[發明專利]一種提高植物修復效率的根際調控劑及其應用

無效

• 申請號: 201210320059.X
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102827613A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 李花粉;于玲玲;朱俊艷;蘇德純;江榮風
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C09K17/14
• 分類號: C09K17/14;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發明涉及一種根際調控劑，尤其涉及一種提高植物修復效率的根際調控劑及其應用。

背景技術

環境問題成為當今全球越來越關注的問題。近年來，隨著工業化、城市化的進程加快，含重金屬的污水灌溉、污泥的利用、肥料的過度施用、汽車尾氣的排放以及礦山的開采等導致大量重金屬元素進入土壤、水體和大氣環境中，致使我國農田土壤的重金屬污染狀況越來越嚴重，尤其重金屬鎘元素容易通過土壤-作物系統進入到食物鏈，從而威脅人類的身體健康。

目前治理重金屬污染的方法包括固化、玻璃化、熱處理、土壤淋洗和電動修復，用這些物理化學方法修復重金屬污染土壤成本非常昂貴，而且需要擾亂土體，破壞土壤結構以及適宜植物生長的微生物區系，治理后的土壤往往不適宜再種植農作物。植物修復技術是一種新興的治理重金屬污染土壤的方法，它是利用綠色植物吸收、聚集、降解、固定環境中的污染物從而減少或者減輕污染物毒性的技術，由于其成本低廉、不破壞環境、易于推廣應用越來越受到人們的關注。農田土壤重金屬污染多數為中低程度且污染土壤面積覆蓋大，涉及農產品質量安全，因此采用植物修復方法原位修復重金屬污染土壤是非?？尚械那疫m宜示范推廣的方法。

植物修復技術一般采取種植超積累植物對重金屬進行提取修復，然而由于超積累植物生物量小、生長速率慢、對生長環境要求比較嚴格等條件限制了超積累植物在大田上的推廣應用。

植物修復效率的關鍵取決于重金屬在土壤中的生物有效性，而土壤中重金屬的生物有效性很低，限制了植物對重金屬的吸收，影響了修復效果。目前對于強化植物修復的方法主要是在土壤中添加EDTA等螯合劑，由于螯合劑的成本較高、降解較慢，同時可能污染地下水，不適宜推廣應用。

風化煤指接近或暴露于地表的褐煤、煙煤、無煙煤，經過空氣、陽光、冰雪風沙、冷凍等的滲透風化作用而形成的產物。我國風化煤儲量豐富，據不完全統計，約為1000億噸。風化煤中腐殖酸含量很高，一般質量好的風化煤中腐殖酸含量可達50%以上。風化煤腐殖酸是由成煤物質經生物化學等復雜作用或經氧化（包含風化）而形成能溶于稀苛性堿（KOH、NaOH）溶液的多種縮合芳香烴基、羧酸基化合物的產物。它的組分沒有熱塑性，也沒有彈性，既不溶化，又不結晶，是一種無定形的高分子膠體，多呈黑色或棕色的膠體狀態（文雅,李東旭.風化煤腐殖酸在土壤改良中的應用.科技情報開發與經濟,2010,20:148～149）。風化煤腐殖酸作為一種廉價的螯合劑，能活化土壤中的重金屬。孫志梅等研究結果表明在北方石灰性土壤中施用風化煤，可以有效的提高土壤中的有效鐵含量，降低土壤pH值，土壤有效鐵提高幅度為1.17～3.13倍，土壤pH降低幅度為0.3～0.48個pH值單位，風化煤對土壤中有效鐵含量的影響主要以風化煤中的腐殖酸與鐵發生的絡合或螯合反應為主。劉秀梅等（2005）研究表明選用風化煤腐殖酸作為膠結包膜材料的緩釋復合肥，在堿性土壤中對磷有緩釋效果，在酸性土壤中對氮有緩釋效果，對于鉀來說，在酸性或堿性土壤上均有緩釋效果（劉秀梅,張夫道.風化煤腐殖酸對氮、磷、鉀的吸附解吸特性.植物營養與肥料學報,2005,11(5):641～646）。說明風化煤腐殖酸與肥料混合施用，能有效的提高肥料的利用率。

經檢索發現，利用風化煤腐殖酸來修復重金屬污染土壤的研究很少，張麗潔等在土壤中添加糠醛渣、磷礦粉和風化煤于Cu、Zn、Pb復合污染的濱海輕鹽漬土和旱地紅壤中，施用三種添加劑30天和120天相比較，施用120天后三種土壤的有效態Cu、Zn、Pb的含量均較低，其中以風化煤修復濱海輕鹽漬土的效果最佳（張麗潔,談獻和,韓靜,王炳軍,劉德輝.不同添加劑對重金屬復合污染土壤的修復效果研究.土壤通報,2009,40(5):1176～1180）。

專利號02126644.1，發明名稱：腐植酸復混肥，公開了以腐植酸為有效成分和氮素原料、磷素原料、鉀素原料為化肥原料復混制備，其中腐植酸8-10%，氮14-16%，磷10-15%，鉀10-14%，具有肥料作用，調節植物生長，提供植物生長所需的速效養分，并具有吸附絡合土壤中的重金屬離子、減輕土壤污染的功能，防止土壤和農產品污染的作用。

專利101823922A，發明名稱：一種減少蔬菜重金屬鎘含量的土壤改良營養液，由腐殖酸鹽、尿素、磷酸氫二鉀、強堿和水組成，其腐植酸鹽5-10%、尿素10-30%、磷酸二氫鉀5-20%、強堿5-10%、水30-75%。有效調控土壤pH值，鎘在堿性條件下易形成不溶性化合物，減少作物根系對鎘離子的吸收量。