農(nóng)田土壤中修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染。前人研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，雜草與作物一同進(jìn)化，形成了較強(qiáng)的抗逆境能力和爭奪環(huán)境資源的能力，這是人為與自然選擇下產(chǎn)生的高度進(jìn)化的植物類群。農(nóng)田雜草具有種類繁多、種群生物量大、生長迅速的特點。經(jīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中的冬季農(nóng)田雜草豬殃殃，主要對重金屬鎘具有耐性和富集特性。因此，從冬季農(nóng)田雜草中采集重金屬鎘富集植物的豬殃殃，不僅可以彌補(bǔ)現(xiàn)有鎘超富集植物的生長緩慢、生長范圍狹窄、耐寒性弱的缺點，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，對冬季農(nóng)田土壤環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。選擇合適狀態(tài)的幼苗移栽，使得其能更好地適應(yīng)重金屬鎘污染環(huán)境，同時根據(jù)重金屬鎘污染環(huán)境，選擇特定的種植、管理、收割方式，以使得重金屬鎘富集最大化的效果。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明利用豬殃殃在農(nóng)田土壤中對重金屬鎘的耐性和富集特性，達(dá)到冬季修復(fù)污染土壤的目的。此外，由于豬殃殃繁殖能力強(qiáng)，生長快速，生長密度大，而且主要生長在冬季，能在極其貧瘠的土地上生長，在其生長過程中管理粗放，因而成本較低、可操作性強(qiáng)，為重金屬鎘污染農(nóng)田土壤的冬季植物修復(fù)開發(fā)了新的植物種質(zhì)資源。
【具體實施方式】
[0013]下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。
[0014]豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，于冬季將農(nóng)田雜草中采集到的豬殃殃幼苗直接移栽或?qū)⒎N子直接播種于重金屬鎘污染的農(nóng)田土壤中，植物長成后將整株移除，修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染。作為選擇，可只將富集鎘的地上部分收割，修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染，大大降低勞動強(qiáng)度和難度卻依然有良好的修復(fù)效果。
[0015]所述豬殃殃種植后:
日常管理:植物栽培期間，根據(jù)土壤水分實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；
收割處理:60天后將植物的根系和地上部分或僅地上部分收割，或開花時將植物的根系和地上部分或僅地上部分收割。
[0016]試驗例1:盆栽濃度梯度試驗試驗地點:設(shè)在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雅安校區(qū)農(nóng)場。
[0017]本試驗采用盆栽模擬農(nóng)田土壤重金屬鎘污染的方法，于冬季(10月初)開始，移栽的菌草科豬殃殃屬植物豬殃殃(拉丁名為Galium aparine )幼苗(兩組真葉展開)直接采自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雅安校區(qū)農(nóng)場的未污染農(nóng)田中。將豬殃殃幼苗種植于(也可直接播種種子)施加不同濃度梯度的重金屬鎘污染盆栽土壤中(土壤取自農(nóng)田)，盆規(guī)格15X 18cm (高X直徑)，每盆裝土 3kg，每盆種植6株，3次重復(fù)。于透明遮雨棚內(nèi)栽培，根據(jù)土壤水分實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天后收割植物，測定植物體內(nèi)的重金屬鎘含量。
[0018]試驗共設(shè)5個處理，分別為CK (不施加重金屬鎘，O mg/kg)和4個施加了不同濃度重金屬鎘試驗，施加濃度為25 mg/kg、50 mg/kg、75 mg/kg、100 mg/kg,施加的重金屬形態(tài)分別為CdCl2.2.5H20，為分析純試劑，以溶液的形式加入到土壤中，充分混勻，平衡四周后種植豬殃殃幼苗(兩組真葉展開)。
[0019]試驗結(jié)果如下:
豬殃殃生物量測定結(jié)果見下述表1:
表1不同鎘濃度處理下豬殃殃的生物量特征
【權(quán)利要求】
1.豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，其特征在于:于冬季將農(nóng)田中采集到的豬殃殃幼苗直接移栽或?qū)⒎N子直接播種于重金屬鎘污染的農(nóng)田土壤中，植物長成后將整株或僅將地上部分移除，修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染。
2.如權(quán)利要求1所述的豬殃殃在冬季修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，其特征在于: 自然條件下，將采集到的兩組真葉展開的豬殃殃幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的土壤當(dāng)中，種植密度5 X 5cm; 所述豬殃殃種植后: 日常管理:植物栽培期間，根據(jù)土壤水分實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； 收割處理:60天后將植物的根系和地上部分或僅地上部分收割，或開花時將植物的根系和地上部分或僅地上部分收割。
【文檔編號】B09C1/00GK103817141SQ201410063713
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】廖明安, 林立金, 呂秀蘭, 汪志輝, 任雅君, 鄧群仙, 張瀟, 羅麗, 楊代宇 申請人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)