[發明專利]一種利用施肥與刈割技術增加菊苣去除重金屬污染土壤鎘能力的方法

有效

• 申請號: 201610305793.7
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105750314B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 曾清如;陳璘涵;周細紅
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 何為,袁穎華

技術領域

本發明涉及污染環境的植物修復技術，是一種利用施肥與刈割技術增加經濟作物菊苣以去除重金屬污染土壤鎘能力而達到修復土壤重金屬污染的方法。

背景技術

縱觀目前關于污染土壤生態修復的相關研究可見，雖然各方法或措施間的優化組合是目前污染土壤生態修復研究的重點，但相關研究主要是對各種修復方法組合方式的嘗試。重金屬污染土壤的植物修復(Pyhtoremetiation)是指通過植物系統及其根系移去、揮發或穩定土壤環境中的重金屬污染物，或降低污染物中的重金屬毒性，以期達到清除污染、修復或治理土壤為目的的一種技術。

根據植物修復的作用過程和機理，重金屬污染土壤的植物修復技術可歸為3種類型。目前，比較經典的重金屬污染治理方法是工程措施，通過客土、換土和翻土的機械物理原理，來降低土壤中重金屬含量，或采取一些改良措施，如添加改良劑、固化劑，抑制劑等降低土壤重金屬的水溶性、遷移性以及有效性，使重金屬固定在土壤中，以減輕其對生態環境的危害。前者往往投資昂貴，需用復雜的設備，難以應用于大規模污染土壤的改良，后者只是改變重金屬的存在形態，暫時緩解重金屬危害，處理效果常常不穩定。

超富集積植物能從土壤中富集高濃度的重金屬，可用來修復土壤重金屬污染。但傳統意義上的超累積植物往往植株矮小、生長緩慢、生物量低、或者吸收的重金屬向莖葉運輸的比例不夠大，這些特點使農田重金屬修復的周期變得漫長；另外，這些植物多為野生植物，對生態氣候條件有著嚴格的要求，區域性很強；且大多數不具有較好的經濟效益等缺點，因而實際應用綜合效果不大。

目前國內外都在對重金屬污染土壤的修復技術進行研究。由于植物修復技術具有永久的治理效果、低廉的治理成本、簡易的后期處理等優點，使其成為重金屬污染治理的研究熱點。而該技術對重金屬修復效果的關鍵在于修復植物品種的選擇和改良措施的應用。

菊苣是一種對重金屬鎘富集能力十分強的植物，丁園等人研究了鎘對菊苣幼苗生長的影響，發現當鎘濃度為20mg/L時，菊苣的生長受到抑制，差異極顯著(p≤0.01)(丁園，劉繼東，史蓉蓉等.鎘對黑麥草和菊苣幼苗生長的影響[J].種子，2008，27(11):15-16.)。詹金熹等人2013年指出，當外源鎘含量為20mg/L時，對菊苣幼苗生長和活性氧代謝無顯著影響(詹金熹，陶宗婭，羅學剛等.菊苣幼苗對銫、鎘的生理響應[J].農業環境科學學報，2013(5):902-909.)。方華為等人研究發現，蔬菜對土壤鎘吸收能力按科屬分類結果表明，土壤鎘含量≤2.12mg/kg時，油麥菜、生菜、萵苣、芹菜、香菜和空心菜表現出高的風險性(方華為.不同品種蔬菜對鎘的吸收及根系形態特征研究[D].華中農業大學，2011.)，表明菊苣在中低濃度鎘污染土壤中對鎘有較好的累積效果。馬小松等人研究發現，當硒含量0.05-0.15mg/kg，處于缺硒臨界值時，牧草的含鎘量會上升(孫小松，夏先林，顧明等.幾種多年生牧草冬春季節營養成分的含量變化[J].貴州農業科學，2011，39(6):135-137.)。

因而加強對污染土壤生態修復的相關研究，進一步充實、完善污染生態修復的理論內容，建立起污染生態修復的理論框架，應是目前的首要任務。

發明內容

本發明的目的是，針對上述現有技術的不足，提供一種利用施肥與刈割技術增加菊苣去除重金屬污染土壤鎘能力的方法，以解決現有重金屬污染土壤修復技術中植物存在的不能多次收割、季節限制、生長緩慢、地上部分生物量低、吸收積累重金屬總量少、不具有較好的經濟效益、實際應用綜合效果不大等問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種利用施肥與刈割技術增加菊苣去除重金屬污染土壤鎘能力的方法，該方法是將菊苣按其自然生長期種植在重金屬鎘污染土壤中，進行常規栽培，于生長期追加施肥1次，菊苣成熟后進行刈割，一年內共刈割4-6次，每次刈割后追加施肥1次，以提高菊苣對鎘的富集能力，達到去除土壤中過量鎘的目的；其中，追施的肥料為硫酸銨與磷酸二氫鉀按重量比1：1混合的混合肥，以水溶態的形式加入。

所述種植在重金屬鎘污染土壤中的菊苣是一種對重金屬有超耐性的植物，對重金屬尤其是鎘有超強的富集能力。

所述菊苣在重金屬鎘污染地區進行野外大田種植，選擇土層深松的適應土地，按常規方法施入肥料及其他常規田間管理，每次刈割后適量追肥，做好苗期防凍措施、后續的病蟲害管理、以及田間墑情管理。