混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法，將鎘超富集植物牛膝菊分別和三種鎘富集植物(薺菜、碎米薺、豬殃殃)進行混種，篩選出牛膝菊與碎米薺混種能夠提高單位面積的鎘提取量?；旆N采用直接移栽方式，也可采用種子直播方式進行牛膝菊和碎米薺幼苗準備；澆水確保田間土壤水分持水量，進行牛膝菊和碎米薺的日常管理；收割處理：收割牛膝菊和碎米薺的地上部分。本發(fā)明提供的牛膝菊混種碎米薺提高單位面積的鎘提取量，較牛膝菊單種提高了15.40％，較碎米薺單種提高了4.57％。本發(fā)明是一種成本低、可操作性強、環(huán)境友好且有效的修復果園重金屬鎘污染的方法。
【專利說明】混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境重金屬污染的修復領域，尤其涉及一種修復果園鎘污染土壤的方法。
【背景技術】
[0002]在農業(yè)生產上，間(混)作、套作能提高作物對土壤養(yǎng)分、水和光等資源的有效利用，從而增加作物的產量。而不同植物間(混)種對重金屬元素的吸收影響主要集中在根際環(huán)境中，植物可通過信號反饋分泌有機酸與重金屬形成可溶性絡合物而抑制重金屬的跨膜運輸，降低重金屬的生物有效性，減少其對植物的傷害。當兩種植物根系相互接近或接觸時，植物間可產生“根際對話”現象而形成促進或抑制植物生長的作用。Whiting等人將超富集植物Thlaspi camlescens和普通植物Thlaspi arvense混種后發(fā)現，超富集植物的Zn積累量顯著提高，而普通植物的生物量增加、Zn積累量明顯降低。蔣成愛等人研究表明，將超富集植物東南景天(Sedumalfredii)與玉米、黑麥草、大豆混作,顯著地提高了東南景天對Zn的積累，同時也顯著降低了玉米和黑麥草對Cd和Zn的吸收。其他學者(Liu等、李新博等)的研究也得到了類似的結果。但是，也有研究表明，超富集植物Arabidopsis halleri與普通植物黃花兒柳混種后只提高了對土壤Zn的提取量，而對土壤Cd的提取沒有明顯提高。由上可知，雖然富集植物和普通植物間(混)種最后的結果有有利的也有不利的，而且這種結果沒有規(guī)律可循，但通常而言，總體上，有利的結果要多于不利的結果。因此，現有技術中自然而言有人想到將富集植物進行間(混)種，以期能得到1+1>2的效果。但最后的結果卻發(fā)現=Yang等人將超 富集植物香根草與豆科植物長喙田菁混種后，并沒有發(fā)現對兩種植物的Pb、Zn積累產生影響。因此，現有技術中存在了這么一種認識，認為富集植物間可能存在競爭等關系，導致最后的不利結果。
[0003]牛膝菊(拉丁名為Galinsoga parvif1ra)為菊科牛膝菊屬一年生草本植物,果園雜草，是一種廣泛分布的鎘超富集植物。但由于牛膝菊本身生物量相對較小，且鎘含量相對其它鎘超富集植物較低，如何提高牛膝菊修復果園土壤金屬鎘污染的能力是目前我們面臨和想要解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法，旨在解決提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤的能力。
[0005]本發(fā)明是這樣實現的:
[0006]一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法，包括以下步驟:
[0007]于秋季直接移栽兩片真葉展開牛膝菊和碎米薺的幼苗，或者采用種子直接撒播方式進行牛膝菊和碎米薺幼苗準備，按一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種；
[0008]澆水確保田間土壤水分持水量為80%，進行牛膝菊和碎米薺的日常管理；
[0009]收割處理:幼苗準備結束35天后，對牛膝菊和碎米薺的地上部分進行收割。[0010]作為選擇，采用直接移栽方式準備植物幼苗的方法如下:
[0011]自然條件下，將采集到的牛膝菊和碎米薺幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的土壤當中，種植密度均為1X 10cm，按一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種。
[0012]作為選擇，采用種子直播方式準備幼苗的方法如下:
[0013]在自然條件下，將采集到的牛膝菊和碎米薺種子直接播種于有重金屬鎘污染的果園土壤當中，幼苗長出后勻苗，密度控制在10 X 10cm，保持一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種。
[0014]作為選擇，所述日常管理，包括勻苗、清除雜草。
[0015]本發(fā)明提供的一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法中的牛膝菊為菊科牛膝菊屬一年生草本植物，是一種鎘超富集植物；十字花科碎米薺屬植物碎米莽(拉丁名為Cardamine hirsuta),是我們研究過程中新發(fā)現的鎘富集植物。本發(fā)明充分利用了混種促進兩種超富集植物或富集植物對重金屬鎘的積累特性，將其幼苗移栽或將其種子直播至被重金屬鎘污染的果園土壤中，吸收積累污染果園土壤中的鎘重金屬，待地上部分形成一定生物量時，收割，從而達到牛膝菊混種碎米薺提高單位面積的鎘提取量，提高修復果園土壤鎘污染能力的目的。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明相關的部分。
[0018]本發(fā)明的實施例提供的一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法包括以下步驟:
[0019]采用直接移栽方式，也可采用種子直播方式進行牛膝菊和碎米薺幼苗準備，按一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種；
[0020]根據土壤水分實際情況不定期澆水確保土壤水分保持在田間持水量的80%左右，進行牛膝菊和碎米薺的日常管理(勻苗、清除雜草等)；
[0021]收割處理:35天后，對牛膝菊和碎米薺的地上部分進行收割。
[0022]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，采用直接移栽方式準備幼苗的方法如下:
[0023]自然條件下，將采集到的牛膝菊和碎米薺幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的果園土壤當中，種植密度1X 10cm，按一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種。
[0024]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，種子直播方式準備幼苗的方法如下:
[0025]在自然條件下種子直播方式，將采集到的牛膝菊和碎米薺種子直接播種于有重金屬鎘污染的果園土壤當中，幼苗長出后勻苗，密度控制在10 X 10cm，保持一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種。
[0026]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，牛膝菊和碎米薺的日常管理的要求為保持在田間持水量的80%。
[0027]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，牛膝菊和碎米薺收割的時間為:牛膝菊和碎米薺幼苗準備結束后35天。[0028]下面結合具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。
[0029]本發(fā)明實施例提供的一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法包括以下步驟:
[0030]試驗例1:盆栽試驗
[0031]本發(fā)明實施例的實施地點:設在四川農業(yè)大學雅安校區(qū)農場。
[0032]本發(fā)明實施例采用盆栽模擬土壤重金屬污染的方法，于秋季(9月初)開始，移栽的菊科牛膝菊屬植物牛膝菊(拉丁名為Galinsoga parviflora)、十字花科莽菜屬植物莽菜(拉丁名為Capsella bursa-pastoris)、十字花科碎米莽屬植物碎米莽(拉丁名為Cardaminehirsuta)和菌草科拉拉藤屬植物豬殃殃(^iTSSGaliumaparine)幼苗(兩片真葉展開)，這些植物幼苗直接采自四川農業(yè)大學雅安校區(qū)農場(未污染區(qū))。
[0033]上述植物中，薺菜、豬殃殃都是已知的鎘富集植物。
[0034]碎米莽(拉丁名為Cardamine hirsuta)為十字花科碎米莽屬一年生草本植物，廣泛分布于全球溫帶地區(qū)，株高15_35cm, —般生長于海拔10m以下的農田、灌叢荒或草坡，耐陰，多于冬前9-10月份出苗，花期2-4月份。
[0035]碎米薺是我們研究過程中新發(fā)現的鎘富集植物，現有技術中并未有相關報道發(fā)現。
[0036]將這些植物幼苗種植于施加2.5mg/kg的重金屬鎘污染盆栽土壤中(土壤取自果園)，盆規(guī)格15X18cm(高 X直徑)，每盆裝土 3kg。試驗設置7個處理，分別為:牛膝菊單種、薺菜單種、碎米薺單種、豬殃殃單種、牛膝菊混種薺菜、牛膝菊混種碎米薺、牛膝菊混種豬殃殃。單種處理每盆種植4株，混種處理每盆種植牛膝菊2株，薺菜、碎米薺或豬殃殃種植2株，每個處理重復3次。于透明遮雨棚內栽培，根據土壤水分實際情況不定期澆水確保土壤水分保持在田間持水量的80%左右，35天后待植株處于盛花期后，收割植物，測定植物體內的重金屬鎘含量。
[0037]發(fā)明實施例施加的重金屬鎘形態(tài)為CdCl2.2.5H20,為分析純試劑，以溶液的形式加入到土壤中，充分混勻，平衡四周后種植植物幼苗。
[0038]本發(fā)明實施例結果如下:
[0039]植物生物量測定結果見下述表1:
[0040]表1混種處理下四種植物的單株生物量特征
[0041]
【權利要求】
1.一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法，其特征在于包括以下步驟:于秋季直接移栽兩片真葉展開牛膝菊和碎米薺的幼苗，或者采用種子直接撒播方式進行牛膝菊和碎米薺幼苗準備，按一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種； 澆水確保田間土壤水分持水量為80%，進行牛膝菊和碎米薺的日常管理； 收割處理:幼苗準備結束35天后，對牛膝菊和碎米薺的地上部分進行收割。
2.如權利要求1所述的一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法，其特征在于，采用直接移栽方式準備植物幼苗的方法如下: 自然條件下，將采集到的牛膝菊和碎米薺幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的果園土壤當中，種植密度均為10X 10cm，按一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種。
3.如權利要求1所述的一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法，其特征在于，采用種子直播方式準備幼苗的方法如下: 在自然條件下，將采集到的牛膝菊和碎米薺種子直接播種于有重金屬鎘污染的果園土壤當中，幼苗長出后勻苗，密度控制在10 X 1cm,保持一行牛膝菊一行碎米薺的方式混種。
4.如權利要求1所述的一種混種富集植物提高牛膝菊修復果園鎘污染土壤能力的方法，其特征在于，所 述日常管理，包括勻苗、清除雜草。
【文檔編號】A01G1/00GK104025862SQ201410260444
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】廖明安, 林立金, 任雅君, 徐精文, 呂秀蘭, 汪志輝, 鄧群仙, 湯福義, 羅麗, 張瀟, 楊代宇 申請人:四川農業(yè)大學