[发明专利]壶瓶碎米荠在修复土壤重金属镉污染中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及环境中重金属污染的修复技术领域，尤其是一种壶瓶碎米荠在修复土壤重金属镉污染中的应用。

背景技术

目前，全国重金属污染的耕地约占耕地总面积的1/5，其中土壤镉污染尤为突出。研究显示，绵竹、什邡等地居民大米、小麦镉摄入量超标2倍至10倍，广东大宝山矿区的21个水稻品种镉超标率达100％。浙江遂昌金矿附近污染区稻米镉含量严重超标等等。因此，土壤镉污染的治理是急需解决的任务，但目前国内外尚未见到有关清除土壤镉污染的有效方法。

超富集植物(hyper accumulator)一词最初是由Brooks等人提出的，指能超量富集一种或几种重金属元素的植物。通过超富集植物进行植物提取修复土壤污染具有工程投资低廉、不破坏土壤生态环境、减少二次污染等优点，但由于植物修复技术还不成熟，很多超积累植物的修复效率比较低，在实际修复中很难起到有效应用。近年来，用转基因植物研究基因的生物学功能方面有了较大发展，例如印度芥菜已逐渐成为一种模式植物，但迄今为止，转基因植物应用于植物修复的成果还远未能达到商业化水平。就植物修复而言，在已有的植物资源中筛选抗性强、生物量大、吸收量多且能切断污染食物链的超积累植物仍然是植物修复领域的基础与核心问题。

壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)属于十字花科碎米荠属，是白宏锋等人2008年发表的新种，因分布于湘鄂交界的壶瓶山一带而得名。壶瓶碎米荠为多年生草本，地下茎明显，茎起立或弯曲，上部常有分枝，高20～100cm，全株光滑无毛。单叶互生，纸质，长4～13cm，宽5～14cm，肾形或近心形，掌状脉，边缘具锯齿，基生叶偶有1～4对小叶；叶柄长2.5～12cm，具不明显的翅，基本扩大呈叶耳状，不抱茎。总状花序项生或腋生，无苞片。花萼卵形，长5～6mm，宽3～4mm；花瓣白色，具网状脉，宽倒卵形，长8～10mm，宽5～8mm，顶端钝圆，基部楔形；雄蕊6枚，近等长，花丝基部稍扩大，中部4枚长5mm，侧生2枚长4mm，花药长卵形，长约2mm；雌蕊柱状，柱头明显，光滑无毛，长5～6mm。长角果，线形，长2～4cm，粗约2mm。果梗长1～2cm，直立或斜展。种子椭圆形，褐色或黄色，长约1.5mm，无翅。花期4～5月，果期6～7月。

迄今，未见有文献报道壶瓶碎米荠在修复土壤重金属镉污染中的应用。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种新的植物品种壶瓶碎米荠在修复土壤重金属镉污染中的应用。

本发明解决所述技术问题的方案是：壶瓶碎米荠在修复土壤重金属镉污染中的应用，将壶瓶碎米荠种植于重金属镉污染的土壤中，收割壶瓶碎米荠的地上部分。

本发明利用壶瓶碎米荠对重金属镉的富集特性，将其种植于污染土壤中，可吸收积累重金属镉，并将其大部分转运到地上部分，以达到修复土壤重金属镉污染的目的。壶瓶碎米荠个体生物量大，可提升单位面积土壤重金属的修复效果，为重金属污染土壤的植物修复开发了新的植物资源品种。壶瓶碎米荠对镉的富集系数(地上部分镉含量与土壤中总镉含量的比值)在几十至几百之间变动，如果高的富集系数是其他植物无法达到的，但波动较大，优化条件有待进一步研究。

作为进一步的技术方案，所述壶瓶碎米荠种植于重金属镉污染的土壤中时，壶瓶碎米荠处于幼苗期。

申请人发现：壶瓶碎米荠镉含量随着植株生长期的推移而增加，从幼苗期到开始结籽过程中，植株镉含量增加较快，与结籽前相比，结籽后壶瓶碎米荠镉积累的增加相对下降。壶瓶碎米荠种植于重金属镉污染的土壤中时，如果壶瓶碎米荠处于幼苗期，则能利用其生长特性，最大限度吸收土壤中的镉。

作为再进一步的技术方案，所述壶瓶碎米荠种植于重金属镉污染的土壤中前，给土壤施加肥料。

给土壤施加肥料后，能促使壶瓶碎米荠的生长。

作为更进一步的技术方案，保持所述土壤的含水量为田间持水量的60～80％。

本发明利用壶瓶碎米荠来修复镉污染的土壤，效果较好。壶瓶碎米荠易种植、易成活、易管理，用其来处理镉污染的土壤成本较低、可操作性强，而且不会破坏土地的理化结构。

具体实施方式

实施例1