[发明专利]一种超富集重金属植物的品种的筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业技术领域和土壤治理技术领域，具体而言，涉及一种超富集重金属植物的品种的筛选方法。

背景技术

土壤是人类社会重要的资源之一，是发展农业、工业以及进行城市现代化建设的物质基础。但是，由于采矿与冶炼、工业与交通排放、废弃物堆放、农药与化肥使用等人类活动的强烈影响，土壤污染日益严重。尤其是矿产资源的开发与冶炼，为国家提供重要战略资源的同时，也造成了环境污染、地质灾害、生态破坏等严重后果。

而在众多的土壤污染治理方法中，与传统的化学和物理治理技术相比，植物修复(phytoremediation)凭借其经济、环境友好、能保持土壤生产力、无二次污染等特点，受到了学术界的广泛关注。植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物转化功能的植物挥发修复。目前，普遍认为，植物吸取修复适用于重金属污染程度不是很高的农田土壤，经过种植几季或几年超富集重金属植物，将土壤中的重金属富集到植物地上部分，然后采用常规农业方法收获后进一步处理，最终使土壤重金属浓度降到土壤环境质量标准以下，使粮食作物可以安全生产。而植物稳定技术则更适合于工矿业造成的高重金属污染场地的生态恢复，以减少地表径流侵蚀、风蚀等造成的重金属元素的迁移扩散。

现有技术中，要筛选超富集重金属植物的品种，首先要在高度污染的区域观察能够生长的植物，然后对有富集潜力的植物进行取样收集，全部采用液体培养或土培养的方式进行培养，然后检查土壤、植物地上部和根中重金属的含量，判断是否为超富集重金属植物的品种。此种方法工作量大，需求面积大，成本高，周期长，结果稳定性也较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超富集重金属植物的品种的筛选方法，此筛选方法具有工作量小，需求面积小，成本低，选择周期短的优点。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种超富集重金属植物的品种的筛选方法，包括以下步骤：

设定筛选标准浓度：将经过预处理的植物的多粒种子分别放入浓度不同的多个重金属测试溶液中，进行发芽培养，选取直苗率为50％的植物的种子所在的重金属测试溶液的浓度为筛选标准浓度，直苗率＝(B/C)ⅹ100％，B为直立苗数，C为种子发芽数；

选取初筛植物的品种：选用植物的多个品种，将经过预处理的每个品种的种子，放入具有筛选标准浓度的重金属筛选溶液中，进行发芽培养，计算每个品种的种子的直苗率，选出直苗率高的前10～20％的种子对应的品种为初筛植物的品种；以及

筛选超富集重金属植物的品种：将经过预处理的每个初筛植物的品种的种子分别播种于重金属浓度不同的多份土壤中，并进行田间管理，直至其生长为植物植株，测定每份土壤的重金属含量以及每份土壤对应的植物植株的根部的重金属含量和植物地上部的重金属含量，当植物植株存活，并且其植物地上部的重金属含量高于根部的重金属含量，并且其植物地上部的物质的量浓度大于根部的物质的量浓度，并且其所在的土壤治理前的重金属含量大于治理后的重金属含量时，确定植物植株所属的品种为超富集重金属植物的品种。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明通过设置多个测试浓度，然后根据半致死浓度来进行科学的选择，确定植物能够适应的基础浓度，得到标准浓度；然后，利用逐级筛选方法，用植物对重金属敏感的芽期进行初步筛选；再通过盆栽的方式进一步筛选，确定植物对重金属的吸附能力，通过检测重金属含量来确定超富集重金属植物的品种。其中，引入了直苗率概念，利用植物对重金属非常敏感的芽期进行初步筛选，淘汰掉对重金属敏感的材料，大幅的减少了工作量，提高了工作效率，通过计算直苗率来迅速、准确的进行筛选。因为，植物的种子在重金属环境的胁迫下发芽时，可能出现：(1)种子不萌发；(2)种子萌发后，在随后的几天里由于吸收的重金属的量较多，种子的根的生长被抑制，根短、不长根或根变黑，其不能直立而平卧；(3)种子能够萌发，并且根生长基本正常，茎叶也能够正常生长，此种就为超富集能力较强的品种。

而且，由于植物出芽期一般为几天，所以可以在短时间内进行多次筛选，植物芽期的生物体积也较小，占用面积小，室内就能进行筛选，实验过程中还不受雨水等自然因素的影响，便于人工调节。该方法操作简单，成本投入较少，其利用了多个植物品种、多个重金属浓度进行实验，实验范围大，数据可靠，结果稳定性较好，选择周期也短。

具体实施方式