[发明专利]一种镉锌污染小麦农田伴矿景天条带间作与肥料调控的修复方法

说明书

本发明公开了一种镉锌污染小麦农田伴矿景天条带间作与肥料调控的修复方法，包括如下步骤：整地灌水与间作条带设置；小麦条带施肥播种；小麦条带田间管理；伴矿景天条带施肥栽植；伴矿景天刈割拔除回收与小麦收获。本发明实现了边生产管理边修复防治，既能够促进小麦生长，又能够钝化固定小麦条带土壤镉锌且降低小麦籽粒镉锌污染元素含量，同时还能够活化伴矿景天条带土壤镉锌，促进伴矿景天对重金属镉锌污染小麦农田土壤的修复。本发明小麦与伴矿景天条带间作种植与肥料调控修复镉锌污染农田土壤方法，具有简单易行、易于推广的特点，在镉锌污染小麦种植区大面积推广应用具有显著的经济、生态和社会效益。

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤的治理技术领域，具体涉及方法一种镉锌污染小麦农田伴矿景天条带间作与肥料调控的修复方法。

背景技术

随着工业化和经济的快速发展，近年来环境污染问题日趋严重，尤其是土壤重金属污染愈发突出。根据环保部2014年发布的全国土壤污染状况调查公报，目前我国重金属污染农田约占耕地面积的20％，全国土壤总的点位超标率为16.1％，其中重金属镉、锌污染的点位超标率分别已达7.0％、0.9％，土壤镉、锌污染已成为农田生态环境最为严重的重金属污染问题之一。镉不是作物生长发育的必需金属元素，但可被吸收并在作物体内积累，不仅影响作物生长，导致作物产量和质量下降，而且其作物可食部分通过食物链进入人体。镉进入人体后会影响钙吸收导致骨质疏松，引发“骨痛病”，还对人体的心、肾、肝、脾等脏器造成慢性损伤，严重的会导致高血压、心脏病、肺癌和肾癌以及母婴相关疾病和新生儿异常等疾病。锌是作物和人体必需的微量元素，也是环境污染元素，缺锌和锌过量均会抑制酶活性、降低抗逆性和免疫力，造成代谢紊乱、生长发育受阻，并发生一系列的病变与疾病，对作物和人体健康造成严重危害。

小麦是重要的粮食作物，但是近年来镉小麦等受重金属镉污染的粮食作物在全国多个省份均有发现，其中小麦籽粒镉超标最高达到12.8倍，以至于镉暴露人群中出现了不同程度的慢性镉中毒现象。锌污染会对导致小麦营养失衡、生长发育受阻，锌在小麦体内过量积累、产生毒性并进入食物链危害人体健康。因此，治理与修复农田重金属镉锌污染、降低农田土壤和小麦籽粒中镉锌含量、提高小麦籽粒产量和品质是保障重金属镉锌污染农田生态环境与粮食安全的必要途径和措施。

目前农田重金属污染土壤修复的方法主要有两种技术方法，其一为物理与化学修复方法，主要包括客土法、淋洗法、电化学方法、离子交换法、原位钝化固定法等，这些方法存在技术难度大、成本高、工程量大且易于造成二次污染和土壤结构破坏等问题。其二为生物学方修复法，主要包括植物修复法、微生物降解法等，其中微生物降解法主要是针对有机物污染物，对绝大多数重金属污染的修复效果较差；而植物修复法主要通过污染重金属积累或超积累植物对土壤中的重金属进行吸收提取、转化固定等起到修复污染土壤的效果。虽然植物修复法存在引种困难、生物量低、周期长、受气候环境条件限制等缺点。但也存在成本低廉、高效环保、不存在二次污染以及培育土壤结构和培肥地力等优点，因此，国内外普遍认为，植物修复法是一种原位绿色的修复技术，尤其和施肥等农艺措施相结合，既能进行植物修复又能进行物理化学修复，也即物理化学与植物的联合修复，实现既能显著修复农田镉锌污染，又能有效提高小麦产量、降低小麦籽粒镉锌污染元素含量，还能培肥土壤，这是现实可行的农田重金属污染修复技术。

伴矿景天(Sedum plumbizincicola)是一种多年生肉质草本、重金属镉锌超富集植物，不仅可以在镉锌污染土壤上生长，而且地上部能够积累大量的镉锌，可用于原位修复重金属镉锌污染土壤。农田施肥、播种、灌溉等都是重要的农艺管理措施，尤其是施肥和播种，通过优化调控施肥和播种，在镉锌污染小麦农田不仅可以达到培肥地力、提高小麦产量，还能够有效钝化固定重金属、降低其活性，减少小麦对重金属的吸收和积累、降低小麦籽粒重金属污染元素的含量，同时还能修复农田土壤重金属污染。