[发明专利]一种间套作强化提取修复镉中轻度污染农田的方法

说明书

本发明公开了一种利用油菜‑东南景天间套作强化提取修复镉中轻度污染农田的方法，该方法包括：将育苗后的油菜移栽至待修复土壤中，分别在油菜的抽薹期和开花期，向油菜根部区域的土壤中施加重金属活化剂；将东南景天幼苗移栽至待修复的镉中轻度污染农田土壤中，进行间套作栽培管理；在东南景天的苗期和快速生长期，向东南景天的叶片上喷施强化修复剂；收获油菜植株和东南景天植株。本发明采用油菜和东南景天进行间套作，并配合重金属活化剂和强化修复剂的施用，显著提高了油菜和东南景天对待修复土壤中镉的吸收量，进一步提高了镉中轻度污染农田土壤的修改效果。

技术领域

本发明涉及土壤重金属污染植物修复技术领域，尤其涉及一种利用油菜-东南景天间套作强化提取修复镉中轻度污染农田的方法。

背景技术

植物修复是一种在技术和经济上都有着独特优势的方法，是解决土壤重金属污染问题的一个很有前景的修复技术。但修复技术也有一定的局限性，比如修复周期较长，效果缓慢等。现阶段主要有三种途径来提高其对污染土壤净化效率：其一是筛选理想的镉高富集作物；其二是利用现代分子工程技术重构植物以提高其对土壤重金属的富集及耐受能力，进而增强其对污染土壤修复能力；其三是外源添加促生菌或其它强化措施来增强植物提取重金属的能力。

目前，公认超积累镉的植物如东南景天、十字花科的遏蓝菜属，都有生长缓慢、植株矮小、地上部生物量小等缺点，应用受到很大限制。近几年发现印度芥菜对镉有一定的忍耐和积累能力，而且生物量较大，吸镉总量大，高于十字花科的遏蓝菜属。但是，印度芥菜有很强的地域性，我国很难大面积种植；从长期研究中发现印度芥菜所在的十字花科芸苔属植物中有很多种类或品种具有上述特性。

油菜是中国主要农作物之一，其中芥菜型油菜和印度芥菜是同属同种植物，又有研究表明某些油菜在修复镉污染土壤的能力有可能超过印度芥菜，因此筛选这些中国油菜种质资源有很好的应用前景。

研究人员认为，选择合适的植物，建立有效的间套作修复模式，是提高污染土地利用率的一种方法。在实际应用中，可以选择一些低累积作物，与超积累植物、富集植物间作，达到有效修复污染土壤，同时又能收获符合国家卫生标准的农产品的目的。不少研究者已成功地将此技术运用于重金属以及有机污染土壤的修复中，如豌豆和大麦混作，豌豆地上部的镉、铅、锌、铜和铁的浓度分别是单作的1.4、1.8、1.4、1.5和1.3倍，混作处理中，大麦的根系分泌物可以活化土壤中的重金属进而促进豌豆对重金属的吸收；镉超富集植物甘蓝型油菜与玉米间作，油菜地上部分镉浓度和镉累积量显著增多，这体现了间作技术应用于修复镉污染土壤的前景和潜力。

植物促生菌可以促进植物的生长，提高植物修复的效率。有关细菌强化重金属超积累/富集植物提取重金属的研究已经有大量的文献报道，国内的研究者也撰写了大量的综述阐述细菌强化植物提取的原理、应用和前景。

因此，结合以上三种强化措施，即正确筛选镉高富集油菜品种，并将其与超积累/富集植物进行间套作，辅助以有效的强化措施，可以在提高富集油菜地上部和超积累/富集植物吸收和积累重金属的同时，保证富集油菜可食部位重金属含量不超标，从而可以在保障作物的安全生产的同时完成土壤的植物修复。

发明内容

本发明提供了一种利用油菜-东南景天间套作强化提取修复镉中轻度污染农田的方法，该方法能够在保障作物安全生产的前提下，完成镉污染土壤的植物修复，修复效果显著，实现了边生产边修复的目的。

具体技术方案如下：

一种利用油菜-东南景天间套作强化提取修复镉中轻度污染农田的方法，包括：

(1)在第一年度的秋季，对待修复的镉中轻度污染农田土壤依次进行除草、施用基肥、翻耕、整地和起垄，将育苗后的油菜移栽至待修复土壤中，进行栽培管理；

(2)分别在油菜的抽薹期和开花期，向油菜根部区域的土壤中施加重金属活化剂；