[發明專利]一種利用植物間作聯合根瘤菌修復稀土污染土壤的方法

在審

• 申請號: 202011223449.6
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112474791A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 稂濤;宋勇;陳仁祥;鐘名星;熊瑋瑋;梁惕平;王太偉;馬濤
• 申請（專利權）人: 江西省核工業地質局二六四大隊
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚;付靜

本發明提供一種利用植物間作聯合根瘤菌修復稀土污染土壤的方法，包括以下步驟：S1.構建植被：在待修復的土壤區域內播種植被作物的種子，植被作物包括豆科植物和雀稗屬植物，豆科植物選自合歡屬植物、槐屬植物、紅豆屬植物中的至少一種；S2.接種根瘤菌：在豆科植物出苗5～15天后，向已出苗的豆科植物的根系土壤中添加根瘤菌；S3.超積累植物的轉移：在豆科植物的平均株高達到1.2～1.5米，收割植被作物的露出地面的植株部分。上述方法適用于稀土礦山、采場及其各種廢石堆和尾砂堆等稀土廢渣存放場地的修復處理，具有施工快、成本低、操作管理簡便、修復效率高、環境風險小、美化環境等優點。

技術領域

本發明屬于稀土污染土壤修復技術領域，具體地，涉及一種利用植物間作聯合根瘤菌修復稀土污染土壤的方法。

背景技術

我國南方長期稀土礦山開采造成大量的土壤、表層植被破壞，產生大量廢液、礦土、尾渣和尾砂，引發水土流失，并使水體重金屬污染及富營養化，對礦區環境造成巨大破壞。此外，原地浸礦過量使用化學藥劑，污染礦區土壤和水體，改變土壤的化學環境，使礦山酸化，土壤貧瘠，氨氮富集，形成了規模較大的礦山廢棄地，對礦區及其周圍居民區造成嚴重影響，亟待開展有效且安全的修復治理。目前，國內外關于稀土礦區修復的物理化學修復技術相對比較成熟，也取得較好的治理效果，但其工藝流程復雜、工程量巨大，成本較高，且需要異位治理，不能從根本上解決礦區土壤污染問題，不利于大面積推廣。

與傳統的物理修復和化學修復技術相比，植物修復技術具有經濟、無二次污染和改良土壤等優點。現有技術也對植物修復方法進行了一定的報道，如專利CN110583374A公開了一種稀土礦山修復方法，主要內容為：在待修復的土壤區域內播種雀稗屬植物的草籽，然后在所述土壤區域內覆蓋草毯，施肥，收割雀稗屬植株露出地面的部分。上述發明專利對改善稀土礦區由于尾礦廢棄地所造成的極度退化的生態環境、提高因稀土礦藏開采所導致的礦區生態破壞與環境污染的治理效果具有重要的作用。植物修復具有費用低廉、綠色等特點，然而，單一的植物修復技術的修復效率有限，對于稀土污染土壤土壤改良和去除稀土元素來說，植物修復方法還有很大的優化空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用植物間作聯合根瘤菌修復稀土污染土壤的方法，以提高植物修復方法應用于稀土污染土壤生態修復的修復效率。

根據本發明的一個方面，提供一種利用植物間作聯合根瘤菌修復稀土污染土壤的方法，包括以下步驟：S1.構建植被：在待修復的土壤區域內播種植被作物的種子，植被作物包括豆科植物和雀稗屬植物，豆科植物選自合歡屬植物、槐屬植物、紅豆屬植物中的至少一種；S2.接種根瘤菌：在豆科植物出苗5～15天后，向已出苗的豆科植物的根系土壤中添加根瘤菌；S3.超積累植物的轉移：在豆科植物的平均株高達到1.2～1.5米，收割植被作物的露出地面的植株部分。

雀稗屬植物生長快，分蘗力和再生力強，且耐牧、耐火燒，可與大翼豆、柱花草、山螞蝗、野大豆等混播，當年即可形成良好的草群，在種子缺乏時，亦可采用分株移植的辦法來擴大補植面積，在雨季移植極易成活，分布范圍廣，且對重金屬有較強的耐受性和富集效果。根瘤菌(Rhizobium)主要指與豆科植物根部共生形成根瘤并能固氮的細菌，根瘤菌侵入寄主根內，刺激根部皮層和中柱鞘的某些細胞，引起這些細胞的強烈生長，使根的局部膨大形成根瘤；根瘤菌在根內定居，植物供給根瘤菌以礦物養料和能源，根瘤菌固定大氣中游離氮氣，為植物提供氮素養料，兩者在拮抗寄生關系中處于均衡狀態而表現共生現象。

本發明以雀稗屬植物和豆科植物共同構建復合植被，在兩種植物在復合植被中形成協同的稀土富集作用，能夠有效地富集土壤中的稀土廢物，從而對稀土礦區起到優異的修復效果，具有操作簡單、容易管理、成本投入低、無環境風險等優點，除此之外，復合植被還能起到防風固沙、提高土壤肥力的效果。本發明所提供的利用植物間作聯合根瘤菌修復稀土污染土壤的方法在處理稀土礦山、采場及其各種廢石堆和尾砂堆等稀土廢渣存放場地中，都能夠達到有效的修復效果。另一方面，作為豆科植物的合歡屬植物、槐屬植物、紅豆屬植物屬于木本作物，可以使豆科植物和雀稗屬植物之間形成明顯的株高差，使得修復區域內的空間利用效果得到優化。