[發明專利]一種提高馬纓丹修復鎘污染土壤效率的方法

在審

• 申請號: 201710153922.X
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106938276A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 蘇碧云
• 申請（專利權）人: 蘇碧云
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;B09C1/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林瑞云

技術領域

本發明涉及鎘污染土壤植物修復技術，具體一種提高馬纓丹修復鎘污染土壤效率的方法。

背景技術

鎘是一種非必需且生物毒性極強的重金屬元素，當土壤等環境受到鎘污染后，鎘容易通過食物鏈的富集作用危害人類健康，對人體具有致病、 致癌、 致突變作用，能誘發腎衰變、關節炎、癌癥等疾病。目前，我國鎘污染的土壤面積已達2.0×105 hm²,占總耕地面積的1/6。因此，對鎘污染土壤的修復治理受到研究者的廣泛關注。

與物理、化學方法修復土壤重金屬污染相比，植物修復具有治理效果永久、成本低廉、對環境擾動小兼有環境美學的優點，是一種具吸引力的原位綠色技術。目前，鎘污染土壤植物修復技術主要采用鎘超富集植物，如寶山堇菜、龍葵等，但其生長速率低、生物量小、生長周期長等缺點限制其大規模應用。因此，生物量大、生長迅速的植物成為另一個選擇，如柳樹、楊樹、玉米等，但其對鎘的耐性和吸收轉運的能力較差，且有進入食物鏈的風險。馬纓丹（Lantana camara L.）為馬鞭草科直立或蔓性灌木，生長迅速、生物量大，而且對鎘的耐性和富集能力較強，在鎘污染土壤的修復中具有應用潛力(孫約兵等，一種利用鎘超富集植物五色梅修復重金屬污染土壤的方法，專利公告號:CN102085527A(2011)；方繼宇等，馬纓丹對鎘的生長響應及其富集、轉運和亞細胞分布特點研究，生態環境學報,2014(10):1677-1682)。目前，馬纓丹對鎘污染土壤的修復效率仍然很低，但是沒有關于強化馬纓丹修復鎘污染土壤的研究。

近年來，關于重金屬污染土壤植物修復強化技術受到國內外學者廣泛關注，其中，利用土壤中微生物和動物聯合植物修復是其中最經濟和有效的方法之一。叢枝菌根真菌(AMF)是一類廣泛分布于土壤的特殊微生物，研究表明AMF能與絕大多數植物根系形成共生關系，能促進宿主植物對土壤中礦質元素的吸收，提高植物對重金屬的耐性，在重金屬污染修復中具有較大應用前景。此外，蚯蚓作為一種常見的土壤動物，可以促進植物的生長，改善土壤質量，會對土壤中重金屬形態產生影響。這兩者在強化修復技術中成為人們研究的熱點。目前只是將AMF和蚯蚓聯合作用運用到重金屬超累積植物和玉米等農作物上，沈生元等(2011)用AMF和蚯蚓提高玉米低砷汞復合污染土壤的修復效率(專利公告號： CN102039305A(2011.5.4))。有研究還發現，蚯蚓在土壤中活動會抑制菌根的生長，尤其是會破壞菌絲結構，還會取食AMF菌絲，對侵染率產生負作用。目前關于蚯蚓和AMF的相互作用及其聯合作用對土壤中重金屬形態、重金屬脅迫下植物的生長和修復效率的研究較少。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，通過接種AMF和蚯蚓，促進馬纓丹的生長，活化土壤中的鎘，提高馬纓丹對鎘的耐性和吸收能力，提高馬纓丹對鎘污染土壤的修復效率。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種提高馬纓丹修復鎘污染土壤效率的方法，包括以下步驟：

S1. AMF的擴繁：將AMF菌種與滅菌的沙土混勻，以玉米為宿主植物進行擴繁，四個月后去掉玉米地上部分，將盆內培養物放室內干燥2周后剁碎，轉入無菌袋中，密封冷餐，作為菌劑接種物；

S2. 馬纓丹的育苗：通過野外剪裁枝條，在育苗田扦插培育2個月；

S3. 馬纓丹的移栽與AMF的接種：將培育的馬纓丹幼苗進行移栽，同時將菌劑均勻混入土壤；

S4. 蚯蚓的添加：馬纓丹幼苗移栽2周后，選取長勢一致的育苗進行盆栽試驗，并添加蚯蚓；

S5. 田間管理：按常規方法管理；

S6. 收獲：90天后，在近地面2cm出收獲馬纓丹地上部，并集中處理；此后，常規田間管理，一段時間后馬纓丹根部發出新枝條，繼續進行修復。

進一步地，AMF菌種按照質量分數1%-3%進行接種到沙土中。

進一步地，所述AMF選用根內球囊霉Glomus intraradices作為菌種。

進一步地，所述菌劑按土壤質量分數3-5%進行接種混入。

進一步地，所述長勢一致的育苗為株高12-16cm、地徑0.4-0.6cm的馬纓丹苗。

進一步地，所述蚯蚓選用壯偉遠盲蚓 Amynthas robustus，添加密度為90-100g/m²。

進一步地，在添加蚯蚓的同時，添加一定量粉碎的紫花苜蓿的秸稈作為蚯蚓飼料。