[發明專利]一種利用植物生長調節劑促進紅莧菜富集鎘的方法

在審

• 申請號: 201410152020.0
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103894400A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 王丹;郭夢露;唐運來;陳曉明;羅學剛;徐長合
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于鎘污染治理及污染的土壤的再生，涉及一種利用植物生長調節劑促進紅莧菜富集鎘的方法。適用于利用植物生長調節劑（或稱植物激素）促進紅莧菜修復鎘（Cd）污染土壤，從而修復治理污染的土壤。

背景技術

目前，Cd已被國際癌癥研究機構歸類為第一致癌物，Cd是毒性最強，污染最為嚴重的重金屬之一。土壤鎘含量為0.01～2mg/kg，主要來源于成土母質，有鎘的成礦作用發生及被工業污染的地方，土壤中鎘含量會高出背景值百余倍，有的高達數千倍。被重金屬污染的土壤環境對農作物的毒害作用，其影響在于：一方面就是破壞植物的一些組織和功能，從而降低植物的產量和品質，例如土壤中鎘含量超標會破壞植物葉片的葉綠素結構并最終導致植物衰亡；重金屬元素毒性大、難降解，進入水體環境之后可以直接通過飲用水或生活用水作用于人體，也能被水生動植物富集吸收，進入食物鏈而危害人畜安全。鎘經食物鏈進入人體后，主要蓄積在肝、腎、胰腺、甲狀腺和骨骼中，可引起骨痛病。此外，鎘還可造成貧血、高血壓、腎炎和內分泌失調等病癥。鎘的急性中毒主要表現為呼吸系統受損，鎘的慢性中毒主要是引起腎小管病變。

針對重金屬污染，植物修復技術成為了科學家研究的熱點，與傳統的處理方法相比較，具有投資少、操作方便、不造成二次污染、安全的特點。而研究篩選超積累植物已經成為植物修復技術的基礎和核心問題。國外重金屬超富集植物篩選工作開始較早，成果比較豐富。在我國，超富集植物的篩選研究起步比較晚，近年來也取得了一系列成果。在對重金屬Cd的修復研究上，黃會一等研究發現了一種旱柳品系可富集大量的Cd，最高富集量可達47.19mg/kg。蘇德純等對多個芥菜品種進行了耐Cd毒和富集Cd能力的試驗，發現在相同的條件下，芥菜型油菜地上部生物量、地上部吸收Cd量和對污染物的凈化率均明顯高于印度芥菜。魏樹和等對鉛鋅礦各主要坑口的雜草進行了富集特性的研究，發現這些雜草地上部分對Cd的富集系數均大于1；他們還首次發現了龍葵是Cd超富集植物，其地上部Cd的富集系數為2.68。劉威等發現，在設施農業作用下寶山堇菜是一種新的Cd超富集植物，在自然條件下地上部Cd平均含量可達1168mg/kg，最高可達2310mg/kg，而在溫室條件下平均可達4825mg/kg。

目前，植物激素已經在農業生產上有廣泛的應用：種苗繁育；提高植株產量，促進結實生長，抑制或促進發芽，疏花疏果；促進花芽分化，抑制營養生長；調控果實成熟；防止脫葉；并用于培育優質高產的植株以及進行產品保鮮等。

植物提取修復是指利用某種放射性核素的超積累植物將土壤中的核素轉運出來，富集并搬運到植物根系可吸收部位和地上部位，待植物收獲后再進行處理，連續種植這種植物，可使土壤中重金屬的含量降低到可接受水平。提高植物修復效率的方式目前主要有加強施肥、添加螯合劑、改善栽培條件、利用根際微生物等，各有其優勢，但也存在較大的局限性。綜合考慮修復效率及生態環保方面的雙重需要，目前，因植物調控體內激素水平是其適應核素及重金屬脅迫的重要方式，植物激素的研究也逐漸成為研究的熱點,尤其是利用這些植物激素對抗各種逆境環境，尤其在應用于重金屬，放射性核素脅迫方面的意義價值重大，但尚未見利用植物生長調節劑促進紅莧菜富集鎘的方法的文獻報道。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種利用植物生長調節劑促進紅莧菜富集鎘的方法。本發明通過在鎘污染土壤中種植鎘的超富集植物—紅莧菜，并施加植物生長調節劑，從而提供一種可顯著增加紅莧菜對鎘的吸收、轉運和富集的利用植物生長調節劑促進紅莧菜富集鎘的方法，具有良好的環境效益、社會效益和經濟效益。

本發明的內容是：一種利用植物生長調節劑促進紅莧菜富集鎘的方法，其特征是包括：在含污染物鎘的土壤中種植紅莧菜，并噴施植物生長調節劑，當植物紅莧菜長到開花期或成熟期時，將植物紅莧菜收割或整體從污染土壤中移走。

本發明的內容還可以包括：所述將植物紅莧菜整體從污染土壤中移走后，再種植下一批紅莧菜，并噴施植物生長調節劑，當植物紅莧菜長到開花期或成熟期時，將植物紅莧菜整體從污染土壤中移走，重復上述過程，直至土壤中的鎘含量達到環境安全標準。

本發明的內容中：所述植物生長調節劑可以是生長素（IAA）、赤霉素（GA）或水楊酸（SA）。

所述植物生長調節劑生長素（IAA）較好的是配制成濃度為100mg/L的生長素（IAA）的水溶液，并噴施在播種后生長1～3月的紅莧菜的葉面上。