[發明專利]一種增強球序卷耳和小飛蓬對鎘污染土壤修復能力的方法

在審

• 申請號: 201710515934.2
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107520242A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 夏惠;梁東;林立金;廖明安;呂秀蘭;王進
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙)51228
• 代理人: 張鳴潔

技術領域

本發明屬于土壤重金屬污染防治技術領域，涉及重金屬污染土壤植物修復領域，具體涉及一種增強球序卷耳和小飛蓬對鎘污染土壤修復能力的方法。

背景技術

鎘是生物毒性最強的元素之一，在環境中的化學活性強，移動性大，毒性持久，是植物生長的非必需元素，其在植物體內達到一定濃度就會引起毒害癥狀。球序卷耳(Cerastiumglomeratum)是石竹科卷耳屬2年生或1年生草本植物，為常見的田間雜草。在前期初步研究中發現，球序卷耳能夠在鎘含量為60mg/kg的土壤上正常生長，其地上部分鎘含量達到89.11mg/kg，可能是一種鎘富集植物。不過目前鮮有如何提高球序卷耳鎘富集能力的方法的報道。

小飛蓬，別名小蓬草，為菊科植物小白酒草的全草或鮮葉，為越年生或一年生草本植物，具有較好的鎘富集能力。雖然福建農林大學的張凱在其碩士論文《鎘富集植物小飛蓬對鎘的耐性機制研究》探討了其對于鎘耐受力的機制，不過包括該論文在內的現有技術對于如何提高其鎘富集能力仍處于起步階段。

植物修復是重金屬污染土壤修復中的一種常用方法，能在不破壞土壤生態環境，保持土壤結構和微生物的狀況下，通過植物的根系直接將重金屬直接從土壤中吸收并轉移到植物的地上部分，從而達到植物修復倍污染土壤的目的。

蔣成愛(東南景天與不同植物混作對土壤重金屬吸收的影響[J].中國環境科學.2009,29(9):985-990.)等人研究表明，與玉米和大豆間作的東南景天地上部分吸收Cd、Pb、Zn為單作的1.68-1.87倍，并顯著降低玉米對Cd、Zn的吸收。黑亮(東南景天和玉米套種對Zn污染污泥的處理效應[J].環境科學，2007，28(4)：852-858.)等研究發現，利用玉米與超積累植物東南景天套作對污染污泥進行修復，玉米籽粒中的Zn、Cd、Cu濃度均符合糧食衛生標準，但東南景天中Zn、Cd濃度顯著增高。但王京文(絲瓜與伴礦景天間作對土壤Cd形態及絲瓜Cd吸收的影響[J].農業環境科學學報,2016,35(12)：2292-2298.)等人的研究結果表明，絲瓜與伴礦景天間作一定程度上減少了絲瓜的結果數量，同時存在增大絲瓜果實中Cd含量的風險。這些重金屬的吸收變化可能是由于分泌物、酶的種類、數量、功能的改變，或各種元素間和植物間的競爭所致。這說明只有通過合適的植物搭配進行間(混)種才能達到提高重金屬污染修復效率的目的，否則會使富集植物互補消弱，競爭激化，結果適得其反。

因此，尋求一種可以提高球序卷耳和小飛蓬鎘富集能力的方法是本領域面臨的研究難題之一。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種增強球序卷耳和小飛蓬對鎘污染土壤修復能力的方法，本發明方法為于土壤中將球序卷耳和小飛蓬進行混種。

如本發明的實施例所示，本發明將球序卷耳和小飛蓬進行混種后，提升了各自的生物量、鎘含量和鎘累積量。根據實驗結果推斷，球序卷耳與小飛蓬之間的種間促進作用比種間競爭作用強。

如本發明的實施例所示，將球序卷耳與碎米薺混種后，植物的鎘吸收能力反而出現了下降，可能的原因在于球序卷耳與碎米薺之間的種間競爭作用要大于種間促進作用。

本發明雖然獲得了將球序卷耳與碎米薺混種后，提升了各自的鎘富集能力的技術效果，但不同鎘富集植物之間的作用機制卻尚未探明。因此，研究不同鎘富集植物之間的相互作用機制，對于今后提高鎘富集植物的鎘富集能力，是至關重要的。

在本發明可行的一個實施方案中，進行混種時，球序卷耳和小飛蓬的植株數目比為1:1。

在本發明可行的一個實施方案中，所述球序卷耳和小飛蓬均為3片真葉展開的植株。

在本發明可行的一個實施方案中，在進行種植時，使得土壤水分保持在田間持水量的80％。

在本發明可行的一個實施方案中，所述鎘污染土壤中鎘濃度不低10mg/kg。

根據本發明所記載的內容，本領域的技術人員容易知曉，本發明發現了將球序卷耳和小飛蓬進行混種后，可以增強球序卷耳和小飛蓬對鎘污染土壤中鎘的吸收，從而實現對鎘污染土壤的修復。本發明實質上并不對鎘污染程度的高低作何限定，只要是鎘污染土壤，利用本發明方法均可以實現對球序卷耳和小飛蓬的鎘污染修復能力的增強。

一般而言，鎘污染土壤中鎘濃度不低10mg/kg。在本發明可行的一個實施方案中，鎘污染土壤中鎘濃度為10mg/kg。

本發明的有益效果：