[发明专利]一种增强球序卷耳和小飞蓬对镉污染土壤修复能力的方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤重金属污染防治技术领域，涉及重金属污染土壤植物修复领域，具体涉及一种增强球序卷耳和小飞蓬对镉污染土壤修复能力的方法。

背景技术

镉是生物毒性最强的元素之一，在环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，是植物生长的非必需元素，其在植物体内达到一定浓度就会引起毒害症状。球序卷耳(Cerastiumglomeratum)是石竹科卷耳属2年生或1年生草本植物，为常见的田间杂草。在前期初步研究中发现，球序卷耳能够在镉含量为60mg/kg的土壤上正常生长，其地上部分镉含量达到89.11mg/kg，可能是一种镉富集植物。不过目前鲜有如何提高球序卷耳镉富集能力的方法的报道。

小飞蓬，别名小蓬草，为菊科植物小白酒草的全草或鲜叶，为越年生或一年生草本植物，具有较好的镉富集能力。虽然福建农林大学的张凯在其硕士论文《镉富集植物小飞蓬对镉的耐性机制研究》探讨了其对于镉耐受力的机制，不过包括该论文在内的现有技术对于如何提高其镉富集能力仍处于起步阶段。

植物修复是重金属污染土壤修复中的一种常用方法，能在不破坏土壤生态环境，保持土壤结构和微生物的状况下，通过植物的根系直接将重金属直接从土壤中吸收并转移到植物的地上部分，从而达到植物修复倍污染土壤的目的。

蒋成爱(东南景天与不同植物混作对土壤重金属吸收的影响[J].中国环境科学.2009,29(9):985-990.)等人研究表明，与玉米和大豆间作的东南景天地上部分吸收Cd、Pb、Zn为单作的1.68-1.87倍，并显著降低玉米对Cd、Zn的吸收。黑亮(东南景天和玉米套种对Zn污染污泥的处理效应[J].环境科学，2007，28(4)：852-858.)等研究发现，利用玉米与超积累植物东南景天套作对污染污泥进行修复，玉米籽粒中的Zn、Cd、Cu浓度均符合粮食卫生标准，但东南景天中Zn、Cd浓度显著增高。但王京文(丝瓜与伴矿景天间作对土壤Cd形态及丝瓜Cd吸收的影响[J].农业环境科学学报,2016,35(12)：2292-2298.)等人的研究结果表明，丝瓜与伴矿景天间作一定程度上减少了丝瓜的结果数量，同时存在增大丝瓜果实中Cd含量的风险。这些重金属的吸收变化可能是由于分泌物、酶的种类、数量、功能的改变，或各种元素间和植物间的竞争所致。这说明只有通过合适的植物搭配进行间(混)种才能达到提高重金属污染修复效率的目的，否则会使富集植物互补消弱，竞争激化，结果适得其反。

因此，寻求一种可以提高球序卷耳和小飞蓬镉富集能力的方法是本领域面临的研究难题之一。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种增强球序卷耳和小飞蓬对镉污染土壤修复能力的方法，本发明方法为于土壤中将球序卷耳和小飞蓬进行混种。

如本发明的实施例所示，本发明将球序卷耳和小飞蓬进行混种后，提升了各自的生物量、镉含量和镉累积量。根据实验结果推断，球序卷耳与小飞蓬之间的种间促进作用比种间竞争作用强。

如本发明的实施例所示，将球序卷耳与碎米荠混种后，植物的镉吸收能力反而出现了下降，可能的原因在于球序卷耳与碎米荠之间的种间竞争作用要大于种间促进作用。

本发明虽然获得了将球序卷耳与碎米荠混种后，提升了各自的镉富集能力的技术效果，但不同镉富集植物之间的作用机制却尚未探明。因此，研究不同镉富集植物之间的相互作用机制，对于今后提高镉富集植物的镉富集能力，是至关重要的。

在本发明可行的一个实施方案中，进行混种时，球序卷耳和小飞蓬的植株数目比为1:1。

在本发明可行的一个实施方案中，所述球序卷耳和小飞蓬均为3片真叶展开的植株。

在本发明可行的一个实施方案中，在进行种植时，使得土壤水分保持在田间持水量的80％。

在本发明可行的一个实施方案中，所述镉污染土壤中镉浓度不低10mg/kg。

根据本发明所记载的内容，本领域的技术人员容易知晓，本发明发现了将球序卷耳和小飞蓬进行混种后，可以增强球序卷耳和小飞蓬对镉污染土壤中镉的吸收，从而实现对镉污染土壤的修复。本发明实质上并不对镉污染程度的高低作何限定，只要是镉污染土壤，利用本发明方法均可以实现对球序卷耳和小飞蓬的镉污染修复能力的增强。

一般而言，镉污染土壤中镉浓度不低10mg/kg。在本发明可行的一个实施方案中，镉污染土壤中镉浓度为10mg/kg。

本发明的有益效果：