[发明专利]籽粒苋在修复镉污染土壤中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物籽粒苋(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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，从而实现了本发明的目的。

本发明涉及籽粒苋(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，本发明优选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。