[发明专利]一种改良玉米或大豆吸收重金属锌的方法

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，尤其是作物不同栽培模式在修复重金属锌污染中的应用。

背景技术

粮食的安全生产是全世界广为关注的焦点问题，对农业的可持续发展和人类的健康具有重大意义。而据资料显示，由于工业的发展，土壤重金属污染日益严重，尤其是镉、铅、锌、铜、锌等重金属。如在四川雅安，通过对大兴镇及其周围农田土壤的检测，重金属锌已经对农田造成了不同程度的污染。这不但影响了作物产量和品质，还会通过食物链危害人畜健康，造成不可估量的影响。因此，被重金属锌污染的土壤急需治理。但是，常规的土壤修复技术需要较长时间且操作复杂，在修复过程中土壤可能无法种植作物，造成资源浪费。

间作在农业上是指在同一田地上于同一季节内，把生育季节相近、生育期基本相同的两种或两种以上的作物，成行或成带(多行)地相间种植。与传统的单一种植方式相比，间作具有生产产量优势和生态学优势。而禾本科与豆科作物间作是中国传统农业生产方式，如玉米与大豆间作，玉米与花生间作，玉米与豇豆间作，小麦与大豆间作等，这是提高土地利用率，促进农作物高产、高效、持续增产的重要技术措施。

从目前的研究进展来看，作物间作研究重点主要集中在以下三个方面，一是间作系统地上部结构及其光能利用效率与产量优势；二是地下部土壤养分和水分利用；三是作物的产量情况。有关不同作物间作对土壤重金属吸收的影响研究还较少，且主要是关于对土壤重金属镉、铅吸收的研究，作物间作条件下由于作物根系间的交互作用，土壤中重金属含量有所降低，从而减少了作物对重金属的吸收在体内的积累，其原因一方面可能是由于间作作物间根系间相互作用，根系分泌物、有机酸、微生物等数量和种类增加，根系分泌物可和重金属形成稳定的螯合体，降低了重金属在土壤中的移动性，起到固定和钝化作用；二是根际的微生物及酶活性系统数量和代谢能力增强，提高了对重金属污染物的降解能力；三是根系间作用分泌的有机酸、氨基酸等有机物含有羟基和羧基等功能基团，对土壤中的富余重金属离子有较强的络合能力，有效降低重金属对作物的毒害。锌与镉、铅虽然都是二价态的重金属元素，但由于现有对根系分泌物在土壤-作物系统的修复作用研究较少，且选种的作物种类不同，根系分泌物种类不同，其修复机制就有所差异。

同时，两作物间作时，间作作物和主栽作物在重金属吸收、积累中可能存在交互作用，即一种作物的重金属累积量减少，而另一作物的累积量增加，造成一定的浪费。如在重金属镉污染土壤中进行豆科植物与玉米间作，则会出现豆科植物的镉积累量降低，但却促进了玉米对镉的吸收(李凝玉、李志安、丁永桢、邹碧、庄萍，《不同作物与玉米间作对玉米吸收积累镉的影响》，《应用生态学报》，2008年6月，第19卷，第6期)。

在重金属锌污染严重的土壤上单作玉米或大豆时，玉米、大豆全植株都存在重金属锌累积量超标的问题，因此急需寻找一种成本低、可操作性强的改良玉米或大豆吸收重金属锌的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、可操作性强、环境友好的改良玉米或大豆吸收重金属锌的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种改良玉米或大豆吸收重金属锌的方法，其特征在于，在重金属锌污染土壤中进行玉米、大豆间作。

作为本发明的优选方案，一种改良玉米或大豆吸收重金属锌的方法，其特征在于，所述的玉米、大豆间作株数比为1∶2。

玉米、大豆间作后，在作物盛花期都能同时有效降低玉米、大豆的根、茎和叶中锌的积累量，进而降低了作物籽粒中锌的积累量，并达到了国家粮食安全限量标准。玉米、大豆间作株数比除1∶2外，还可以有2∶4、4∶4和4∶6。

本发明的有益效果是：

(1)与现有技术相比，本发明所采用的在重金属锌污染土壤中进行玉米、大豆间作方法，是中国目前普遍实施的一种重要的种植模式，而且方法简单、成本低、可操作性强、效果明显、环境友好，便于在农业生产中应用和推广。

(2)玉米、大豆间作可同时有效降低玉米、大豆中的锌积累量，并在生物量总和上体现了间作优势，具有经济优势。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述。

但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1

试验地点设在四川农业大学教学科研农场气象站。