[发明专利]施用光合细菌提高玉米对石油和镉污染土壤耐受性的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种提高土壤耐受性的方法，特别是涉及一种施用光合细菌提高玉米对石油和镉污染土壤耐受性的方法。

背景技术

石油是由多种物质组成的复杂混合物, 主要包括饱和烃、芳香烃、正烷烃类化合物、沥青质、树脂类等。我国是石油生产和消费大国，1978 年原油年产量突破1 亿t大关而成为世界十大产油国之一，然而，石油生产条件、环保技术等方面却相对落后。据统计，我国每年有60万t石油经跑、冒、滴、漏途径进入环境，对土壤、地下水、地表水造成污染。此外，污灌也是造成土壤石油污染的原因之一， 如沈抚灌区污灌面积达0.87 万hm²，全国类似农田有10万hm²，石油污染问题已经相当突出。原油的80%以上被截留在50cm 以上的表层土壤中，其中20cm左右的表层最为集中。随着经济的发展，含Pb的污染物通过污水灌溉、污泥利用、农药和化肥的施用、大气沉降等途径进入到土壤环境中，造成了严重的土壤污染。我国24个省（市）城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展较快地区的320 个重点污染区中，重金属含量超标的土壤面积约占污染土壤总面积的80％以上，其中镉是最严重的污染元素之一。60年代后我国农田土壤污灌面积迅速扩大，老工业基地的石油和重金属污灌现象严重，石油和镉污染成为污染土壤的典型代表。石油和镉进入土壤，可引起土壤理化性质的变化导致土壤结构的破坏，堵塞土壤孔隙，影响土壤通透性，降低土壤质量，影响土壤微生物、土壤酶活性，引起农作物发芽出苗率降低，生育期限推迟，贪青晚熟，结实率下降，抗倒伏、抗病虫害的能力降低等，直接导致粮食的减产。

植物对石油和镉污染的耐受能力通过逃避机制和适应性反应来体现，通过有机溶质合成等逃避机制来减少根系对污染物质的吸收，通过组织忍耐、分隔效应、分解代谢、再运输等适应机制来提高对吸收进体内的污染物的耐受性。作物对石油和镉污染的耐受性差异很大。已发现的石油耐受植物有蓖麻、苜蓿、高羊茅、玉米草、向日葵、高丹草、狗牙根等，重金属镉的耐受植物有水稻、油菜、龙葵、天蓝遏蓝菜、商陆、堇菜、球果蔊菜、三叶鬼针、滇苦菜、壶瓶碎米荠、水葱草等等，它们能在石油和镉污染土壤中较好的生长。而这其中有经济价值的作物则更加稀少。污染土壤的治理和修复是一个漫长的过程，并且不断有新的污染土壤产生，而且耕作土壤中的石油和镉多为二次污染，针对这种情况，应该采用边耕种边治理的方式，才更易被种植者所接受，进而取得良好的社会和经济效益。因此，应设法获得耐受石油和镉污染土壤而不减产的作物，来提高农民的积极性，如果能对现有的优良作物品种进行适当处理，使之完全适应污染土壤环境，不减产，则是最令人欣喜的事情了。

玉米是三大粮食作物之一，种植面积仅次于小麦和水稻而位居第三，是全世界总产量最高的粮食作物，对解决人类的温饱意义重大。玉米可用作玉米饼等牲畜饲料，在许多地区也作为主要食物，也是工业酒精和烧酒的主要原料。玉米除籽粒外的其它部分用途也相当广泛：玉米秆用于造纸和制墙板；苞叶可作填充材料和草艺编织；玉米穗轴可作燃料，也用来制工业溶剂，茎叶除用作牲畜饲料外，还是沼气池很好的原料。玉米在砂壤、壤土、粘土上均可生长，适宜的土壤PH为5～8，生长适应能力较强。玉米需肥量较大，不适宜在贫瘠的土壤种植。如果能提高玉米对逆境的抵抗能力，使之在石油和镉污染土壤中仍能旺盛生长，则可大大增加玉米的适种范围，增大污染土壤的利用效果，创造经济和社会价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施用光合细菌提高玉米对石油和镉污染土壤耐受性的方法。本发明叶面喷施光合细菌菌剂和氯化钙（CaCl₂）溶液以提高玉米对石油和镉复合污染土壤耐受性，使玉米能耐受3000mg/kg石油和100 mg/kg镉复合污染土壤，并且极显著地改善土壤的理化性质，增进土壤肥力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

施用光合细菌提高玉米对石油和镉污染土壤耐受性的方法，所述方法包括以下过程：玉米播种前，向土壤喷洒稀释菌剂，并取菌剂稀释浸种后播种，玉米播种后，施稀释菌剂，自苗期开始，每周监测玉米叶绿素含量：选择群体内典型植株，选取最上部节位处的完全展开叶片，测定叶绿素含量，或在孕穗期和灌浆期各取氯化钙溶液叶面喷施一次，再取光合细菌菌剂原液稀释喷施一次即可。