一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法技术

技术编号:18642713 阅读:13 留言:0更新日期:2018-08-11 08:03
本发明专利技术公开了一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法,该方法是在镉污染土壤中种植籽粒苋,在籽粒苋生长旺盛期叶面施胺鲜酯和磷肥,籽粒苋生长成熟后,收获籽粒苋。本发明专利技术采用籽粒苋作为土壤修复植物,具有生物量大、易于种植和繁殖、镉富集能力强等优点,同时叶面施用植物生长调节剂胺鲜酯,可以促进植物生长,提高修复植物多镉的吸收,并大幅提高镉的转移效率,使更多镉从根部转移到地上部;利用叶面施磷肥的方法可为修复植物提供磷素养分,同时避免土壤施磷肥对镉的固定,确保修复植物更高效率地吸收镉。

【技术实现步骤摘要】
一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法
本专利技术属土壤重金属污染修复
,更具体地说,本专利技术涉及一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法。
技术介绍
据环保部与国土资源部2014年发布的全国土壤污染状况调查公告,我国农田污染物超标率为19.4%,以重金属污染为主,达82%,其中以镉污染面积最大,达7%。大部分农田以中度、轻度与轻微污染为主,具有完全修复清除的潜力。植物修复是当前针对中轻度污染农田的一个可行的修复技术,即利用重金属富集植物吸收土壤中的重金属,再收获清除富集植物,达到清除土壤中重金属的目的。当前用于农田镉污染的植物修复技术主要依靠东南景天、籽粒苋、龙葵等镉超富集植物,但修复效率仍然不是很理想,主要原因在于修复植物自身的局限,多数生物量不大,或难于种植,或富集能力不够强。其中,修复植物易于种植与生物量较大是关键因素,东南景天在华南地区难于应用的原因就在于不易于种植,龙葵生物量不高,油菜、黑麦草、紫花苜蓿的富集能力不够强。如何进一步提升修复植物的效率,可以通过施肥技术、水分管理、栽培措施、植物修复剂、基因改良等(廖晓勇等2007)。何冰等(2014)发现脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、细胞分裂素(6-BA)等在水培条件下可以提升东南景天吸收镉的水平。向言词等(2010)发现IAA与GA或6-BA联合作用可协同强化油菜提取镉。López等(2005)研究表明,生长素(IAA)不仅可以提高紫花苜蓿根、茎的生物量,同时也能增加该植物叶片中的铅浓度。上述结果显示,一些植物生长调节剂可以提升修复效率。然而,这些单项技术的效果极其有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对目前植物修复重金属污染土壤中存在的不足,提供一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法。为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供了一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法,其包括如下步骤:在镉污染土壤中种植籽粒苋,在籽粒苋生长旺盛期叶面施胺鲜酯和磷肥,籽粒苋生长,收获籽粒苋。优选地,所述的叶面施胺鲜酯和磷肥,其是每隔10天喷施1次,喷施4-5次,喷施完一个月后收获籽粒苋。优选地,在种植籽粒苋之前,先在镉污染土壤中施入底肥,底肥优选氮钾底肥,以提供足量的N和K。优选地,当籽粒苋植株高20cm时,进行间苗,使苗距为20~25cm。优选地,所述的籽粒苋生长旺盛期是籽粒苋生长至株高25cm开始。优选地,所述胺鲜酯的浓度为10mg/L。优选地,所述磷肥为磷酸二氢钾,其浓度优选为0.5wt%。相对于现有技术,本专利技术具有如下优点和有益效果:本专利技术以籽粒苋为土壤修复植物,具有易于种植,生物量大,易于管理和推广应用,基础性镉富集能力强的优点,相对于华南地区尝试较多的修复植物东南景天,籽粒苋更适合华南地区的炎热天气。本专利技术以籽粒苋这一粗生高生物量植物为依托,通过叶面施用胺鲜酯和磷肥作为关键技术环节,叶面施用植物生长调节剂胺鲜酯,可以促进植物生长,提高修复植物多镉的吸收,并大幅提高镉的转移效率,使更多镉从根部转移到地上部;利用叶面施磷肥的方法可为修复植物提供磷素养分,同时避免土壤施磷肥对镉的固定,确保修复植物更高效率地吸收镉。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本专利技术,并非为了限定本专利技术,实施例的参数、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。实施例中除特殊说明外,均为本领域常规试剂和方法步骤。实验例1植物生长调节剂的筛选通过盆栽试验,比较3种植物生长调节剂对促进籽粒苋吸收镉的促进作用,在籽粒苋出苗后叶面喷施2次,使用浓度参考了农业常规用量,赤霉素与胺鲜酯为10mg/L,乙烯利为300mg/L,结果如表1所示,胺鲜酯可以明显促进籽粒苋对镉的富集,尤其是茎叶部分,优于赤霉素与乙烯利,根部赤霉素最优。因此,胺鲜酯具有促进籽粒苋镉富集的功能。表13种植物生长调节剂对籽粒苋富集镉的影响植物生长调节剂叶茎根CK50.73±1.0330.76±2.0267.21±15.95赤霉素37.65±0.4432.63±6.2094.95±2.15胺鲜酯56.99±5.5536.37±0.6886.70±11.85乙烯利44.20±6.2629.52±6.7765.67±28.15实验例2在粤北仁化县董唐镇采矿污染农田上,设置多种对比试验,以显示叶面施磷肥与土施肥的差别,以及植物生长调节剂的效果。共设置了7个处理,4个区组,随机排列,即随机区组设计:空白对照处理(CK,不施加生长调节剂和肥料),土壤施加复合肥(compoundfertilizer,CF),土壤施加农家肥(organicfertilizer,OF),叶面喷施磷肥(foliarphosphorusfertilizer,FPF),土壤施加复合肥+叶面喷施生长调节剂(CF-GR),土壤施加农家肥+叶面喷施生长调节剂(OF-GR),叶面喷施磷肥+叶面喷施生长调节剂(FPF-GR),FPF-GR为本专利技术的优选技术方案。其中,复合肥为商用NPK肥(15-15-15),农家肥为当地鸡粪肥,使用量参考当地农业用量,磷肥为磷酸二氢钾,施用浓度为0.5wt%,叶面喷施磷肥辅以土壤施用尿素和氯化钾以补充N,K肥。胺鲜酯(DA-6)作为生长调节剂进行叶面喷施,喷施浓度为10mg/L。播种前,先对农田进行翻耕,各个样地根据面积施入底肥(氮钾底肥),平衡一周后,进行籽粒苋播种,当植物幼苗株高达到20cm左右时,进行间苗,使苗距大概20-25cm。植株长到25cm高时,开始进行第一次施肥处理。以后每隔10天施肥(有生长调节剂的,加入生长调节剂的喷施)一次,连续施用4次。处理完一个月后进行籽粒苋收获,每个处理收获5m2植株测定作物生物量,选取其中5棵长势相近的籽粒苋进行叶绿素含量等生理指标及不同部位重金属含量的测定,采集各个处理下的土壤,进行理化性质和重金属含量测定。1.不同处理对籽粒苋生物量的影响请参见表2。籽粒苋生物量积累主要在地上部,根部所占生物量很低,叶面施用磷肥(FPF)与叶面施用胺鲜酯(OF-GR、FPF-GR)的处理,以及施用复合肥都没有显著提高籽粒苋根部的生物量。但是施用农家肥、叶面施用磷肥和施用胺鲜酯的处理组都可以使籽粒苋茎部的生物量显著提高。从总的生物量来说,本专利技术技术方案(叶面喷施磷肥+叶面喷施生长调节剂)可以显著提高籽粒苋的生物量。表2不同处理条件下籽粒苋生物量(mg/m2)2.不同处理对籽粒苋吸收镉水平的影响表3籽粒苋不同部位的镉含量从表3可以看出,籽粒苋的根部镉含量是不施生长调节剂的处理高于施用植物生长调节剂处理,但地上部茎叶与种子的结果正好相反,施用植物生长调节剂的处理显著高于不施用植物生长调节剂处理,尤其是茎与种子,升高幅度较大。3.不同处理对籽粒苋富集镉特征的影响表4不同处理对籽粒苋富集镉的影响请参见表4,可以看出,植物生长调节剂胺鲜酯的处理组的转移系数(TF)显著大于未施植物生长调节剂的处理组,上升幅度达40%以上,即更多重金属被转移到地上部,富集系数具有相同的趋势,施用植物生长调节剂胺鲜酯后富集系数明显上升。在总富集量这一关键指标上,以叶面施磷肥+胺鲜酯处理的最高,达到对照和复合肥处理的1倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法,其特征在于,包括如下步骤:在镉污染土壤中种植籽粒苋,在籽粒苋生长旺盛期叶面施胺鲜酯和磷肥,籽粒苋生长,收获籽粒苋。

【技术特征摘要】
1.一种提高修复植物吸收土壤镉效率的方法,其特征在于,包括如下步骤:在镉污染土壤中种植籽粒苋,在籽粒苋生长旺盛期叶面施胺鲜酯和磷肥,籽粒苋生长,收获籽粒苋。2.根据权利要求1所述提高修复植物吸收土壤镉效率的方法,其特征在于,所述的叶面施胺鲜酯和磷肥,其是每隔10天喷施1次,喷施4-5次,喷施完一个月后收获籽粒苋。3.根据权利要求11所述提高修复植物吸收土壤镉效率的方法,其特征在于,在种植籽粒苋之前,先在镉污染土壤中施入底肥。4.根据权利要求3所述提高修复植物吸收土壤镉效率的方法,其特征在于,所述底肥为氮钾底肥。5.根据权利要求1所述提高修复植物吸...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志安李风肖艳辉庄萍李应文邹碧夏汉平
申请(专利权)人:中国科学院华南植物园
类型:发明
国别省市:广东,44

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