[發明專利]一種苜蓿-芽孢桿菌聯合修復重金屬污染土壤的方法

有效

• 申請號: 202011079123.0
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112275795B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 李琪;邢穎娜;張強;王加寧;陳貫虹;傅曉文;季蕾;李天元
• 申請（專利權）人: 山東省科學院生態研究所
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富

本發明涉及一種苜蓿?芽孢桿菌聯合修復重金屬污染土壤的方法，主要將重金屬污染土壤翻整后播種苜蓿種子，苜蓿種子發芽后在其根際土壤中接種芽孢桿菌菌劑，苜蓿生長90～120天后，收獲植物地上部分，集中處置，地下部分留在土壤中，再進行新一輪的苜蓿播種和芽孢桿菌接種，直至污染土壤中重金屬含量符合土壤環境質量標準；本發明通過苜蓿?芽孢桿菌聯合修復重金屬污染土壤，避免了由于苜蓿在鎘污染土壤中長期種植造成的土壤微生態環境破壞；可以有效地將苜蓿地下部分的重金屬轉移至對地上部分，通過多茬刈割苜蓿地上部分的方式實現土壤中鎘的去除，節省了種植成本。

技術領域

本發明屬于污染土壤修復領域，具體涉及一種苜蓿-芽孢桿菌聯合修復重金屬污染土壤的方法

背景技術

土壤重金屬污染已經成為嚴重制約農業發展、危害農產品安全的環境問題。傳統的土壤重金屬污染修復技術主要包括客土法、鈍化法、電動法、淋洗法、植物和微生物修復法。

植物修復技術成本低廉、生態效益良好，但是修復植物生長緩慢、生物量低、耐受量差、重金屬積累量小等問題限制其大規模應用和推廣。苜蓿是營養豐富、具有固氮功能和景觀價值的多年生豆科植物，也可作為修復植物吸收和凈化土壤重金屬等污染物(ShuYang,Yanqun Zu,Bo Li,Yufen Bi,Le Jia,Yongmei He,Yuan Li.2019.Response andintraspecific differences in nitrogen metabolism of alfalfa(Medicago sativaL.)under cadmium stress.Chemosphere 220,69-76)，但單純的苜蓿富集對重金屬污染土壤的修復效率不高。

芽孢桿菌是較常見的植物內生細菌，具有防治病蟲害、提高植物品質的作用，但是目前苜蓿聯合芽孢桿菌對鎘污染土壤的修復效果及機制尚不清楚。。

根際土壤代謝物包括植物根系分泌物和微生物代謝物，主要由糖類、脂肪酸、氨基酸、脂類等小分子有機物組成。植物不同生長時期與生理狀況、土壤中污染物種類與濃度等均會影響根際土壤代謝物的主要組成。已有研究表明，根系分泌物能夠通過吸附和絡合土壤中重金屬影響重金屬的生物可利用性和水溶性，進而影響植物對重金屬的吸收和轉運(Mi-Na Shina,Jaehong Shima,Youngnam You,Hyun Myung,Keuk-Soo Bang,Min Cho,Seralathan Kamala-Kannan,Byung-Taek Oh.2012.Characterization of leadresistant endophytic Bacillus sp.MN3-4 and its potential for promoting leadaccumulation in metal hyperaccumulator Alnus firma.Journal ofHazardous.Materials 199-200,314-320)。土壤微生物群落結構及多樣性是影響土壤肥力與質量、重金屬分布與毒性的一個重要因素(Ju W.,Liu L.,Fang L.,Cui Y.,Duan C.,2019.Impact of co-inoculation with plant-growth-promoting rhizobacteria andrhizobium on the biochemical responses of alfalfa-soil system in coppercontaminated soil.Ecotoxicology and Environmental Safety 167,278-226)。

中國文獻《印度梨形孢聯合紫花苜蓿修復土壤鎘污染研究》(主朋月、韓冰等，《環境科學與技術》，第42卷第6期2019年6月)該文獻中公開了印度梨形孢聯合紫花苜蓿修復土壤鎘污染，在重金屬鎘脅迫下，印度梨形孢的定殖能有效的將鎘富集在植物根部，降低鎘在地上部分的含量，說明印度梨形孢對植物向根部轉移重金屬的機制有促進作用，有利于增強植物對重金屬環境的耐受和穩定能力。但是該方法不利于通過多茬刈割苜蓿地上部分的方式實現土壤中鎘的去除。