[发明专利]一种基于牛膝菊的修复果园土壤重金属镉污染的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境重金属污染的修复领域，尤其涉及一种基于牛膝菊的修复果园土壤重金属镉污染的方法。

背景技术

随着社会经济的发展，耕地土壤重金属污染面积不断扩大，污染程度也不断加重。耕地土壤重金属污染主要来自工业“三废”排放，生活污水和垃圾的污染以及含有重金属农药、化肥的不合理使用。据最新调查显示，我国受重金属污染的耕地面积已达2000万公顷，占全国耕地总面积的1/6。为此，治理耕地重金属污染迫在眉睫。重金属“五毒”之一的镉(Cd)在环境中的污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，在土壤中滞留时间长、不能被降解，经食物链等途径最终影响人类健康，影响甚大。“镉大米”事件就是因土壤被镉污染而造成的。因此，镉污染土壤急需得到治理。

目前，重金属植物修复技术普遍被认为具有物理、化学修复方法所无法比拟的费用低廉、不破坏场地结构、不造成二次污染等特点，已成为修复土壤重金属污染研究领域的一项新兴技术，并在全球范围内开展超富集植物的筛选。已发现的超富集植物有：印度芥菜、遏蓝菜、蜈蚣草等450多种。由于已知的超富集植物地上部生物量普遍偏小，生长慢，而且很多来源于重金属矿山(属于矿山生态型)，对果园土壤环境适应能力较差，生长范围狭窄，限制了植物修复技术的推广应用。为此，寻找适应果园土壤环境、生长速度快、繁殖能力强的镉富集植物新物种或新品种，是镉污染果园土壤植物修复技术急需解决的问题。

就目前镉污染土壤修复的植物种类或品种资源来看，可用于镉污染土壤修复的植物品种资源不能满足不同区域、不同土壤类型的实际需要，须进一步筛选可用资源。此外，植物具有最丰富的物种资源，要确定哪些植物是镉超富集植物，需要花费大量人力、物力和财力，这也就制约了植物修复的效率及应用。

在果园中，杂草与果树相比普遍具有较强的抗逆境能力和争夺环境资源能力的特点，是人为与自然选择下产生的高度进化的植物类群。果园杂草具有生物量大、生长迅速的特点。因此，从果园杂草中筛选出重金属镉超富集植物，不仅可以弥补现有超富集植物的生物量较小、生长缓慢、生长范围狭窄的缺点，而且可以就地取材，就地使用，避免了引种过程中存在的潜在问题。

牛膝菊(拉丁名为Galinsoga parviflora Cav.)为菊科牛膝菊属一年生草本植物，果园杂草，株高10-80cm，耐阴，基部具有较强的分枝能力，收割后能够再次萌发新枝。经本发明人前期初步研究发现，牛膝菊对土壤环境中的重金属镉具有明显的超富集特性。因此，而如何利用牛膝菊解决果园土壤金属镉超标的问题是目前我们面临和将要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于牛膝菊的修复果园土壤重金属镉污染的方法，旨在解决土壤重金属污染生物修复的植物物种资源不足的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于牛膝菊的修复果园土壤重金属镉污染的方法，该基于牛膝菊的修复果园土壤重金属镉污染的方法包括以下步骤：

采用直接移栽方式，也可采用种子直播方式进行牛膝菊幼苗准备，种植密度10×10cm；

浇水确保田间土壤水分持水量约为80％，进行牛膝菊的日常管理(匀苗、清除杂草等)；

收割处理：60天后，对牛膝菊的地上部分进行收割。

进一步，采用直接移栽方式准备幼苗的方法如下：

自然条件下，将采集到的菊科牛膝菊属植物牛膝菊幼苗直接移栽于有镉重金属污染的土壤当中。

进一步，种子直播方式准备幼苗的方法如下：

在自然条件下种子直播方式，将采集到的菊科牛膝菊属植物牛膝菊种子直接播种于有重金属镉污染的土壤当中。

进一步，牛膝菊的日常管理的要求为保持在田间持水量的80％。

进一步，幼苗长出后匀苗，密度控制在10×10cm。

进一步，牛膝菊收割的时间为：牛膝菊幼苗准备结束后60天。

本发明提供的基于牛膝菊的修复果园土壤重金属镉污染的方法中的牛膝菊为菊科牛膝菊属一年生草本植物，对镉重金属具有耐性和超富集特性。本发明充分利用了牛膝菊对重金属镉的超富集特性，将其幼苗移栽或将其种子直播至被重金属镉污染的土壤中，吸收积累污染土壤中的镉重金属，并将其大部分转运到地上部分，降低土壤中镉的含量，待地上部分形成一定生物量时，收割，从而达到减少污染土壤中镉含量的目的。