[发明专利]一种用于修复镉污染农田土壤的农艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染环境修复技术领域，特别是涉及一种用于修复镉污染农田土壤的农艺方法。

背景技术

由于矿产开发、污水灌溉、污泥农用、农药化肥施用等人类活动，造成全世界目前土壤重金属污染日益严重。我国土壤的重金属污染问题日益严重,据统计，我国受重金属污染的土壤面积约2000万公顷，每年因土壤污染而减产和污染粮食的直接经济损失达200多亿元。其中，重金属镉由于被广泛应用于电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷等行业，增加了对环境污染的机会，据统计，我国农田土壤镉污染面积已超过20×10⁴ 公顷，每年生产镉含量超标的农产品达14.6×10⁸公斤。因此，土壤环境的镉污染已成为全社会的综合问题，如何廉价、高效、安全地处理土壤中的镉污染物已引起普遍关注。

目前，比较普遍应用的治理重金属污染土壤的方法主要包括：客土法、化学淋洗法、电化学法、农业有机肥法和生物修复法等。其中，植物修复技术作为生物修复方法的一种，它利用超富集植物吸收、聚集、固定和降解环境中的污染物质，从而减少或降低污染物质的生物毒性。与传统的修复技术相比，植物修复在污染土壤修复中具有重要理论价值和广阔应用前景，它具有成本低、环境友好和可大面积操作等优点。

植物修复技术关键在于超富集植物的选取。理想的修复植物应该对重金属污染物有高抗性，植物体特别是地上部能高效地富集重金属，生物量比较大，且不能引起生物侵害等。目前，研究证实能有效应用于现场的镉超富集植物包括杨树（Populus spp.）、龙葵（Solanum nigrum L.）、东南景天（Sedum alfredii）、圆锥南芥（Arabis paniculata）等等。然而，目前的植物修复研究主要采用单一修复植物的连续种植，而事实上，单一修复植物的连续种植会造成生物量下降、病虫害增多等连作障碍，无法长期持续去除土壤中的重金属。因此，如何研究合理的农艺调控方法和田间管理措施以高效发挥超积累植物的重金属去除能力是本发明的主要目标。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种修复镉污染农田土壤的农艺方法，本发明既可长期持续去除土壤中的重金属，又能保证生物量不下降且避免病虫害增多。

本发明的目的是这样实现的，一种修复镉污染农田土壤的农艺方法为：

1、龙葵对镉污染土壤的修复：于4月下旬进行龙葵育苗，具体方法为在镉修复场地上搭建小型塑料棚，将龙葵种子均匀播撒于苗床，上覆1-1.5厘米厚细土进行育苗。龙葵株高达15厘米后进行移栽定植，移栽前用小型农用旋耕机对土壤耕层0-30厘米深度进行旋耕并起垄，垄距为30-40厘米。龙葵生长期间，加强田间管理，定期除草，遇干旱时节进行灌溉，龙葵植株于7月中旬花果期收获，即把龙葵植株整体即包括根、茎、叶及花序部分从污染土壤上移走，为下一茬叶用红菾菜的种植做准备。

2、叶用红菾菜对镉污染土壤的修复：龙葵收获后用小型农用旋耕机重新对土壤耕层0-30厘米深度进行旋耕并平整土地，修宽200厘米的畦和宽20-30厘米的排水沟，播撒叶用红菾菜种子，保持行距10-15厘米，出苗10天后间苗，保持株距15-20厘米，叶用红菾菜生长期间，加强田间管理，定期除草，遇干旱时节进行灌溉，于10月上旬收获叶用红菾菜地上部。

3、测试龙葵和叶用红菾菜植株的镉总去除量。

本发明的优点：龙葵和叶用红菾菜的生物量较大，且对土壤镉的超富集能力强，因此对土壤中重金属镉的提取量较大，达到快速、彻底去除土壤中超标镉的目的；龙葵和叶用红菾菜分别属于茄科和藜科植物，两者反复轮作克服了单一种植产生的生物量降低和病虫害等连作障碍，可广泛应用于我国北方地区农田中低浓度镉污染土壤的修复实践。

具体实施方式

实施例1

在沈阳西部张士污灌区某镉污染农田中进行示范研究，土壤中镉的初始含量为3.08 毫克/千克，为国家土壤环境质量二级标准的10.3倍，土壤pH值6.01，土壤有机质含量2.76×10⁴毫克/千克。对该块土壤进行修复镉污染农田土壤的农艺方法为：