【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于稀土污染土壤的植物治理及稀土资源化。更具体地，涉及一种通过叶面喷施无机硅肥提升美洲商陆稀土提取效率的方法。
技术介绍
1、稀土是现代高新科技和绿色能源等行业中不可替代的战略资源，在人类社会的发展中发挥着重要作用。但随着稀土需求日益增加与开采活动的频繁进行，带来了两个主要问题：稀土资源的枯竭和废弃稀土污染尾砂地造成的环境污染。稀土资源的枯竭使得稀土资源的回收利用与稀土资源新来源的探索迫在眉睫；而硫酸铵浸取稀土开采离子型稀土的方法，导致开采后的尾砂地土质极差，稀土总量仍高达680～880mg/kg，稀土有效态远高于背景值3～5倍，不仅浪费了大量的稀土资源，更严重的是还造成了生态系统近乎崩溃。
2、植物采矿技术是利用超富集植物可收获的植物生物质二次回收金属的方法，因此植物采矿高度依赖生物量大、富集量高的超富集植物物种。目前植物采矿已经在镍矿区土壤应用中获得了良好的修复效果和可观的经济效益，如中国专利申请cn111108840a公开了一种低品位镍矿的植物采镍方法，该方法将含泡囊假单胞菌菌液的土壤改良剂施用到土壤穴中，植入镍富集植物，收割后提取植物中的镍，从而实现低品位蛇纹岩土壤中镍的高效富集和提取。我国南方离子型稀土尾砂地降低稀土含量、恢复生态功能的修复诉求与植物采矿的技术特点十分契合，同时还能提供一种稀土资源来源的新渠道，是一种经济实用的有效治理方法。目前稀土超富集植物一共被报道22种，其中18种为蕨类植物，但是蕨类植物由于物种难以驯化且生长缓慢、生物量低而难以在实际植物采矿中实现大规模工程应用。美洲商陆是一
3、稀土元素与其他重金属相比，其与羧基、羟基、磷酸根等基团的结合能力很强，因此其在叶片中的分布随叶脉运输部位集中分布，扩散能力弱；当稀土元素进入植物共质体后，其容易无差别的与质膜、各种膜蛋白、细胞器等结合。稀土与钾离子通道蛋白结合会抑制其钾离子的转运能力；质膜表面的一些带负电的物质与稀土离子结合，会导致质膜上的异常分布；高浓度的稀土元素也会破坏叶绿体微结构；稀土离子还很容易取代ca2+，与钙结合位点相互作用从而影响钙依赖过程。而重金属相比与稀土来说结合能力会弱一些，因此在超富集植物中可以通过质外体(细胞壁)-细胞-液泡内的途径最后被配体络合而解毒；而稀土很容易与各种物质结合，因此其通过质外体-细胞-液泡内的途径时在液泡外就与各种物质(细胞器、质膜、蛋白质等)结合后产生毒性，从而难以区隔导致植物中毒，影响植物体内正常的生理活动，造成植物无法正常生长，影响采矿的效果。所以有很多植物既能富集重金属又能正常生长，但对于稀土来说可采矿的植物不多。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有植物在高浓度稀土含量土壤中难以很好或正常生长，影响生物量和采矿量的缺陷和不足，提供一种通过叶面喷施无机硅肥提升美洲商陆稀土提取效率的方法。
2、本专利技术另一目的是提供所述方法在提升美洲商陆稀土提取效率中的应用。
3、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
4、一种通过叶面喷施无机硅肥提升美洲商陆稀土提取效率的方法，具体为将美洲商陆种植在稀土污染区域，喷施无机硅悬液至美洲商陆叶面，进行正常种植；
5、其中，所述无机硅悬液的硅浓度为1.5～2.0mmol/l。
6、优选地，所述无机硅悬液的硅浓度为1.5～1.7mmol/l。
7、现有技术中，硅一般用于阻隔重金属，如水稻中镉的阻隔，具体表现为减少重金属的富集量。但本专利技术将硅施用于美洲商陆时，意外地发现硅除了提高美洲商陆的生物量，解决了稀土导致的植物中毒问题；同时硅的施用还能提高美洲商陆对稀土元素的富集量，达到了预料不到的技术效果。
8、进一步地，所述无机硅选自二氧化硅、硅酸钠、硅酸镁、硅酸钙中的一种或多种。优选地，所得无机硅为二氧化硅；更优选地，所述二氧化硅的粒径为20nm。
9、更进一步地，所述种植在稀土污染区域的美洲商陆为种子期、萌芽期或五叶期。优选地，当种植在稀土污染区域的美洲商陆为种子期或萌芽期时，前期进行正常种植，待美洲商陆长出叶子到五叶期时，再进行喷施无机硅悬液至美洲商陆叶面的操作。
10、进一步地，所述稀土污染区域含有的稀土元素为钇(y)、镧(la)、铈(ce)、镨(pr)、钕(nd)、钐(sm)、铕(eu)、钆(gd)、铽(tb)、镝(dy)、钬(ho)、铒(er)、铥(tm)、镱(yb)、镥(lu)中的一种或多种，上述稀土元素的植物提取原理相同，能达到相似的植物提取效果。优选地，所述稀土污染区域含有的稀土元素为钇(y)；实验表明本专利技术技术方案对钇有较为显著的提取效果。
11、更进一步地，所述稀土污染区域土壤含水量为50～80％。优选地，所述稀土污染区域土壤含水量为50％。
12、进一步地，所述喷施无机硅悬液的喷施量为2～10ml/株。
13、更进一步地，所述美洲商陆种植在稀土污染区域前一日还包括喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面的步骤。
14、优选地，所述美洲商陆种植在稀土污染区域前一日喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面的喷施量为2～3ml/株。
15、美洲商陆种植在稀土污染区域后，每次无机硅悬液的喷施量视美洲商陆的生长状态来决定喷施量，目的是让叶面均匀的挂上无机硅悬液，因此根据美洲商陆生长大小的不同调整喷施量。
16、优选地，将美洲商陆种植在稀土污染区域后第一周每两日喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面，喷施量为2～3ml/株；第二周每日喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面，喷施量为5～6ml/株；第三周每日喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面，喷施量为8～10ml/株。
17、优选地，将美洲商陆种植在稀土污染区域后第一周每两日喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面，喷施量为2～3ml/株；第二～三周每日喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面，喷施量为2～3ml/株。
18、优选地，将美洲商陆种植在稀土污染区域后每日喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面，喷施量为2～3ml/株。
19、另外的，本专利技术还要求保护所述方法在提升美洲商陆稀土提取效率中的应用。
20、本专利技术具有以下有益效果：
21、本专利技术利用叶面喷施无机硅来提升美洲商陆稀土植物采矿的效率，通过叶面喷施硅对美洲商陆进行硅补充，从而提升其细胞壁的稀土固持能力，减少稀土元素对美洲商陆生长的影响；显著提高美洲商陆生物量的同时，还能显著提高美洲商陆的稀土产量，可最大化回收生物质中的稀土，有效地大幅提高美洲商陆稀土植物采矿的效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种通过叶面喷施无机硅肥提升美洲商陆稀土提取效率的方法，其特征在于，将美洲商陆种植在稀土污染区域，喷施无机硅悬液至美洲商陆叶面，进行正常种植；
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述无机硅悬液的硅浓度为1.5～1.7mmol/ml。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述无机硅选自二氧化硅、硅酸钠、硅酸镁、硅酸钙中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述种植在稀土污染区域的美洲商陆为种子期、萌芽期或五叶期。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述稀土污染区域含有的稀土元素为钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述稀土污染区域土壤含水量为50～80％。
7.根据权利要求1～5任一所述方法，其特征在于，所述喷施无机硅悬液的喷施量为2～10ml/株。
8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述美洲商陆种植在稀土污染区域前一日还包括喷施一次无机硅悬液至美洲商陆叶面的步骤。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。