本发明专利技术涉及籽粒苋（Ａｍａｒａｎｔｈｕｓ ｈｙｐｏｃｈｏｎｄｒｉａｃｕｓＬ．ＣＵ．）在修复镉污染土壤中的应用。本发明专利技术通过将优选的籽粒苋三个品种Ｒ１０４、Ｋ１１２和Ｋ４２７栽植于镉污染土壤，然后收割地上部生物量，集中堆沤填埋，有效地清除土壤中的镉。本发明专利技术效率高、易操作、无二次污染、成本低，籽粒苋是常用牧草，易栽培，生长与栽培习性很清楚，易于推广应用，富集系数高，可从５ｍｇ／ｋｇ污染农田中富集镉至叶内浓度约１２０ｍｇ／ｋｇ，茎部约６５ｍｇ／ｋｇ，根部约６９ｍｇ／ｋｇ，第一茬总生物量可达４～６ｔ／亩，全年可达到１０～１５ｔ／亩，第一茬可使耕作层（０～２０ｃｍ）镉污染水平每年下降０．４～０．６ｍｇ／ｋｇ，中低度镉污染农田可在数年内达到安全生产要求，适用于三角洲沉积型污染耕地。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.Cv.)的新用途，具体来说是在修复镉污染土壤中的应用。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展，一方面人民的生活水平得到不断提高，另一方面却带来了严重的污染。目前我国受重金属污染的土地面积非常大，镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积达2000万公顷，约占总耕地面积的1/5。据国家环保总局组织的调查显示，珠三角、长三角、环渤海这些经济先发展起来的地区，都出现严重的土壤污染问题，其中珠三角40％农田重金属含量超标。以地处珠三角腹地的广州为例，其郊区农地的重金属污染极为严重，对广州市东郊、南郊、番禺区、西北郊四个区域的调查显示，镉、铅、汞、锌四元素综合归类为中度至严重污染等级，镉均归属于严重污染等级。这些受污染的土地通常是生产力很高的沉积型土壤，农业利用率极高，毒性重金属不断通过农产品进入人畜食物链，危害人体健康。土壤中重金属主要是由长期污灌，城市垃圾在农业上的应用，以及乡镇企业尤其是电镀企业的排污而来。以广东省为例，珠江三角洲地区大面积蔬菜、水稻等农用土地，60％是直接引用珠江河水进行污水灌溉，珠三角区内河流水质等级为V级和大于V级的占31.6％，流经各市中心城市的河流或河段的水质污染已日益严重，其水质类别大部分为V级或大于V级。据广东省环保局的环境质量报告，珠江部分河段，如市桥水道、佛山水道、深圳河、东莞运河水质受到重度污染。长期污水灌溉导致本地污灌土壤重金属污染大大高于清灌区，据调查，镉平均高4.5倍，铅2.1倍，铬3.1倍，铜4.2倍。广东省1999年在广州、韶关、茂名、梅州、湛江五市设定的基本农田保护监测点179个，监测面积8.4万公顷，结果显示，稻田重金属超标率为70.9％，8个重金属项目均出现超标，最高超标倍数为19.7倍。土壤重金属超标的直接结果是农产品重金属含量超标，监测区内，水稻重金属超标率达到82.9％，最高超标倍数为90.5倍。广东翁源县大宝山矿污染使所在的新江镇土壤铅超标44倍，镉超标12倍，当地成为肝病、癌症高发地区。当前重金属污染耕地的修复主要利用超富集植物，即将具有极高重金属富集能力的植物种植于污染地上，收获种植的超富集植物后进行焚烧和或填埋处置，达到清除土壤中重金属污染的目的。超富集植物通常具有专一性，如蜈蚣草可用于砷污染土壤的修复，印度芥菜可用于镉污染土壤的修复。目前，已发现的镉超富集植物数量有限，且生物量低，或不易栽培，或生长习性不了解，通常在实际应用还存在一定的局限，效果还不理想。
技术实现思路
-->本专利技术的目的在于提供籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.CU.)的新用途，即在修复镉污染土壤中的用途。我们发现高生物量牧草籽粒苋具有极高的镉富集能力，将它栽植于镉污染农田，容易栽培，生物量高，并能有效地清除土壤中的镉，从而实现了本专利技术的目的。本专利技术涉及籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.CU.)在修复镉污染土壤中的应用。我们发现籽粒苋很多品种都具有很高的镉富集能力，富集系数通常在20～30，即地上部重金属浓度可达到土壤中浓度的20～30倍，从富集能力和生物量综合考虑，本专利技术优选R104、K112和K427三个品种。上述三个品种可从市场购买，例如可从辽宁省朝阳市畜牧科研所购买。为了更好地修复镉污染土壤，最好采用以下的栽培方法：在中低度镉污染(浓度＜18mg/kg，高于这一浓度，籽粒苋生长受到一定影响，生物量较明显下降)土壤中以每亩500g种子的强度播种籽粒苋，施有机肥1000kg/亩和氯化钾80kg/亩，在亩高10～15cm时间苗定苗，株行距50cm×20cm，第一次约在生长50～60天，以后每次在40～50天，收割地上部生物量，集中堆沤填埋，每次收获留茬15cm，下留1～2片功能叶，刈割后施尿素50kg/亩，氯化钾30kg/亩，全年刈割4～5次。本专利技术效率高、易操作、无二次污染、成本低，籽粒苋是常用牧草，易栽培，生长与栽培习性很清楚，易于推广应用，富集系数高，可从5mg/kg污染农田中富集镉至叶内浓度约120mg/kg，茎部约65mg/kg，根部约69mg/kg，第一茬即可使耕作层(0～20cm)镉污染水平每年下降0.4～0.6mg/kg，多茬收获生物量可达10-15t/亩，中低度镉污染农田可在数年内达到安全生产要求，适用于三角洲沉积型污染耕地，在农田中栽植3种优质籽粒苋并进行清除处理，可快速降低农田的镉含量，对绿色食品生产基地可以先栽植1造籽粒苋，对土地进行除污性处理，实现土壤无镉污染，也可以休耕期种植籽粒苋，实现短期内有效降低农田镉污染水平。具体实施方式以下以优选的籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.CU.)R104、K112和K427三个品种的应用效果对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术不限于下述实施例。实施例1：籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.CU.)R104的应用效果在含镉5mg/kg土壤，以每亩500g种子的强度播种籽粒苋，施有机肥1000kg/亩和氯化钾80kg/亩，在苗高10～15cm间苗定苗，株行距50cm×20cm，第一次约在生长60天，以后每次在50天，收割地上部生物量，集中堆沤填埋，每次收获留茬15cm，下留1～2片功能叶，刈割后施尿素50kg/亩，氯化钾30kg/亩，测定第一茬叶、茎、根各三个样品的含镉量，以及干物质叶/茎比，结果见表1、2。第一茬生物量湿重约4t/亩，按干生物量约800kg/亩计算，籽粒苋每年可从土壤中清除约82g的镉，相当于20cm耕层镉下降0.4mg/kg(耕层土量-->667m2×0.2m×1500kg/m3，约200t)。收获的植物经过堆沤后作为危险废弃物进行填埋。实施例2：籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.CU.)K112的应用效果实验方法同实施例1。叶、茎、根各三个样品的含镉量，以及干物质叶/茎比测定结果见表1、2。第一茬生物量湿重约4.8t/亩，按干生物量约960kg/亩计算，籽粒苋每年可从土壤中清除约98g的镉，相当于20cm耕层镉下降0.5mg/kg(耕层土量667m2×0.2m×1500kg/m3，约200t)。收获的植物经过堆沤后作为危险废弃物进行填埋。实施例3：籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.CU.)K427的应用效果实验方法同实施例1。叶、茎、根各三个样品的含镉量，以及干物质叶/茎比测定结果见表1、2。第一茬生物量湿重约6t/亩，按干生物量约1200kg/亩计算，籽粒苋每年可从土壤中清除约118g的镉，相当于20cm耕层镉下降0.6mg/kg(耕层土量667m2×0.2m×1500kg/m3，约200t)。收获的植物经过堆沤后作为危险废弃物进行填埋。表1 栽培于含镉5mg/kg土壤3种籽粒苋体内镉含量(mg/kg) 品种 叶 茎 根 籽粒苋 K112 籽粒苋 R104 籽粒苋 K472 总平均 测定值 120.3 105.本文档来自技高网...
【技术保护点】
籽粒苋（ＡｍａｒａｎｔｈｕｓｈｙｐｏｃｈｏｎｄｒｉａｃｕｓＬ．ＣＵ．）在修复镉污染土壤中的应用。
【技术特征摘要】
1.籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.CU.)在修复镉污染土壤中的应用。2.根据权利要求1的籽粒苋(Am...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志安，李凝玉，邹碧，陈同斌，任海，夏汉平，王法明，
申请(专利权)人：中国科学院华南植物园，中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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