一种清除农田中残留镉的方法技术

本发明专利技术提供了一种借助大生物量植物柳树吸收、清除农田中残留镉的方法，属于农用地土壤镉污染修复与治理技术领域，所述方法包括以下步骤：1)对镉污染农田进行翻耕、碎土和整平；2)将柳树插条插栽至所述镉污染农田中，所述柳树插条的品种为苏柳795和金丝垂柳1011，套种；3)在所述柳树插条插栽后30d内补水，60d内完成除草、间苗补苗和松土；4)自成活的柳树长至50cm高开始，对所述柳树进行松土；5)当所述柳树长至600～700d后，进行柳树的移除；6)重复步骤1)～5)的操作1～2次。本发明专利技术所述方法能够快速高效地使农田中残留的镉污染下降到水稻等安全生产的利用水平。

A method of removing residual cadmium from farmland

The invention provides a method for absorbing and removing residual cadmium in farmland with the aid of a large biomass plant willow, belonging to the technical field of remediation and treatment of cadmium pollution in agricultural soil, the method comprises the following steps: 1) plowing, crushing and leveling cadmium polluted farmland; 2) transplanting willow cuttings into cadmium polluted farmland, and the varieties of willow cuttings are suliu 795 and jinsixui Willow 1011, interplanting; 3) make up water within 30 days after transplanting the willow cuttings, and complete weeding, seedling mending and soil loosening within 60 days; 4) loosen the willow from the survival willow to 50cm high; 5) remove the willow when the willow grows to 600-700d; 6) repeat steps 1) - 5) for 1-2 times. The method can rapidly and efficiently reduce the residual cadmium pollution in the farmland to the utilization level of safe production such as rice.

【技术实现步骤摘要】
一种清除农田中残留镉的方法
本专利技术属于农用地土壤镉污染修复与治理
，尤其涉及一种清除农田中残留镉的方法。
技术介绍
农田镉污染不仅威胁粮食的生产安全，还直接联系到人体健康乃至民族的未来，防治耕地或农田土壤镉污染正成为全国人民所高度关注的时代话题。治理农田土壤镉污染需要成熟的修复技术，土壤镉污染植物修复技术是当前能从根本上清除土壤中残留镉的一劳永逸的方法，具有生态、可持续、绿色等特点，也最容易为世人所接受，当然也最有挑战性。针对镉等重金属污染土壤的植物修复技术研究多年来就受到土壤学、环境学、生态学、农学、地球化学等学科领域的广泛关注，但目前能真正推广应用的成熟技术并不太多。植物修复技术研究有两个基本方向，就是寻找能吸收土壤重金属的大生物量植物与超累积植物。超累积植物就是寻找能超量富集土壤重金属的植物，是目前植物修复技术研究的主流，多以草本植物为主。草本植物种类繁多，抗逆性强，具有广泛的适应性和顽强的生命力，对重金属的耐性强，也被广泛应用于重金属污染土壤植物修复技术研发。目前发现的多种重金属超积累植物都属于草本植物，例如：砷超累积植物蜈蚣草、锌镉超积累植物天蓝遏兰菜、锰超积累植物商陆等。草本植物中的超富集植物对高浓度重金属仍然有较强的适应能力，可以有效地保护地表土壤，富集高浓度金属。但是草本植物的生物量较小，萃取土壤重金属的总量并不一定很多。与草本植物相比，木本植物根系发达，可以吸收深层土壤中重金属元素，萃取土壤重金属的总量相对更高，且收获后还可以用作燃料使用或木材使用，收集烟气和灰分进一步处理后回收金属材料，该途径可以避免重金属进入食物链。超累积植物虽然吸收土壤残留镉等重金属的浓度比较高，但因为受生物量的制约，在短期内清除土壤中残留的高浓度镉毕竟难见实效，加上超累积植物修复的成本、管理、技术推广等都有一定局限性，所以人们在土壤植物修复技术研发中追求超累积植物的开发的同时，也没忽视另外一个方向，就是设法通过适宜的大生物量植物清除土壤镉等重金属。总之，就目前国内的农田土壤重金属镉等植物修复技术研发而言，依然有许多技术方法或应用实效等问题没有攻克。大致表现在：(1)偏室内模拟，很少针对农田土壤的镉污染开展专门研究；(2)技术研发的延续性不够，有室内到大田完整试验结果的少；(3)就镉等污染农田而言，栽种植物取得大田试验成功例证的几乎没有；(4)筛选出具体植物品种的成功例子少见。包括江苏在内，我国诸多产粮地区防治镉等重金属污染急缺实用的修复技术。研发相对经济实用的、低成本的镉污染植物修复技术十分必要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种操作简单，处理效果好的清除农田中残留镉的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种清除农田中残留镉的方法，包括以下步骤：1)对镉污染农田进行翻耕、碎土和整平；所述翻耕、碎土和整平的深度为20～30cm；2)将柳树插条插栽至所述镉污染农田中；3)在所述柳树插条插栽后30d内补水，60d内完成除草、间苗补苗和松土；确保每平方米成活3～4棵柳树；4)自成活的柳树长至50cm高开始，每隔55～65d对所述柳树进行一次松土，直至柳树长到1.8～2.2m高为止；所述松土的过程中，在所述柳树周围，以所述柳树为圆心的15～25cm范围内挖沟；5)当所述柳树长至600～700d后，进行柳树的移除；6)重复步骤1)～5)的操作1～2次；步骤2)中所述柳树插条的品种为苏柳795和金丝垂柳1011；所述苏柳795和金丝垂柳1011套种。优选的，步骤2)中所述柳树插条的长度为13～17cm；所述柳树插条的扦插端直径为0.8～1.2cm。优选的，步骤2)中所述柳树插条插栽的株距为40～60cm；所述柳树插条插栽的行距为15～30cm。优选的，步骤2)中所述柳树插条插栽入土的深度≥10cm。优选的，步骤4)中所挖沟的深度为4～6cm。优选的，步骤1)中在对镉污染农田进行翻耕、碎土和整平后，还包括分垄和开沟步骤，将所述对镉污染农田分成若干垄，在所述相邻的垄之间以及整个镉污染农田外围挖排水沟。优选的，在所述柳树生长过程中，当有柳树叶子掉落时，清除落叶。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的利用大生物量植物清除农田残留镉的方法中使用柳树品种苏柳795和金丝垂柳1011套种，所述苏柳795和金丝垂柳1011套种不仅可以使两种柳树形状生长得更好，还能促进柳树生长对土壤镉的吸收。针对苏南地区类似的酸性土壤环境，以土壤镉平均浓度为10.0mg/kg计算，在切断污染源的前提下，平均每年使土壤残留的镉降低15％，2年降低30％是完全可以实现的，按照上述清除效率，通过2年一个循环，连续6年3个循环的植物清除，可使得原先农田中残留的镉污染下降到水稻等安全生产的利用水平(土壤镉平均含量控制在1.5mg/kg以下)。附图说明图1为实施例1中栽种柳树清除农田镉污染施工流程图；图2为典型区农田镉等重金属分布随土壤深度变化图；图3为金丝垂柳1011不同器官(部位)吸收土壤镉效果对比图；图4为江苏某地栽种苏柳795等修复耕地镉污染施工现场。具体实施方式本专利技术提供了一种清除农田中残留镉的方法，包括以下步骤：1)对镉污染农田进行翻耕、碎土和整平；所述翻耕、碎土和整平的深度为20～30cm；2)将柳树插条插栽至所述镉污染农田中；3)在所述柳树插条插栽后30d内补水，60d内完成除草、间苗补苗和松土；确保每平方米成活3～4棵柳树；4)自成活的柳树长至50cm高开始，每隔55～65d对所述柳树进行一次松土，直至柳树长到1.8～2.2m高为止；所述松土的过程中，在所述柳树周围，以所述柳树为圆心的15～25cm范围内挖沟；5)当所述柳树长至600～700d后，进行柳树的移除；6)重复步骤1)～5)的操作1～2次；步骤2)中所述柳树插条的品种为苏柳795和金丝垂柳1011；所述苏柳795和金丝垂柳1011套种。在本专利技术中，首先对镉污染农田进行翻耕、碎土和整平。在本专利技术中所述镉污染农田的土壤中隔的浓度范围为2.5～30.0mg/kg。在本专利技术中，所述镉污染农田土壤优选为偏酸性土壤，所述镉污染农田土壤的pH至优选为5.6～6.5。在本专利技术中，所述翻耕优选的为机械翻耕，所述翻耕的深度为20～30cm，优选为22～28cm。本专利技术将所述翻耕的深度限定在20～30cm，是因为镉污染农田的土壤中镉污染的范畴(或富集土层厚度)主要集中在地表30cm以上土层中，如图2所示。本专利技术对污染田块进行翻耕的土层深度限定在20～30cm的耕作层土壤，30cm以下深度土壤未作翻耕，30cm以下的土壤未经翻耕，土壤结构更紧实，柳树的根须不易向下穿透，保障了插栽的苏柳795和金丝垂柳1011的根须更适宜在30cm以上的土层中生长，从而提高镉吸收效果。本专利技术在所述翻耕结束后，优选的晾晒2～4d，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清除农田中残留镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)对镉污染农田进行翻耕、碎土和整平；所述翻耕、碎土和整平的深度为20～30cm；/n2)将柳树插条插栽至所述镉污染农田中；/n3)在所述柳树插条插栽后30d内补水，60d内完成除草、间苗补苗和松土；确保每平方米成活3～4棵柳树；/n4)自成活的柳树长至50cm高开始，每隔55～65d对所述柳树进行一次松土，直至柳树长到1.8～2.2m高为止；所述松土的过程中，在所述柳树周围，以所述柳树为圆心的15～25cm范围内挖沟；/n5)当所述柳树长至600～700d后，进行柳树的移除；/n6)重复步骤1)～5)的操作1～2次；/n步骤2)中所述柳树插条的品种为苏柳795和金丝垂柳1011；所述苏柳795和金丝垂柳1011套种。/n

【技术特征摘要】
1.一种清除农田中残留镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对镉污染农田进行翻耕、碎土和整平；所述翻耕、碎土和整平的深度为20～30cm；
2)将柳树插条插栽至所述镉污染农田中；
3)在所述柳树插条插栽后30d内补水，60d内完成除草、间苗补苗和松土；确保每平方米成活3～4棵柳树；
4)自成活的柳树长至50cm高开始，每隔55～65d对所述柳树进行一次松土，直至柳树长到1.8～2.2m高为止；所述松土的过程中，在所述柳树周围，以所述柳树为圆心的15～25cm范围内挖沟；
5)当所述柳树长至600～700d后，进行柳树的移除；
6)重复步骤1)～5)的操作1～2次；
步骤2)中所述柳树插条的品种为苏柳795和金丝垂柳1011；所述苏柳795和金丝垂柳1011套种。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖启林，朱锦旗，郝社锋，任静华，许伟伟，范健，刘玲，崔晓丹，葛礼强，
申请(专利权)人：江苏省地质调查研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32