一种绿狐尾藻生物质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物质污染治理的技术领域，具体涉及一种绿狐尾藻生物质及其制备方法和应用。其制备为收取新鲜的绿狐尾藻植物经过粉碎使得绿狐尾藻尺寸≤1cm、混匀之后，进行干燥使其含水量为4~8%，即制得绿狐尾藻生物质材料；绿狐尾藻生物质的制备简单易操作，相比现有技术，不需要另外使用其它材料或者化学试剂，绿色环保，成本低，并且能够达到相同的改良土壤重金属污染的效果，还能够降低水稻镉富集，将绿狐尾藻生物质应用于土壤改良和降低水稻镉富集能产生很大的效益，绿狐尾藻生物质还田有利于提高其资源化利用效率，并且进一步提高废水中营养循环利用率和增加经济收益。

【技术实现步骤摘要】
一种绿狐尾藻生物质及其制备方法和应用
本专利技术属于生物质污染治理的
，具体涉及一种绿狐尾藻生物质及其制备方法和应用。
技术介绍
农田镉污染是我国普遍存在的环境问题，2014年全国土壤污染状况调查公报显示，我国土壤镉点为超标率远高于其它重金属，被确定为最主要的重金属环境污染物。水稻是我国的第一大粮食作物，也是一种对镉具有强烈特异性富集的作物，有数据显示，我国每年生产的受镉污染谷物产品高达1.46×108kg。农田镉污染已成为限制农业健康绿色发展的最主要的挑战，也是实施乡村振兴和美丽中国战略的绊脚石。因此，创新治理稻田镉污染技术，构建稻米安全生产的技术屏障，现已成为保障稻米质量安全的一项重要科学任务，具有十分重要的现实意义和广泛的应用前景。目前，国内外常用的农田重金属镉污染治理技术主要包括物理治理技术、化学治理技术、农艺修复技术、植物修复技术以及微生物修复技术等方面。化学修复通过添加改良剂原位固定、沉淀、吸附作用降低镉在土壤中的迁移性与有效性被认为是一种成本低、效率高、操作简便的土壤污染治理技术。常用的镉污染土壤治理的改良剂包括石灰、磷酸盐、沸石、粘土矿物、生物炭、有机肥等，但存在一定的缺点，如成本较高，易造成土壤重金属二次污染、治理效果不稳定性等。绿狐尾藻作为一种快速生长的物种，尤其是在温暖地区，能够不断生长，绿狐尾藻作为一种快速生长的物种，尤其是在温暖地区，能够不断繁殖生长，广泛分布在淡水湖泊、池塘、溪流和运河中。绿狐尾藻具有耐营养负荷高、生物量大且营养吸收快的特点，主要应用于污染水体的修复（尤其是N、P富营养化水体），绿狐尾藻作为污染修复尚有一定的潜力，目前国内外尚未见有利用绿狐尾藻用于土壤中减低水稻镉富集的相关报导。因此，急需开发一种低成本、高效、绿色且资源化利用的土壤重金属改良剂。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种绿狐尾藻生物质及其制备方法和应用，所得绿狐尾藻生物质能够改良种植土壤质量、提升土壤肥力的同时，显著降低水稻籽粒对镉的富集。本专利技术的
技术实现思路
如下：本专利技术提供了一种绿狐尾藻生物质，其为采用绿狐尾藻制得的生物质材料；所述绿狐尾藻生物质的水分为4%~8%、尺寸≤1cm。本专利技术还提供了一种绿狐尾藻生物质的制备方法，包括如下步骤，收取新鲜的绿狐尾藻植物经过粉碎、混匀之后，进行干燥使其含水量为4~8%，即制得绿狐尾藻生物质材料；所述绿狐尾藻植物经过粉碎之后尺寸≤1cm。；本专利技术还提供了一种绿狐尾藻生物质在土壤改良、降低水稻镉富集方面的应用；所述应用的方法包括如下：将绿狐尾藻生物质施于耕作层0~20cm的深度中，添加量为土壤质量的0.2%~5.0%；进一步地，绿狐尾藻生物质的添加量为土壤质量的1.0%~2.0%。进一步地，将土壤处于淹水状态，均匀撒上刚出芽的水稻种子进行种植。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的绿狐尾藻生物质，其富含各类重金属络合基团，对土壤重金属的固定、沉淀或者吸附能力较强，具有重金属污染农田修复潜能，绿狐尾藻生物质能够改良种植土壤质量、提升土壤肥力的同时，能够显著降低水稻籽粒对镉的富集，籽粒镉含量低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2017)限量标准规定的阈值，同时籽粒产量也得到一定程度的提升，满足了中轻度镉污染农田的安全利用要求；本专利技术的绿狐尾藻生物质的制备，简单易操作，相比现有技术，不需要另外使用其它材料或者化学试剂，绿色环保，成本低，并且能够达到相同的改良土壤重金属污染的效果，还能够降低水稻镉富集，其使用量仅为土壤质量的0.2~5.0%；所制备的绿狐尾藻生物质还田农田土壤具有较好的改良作用，显著提高土壤肥力，提升水稻产量和品质，将其应用于土壤改良和降低水稻镉富集能产生很大的效益，绿狐尾藻生物质还田有利于提高其资源化利用效率，并且进一步提高废水中营养循环利用率和增加经济收益。附图说明图1为绿狐尾藻生物质不同添加量对稻田土壤pH的影响数据图；图2为绿狐尾藻生物质不同添加量对稻田土壤有机质含量的影响数据图；图3为绿狐尾藻生物质不同添加量对稻田土壤有效镉含量的影响数据图；图4为绿狐尾藻生物质不同添加量对稻田土壤不同形态镉含量的影响数据图；图5为绿狐尾藻生物质不同添加量对水稻籽粒镉含量的影响数据图；图6为绿狐尾藻生物质不同添加量对水稻籽粒产量的影响数据图。具体实施方式以下通过具体的实施案例以及附图说明对本专利技术作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。若无特殊说明，本专利技术的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。实施例一种绿狐尾藻生物质及其应用：1.绿狐尾藻生物质的制备：收取新鲜的绿狐尾藻植物经过人工粉碎或机械粉碎，粉碎至尺寸大小≤1cm、混匀之后，进行自然风干或者烘干，使其含水量为4~8%，即制得绿狐尾藻生物质材料。2.土壤的处理：选取广东省某区域镉污染的稻田土壤0～20cm表层土壤，将土壤风干，除去杂质后混匀磨碎，过3mm尼龙筛备用；选用盆上口径为26cm，下口径为20cm，深度为28厘米，每盆定土为5kg，共设24个盆，4个盆为一组，即为6组盆，6组盆分别添加剂量为0（CK）、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%、5.0%的上述制得的绿狐尾藻生物质材料，与土壤混匀；每组土壤中的基肥为0.2g/kg尿素（N计）、0.15g/kg磷酸二氢钾（P2O5计）和0.20g/kg硫酸钾（K2O计）；将每盆土壤浇水至高出土壤界面1~2cm，并维持淹水状态2周熟化土壤；3.水稻的种植选取水稻种子进行消毒，浸泡于30℃水中24h，浸至湿润状态，于30℃黑暗环境中催芽12小时，期间维持种子湿润状态，将刚出芽的种子均匀抛洒在湿润的水稻土上，种子表面覆盖0.5cm厚细土，出苗前保持温度为30℃/25℃（白天/黑夜），光周期为16h/8h（白天/黑夜），湿度80%；待水稻育苗地上部长至20cm左右，选择健康的育苗进行移栽，每盆定植2棵，培养环境为保持温度为30℃/25℃（白天/黑夜），光周期为16h/8h（白天/黑夜），湿度80%。4.取样检测1）土壤取样待水稻成熟后，收集种植后的土壤，自然风干过20和100目筛，测定土壤pH、有机质、有效镉以及不同形态镉含量；其中，土壤pH采用《土壤pH的测定》（NY/T1377-2007）测定；土壤有机质参考《土壤有机质测定法》(NY/T85-1988)进行测定；土壤有效镉含量：称取10.00g20目的土壤样品，添加20mLpH7.3的0.05molL-1DTPA(二乙三胺五乙酸)浸提剂在25℃200rmin-1条件下振荡2h，随后过滤至25mL比色管，利用电感耦合等离子体质谱仪（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿狐尾藻生物质，其特征在于，其为采用绿狐尾藻制得的生物质材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种绿狐尾藻生物质，其特征在于，其为采用绿狐尾藻制得的生物质材料。


2.由权利要求1所述的一种绿狐尾藻生物质，其特征在于，所述绿狐尾藻生物质的水分为4%~8%、尺寸≤1cm。


3.一种权利要求1或2所述的绿狐尾藻生物质在土壤改良方面的应用。


4.一种权利要求1或2所述的绿狐尾藻生物质在降低水稻镉富集方面的应用。


5.由权利要求1所述的绿狐尾藻生物质在土壤改良方面的应用，其特征在于，所述应用的方法包括如下：将绿狐尾藻生物质施于耕作...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志超，王旭，李富荣，徐爱平，
申请(专利权)人：广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44