[发明专利]一种利用植物生长调节剂促进红苋菜富集镉的方法

说明书

技术领域

本发明属于镉污染治理及污染的土壤的再生，涉及一种利用植物生长调节剂促进红苋菜富集镉的方法。适用于利用植物生长调节剂（或称植物激素）促进红苋菜修复镉（Cd）污染土壤，从而修复治理污染的土壤。

背景技术

目前，Cd已被国际癌症研究机构归类为第一致癌物，Cd是毒性最强，污染最为严重的重金属之一。土壤镉含量为0.01～2mg/kg，主要来源于成土母质，有镉的成矿作用发生及被工业污染的地方，土壤中镉含量会高出背景值百余倍，有的高达数千倍。被重金属污染的土壤环境对农作物的毒害作用，其影响在于：一方面就是破坏植物的一些组织和功能，从而降低植物的产量和品质，例如土壤中镉含量超标会破坏植物叶片的叶绿素结构并最终导致植物衰亡；重金属元素毒性大、难降解，进入水体环境之后可以直接通过饮用水或生活用水作用于人体，也能被水生动植物富集吸收，进入食物链而危害人畜安全。镉经食物链进入人体后，主要蓄积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中，可引起骨痛病。此外，镉还可造成贫血、高血压、肾炎和内分泌失调等病症。镉的急性中毒主要表现为呼吸系统受损，镉的慢性中毒主要是引起肾小管病变。

针对重金属污染，植物修复技术成为了科学家研究的热点，与传统的处理方法相比较，具有投资少、操作方便、不造成二次污染、安全的特点。而研究筛选超积累植物已经成为植物修复技术的基础和核心问题。国外重金属超富集植物筛选工作开始较早，成果比较丰富。在我国，超富集植物的筛选研究起步比较晚，近年来也取得了一系列成果。在对重金属Cd的修复研究上，黄会一等研究发现了一种旱柳品系可富集大量的Cd，最高富集量可达47.19mg/kg。苏德纯等对多个芥菜品种进行了耐Cd毒和富集Cd能力的试验，发现在相同的条件下，芥菜型油菜地上部生物量、地上部吸收Cd量和对污染物的净化率均明显高于印度芥菜。魏树和等对铅锌矿各主要坑口的杂草进行了富集特性的研究，发现这些杂草地上部分对Cd的富集系数均大于1；他们还首次发现了龙葵是Cd超富集植物，其地上部Cd的富集系数为2.68。刘威等发现，在设施农业作用下宝山堇菜是一种新的Cd超富集植物，在自然条件下地上部Cd平均含量可达1168mg/kg，最高可达2310mg/kg，而在温室条件下平均可达4825mg/kg。

目前，植物激素已经在农业生产上有广泛的应用：种苗繁育；提高植株产量，促进结实生长，抑制或促进发芽，疏花疏果；促进花芽分化，抑制营养生长；调控果实成熟；防止脱叶；并用于培育优质高产的植株以及进行产品保鲜等。

植物提取修复是指利用某种放射性核素的超积累植物将土壤中的核素转运出来，富集并搬运到植物根系可吸收部位和地上部位，待植物收获后再进行处理，连续种植这种植物，可使土壤中重金属的含量降低到可接受水平。提高植物修复效率的方式目前主要有加强施肥、添加螯合剂、改善栽培条件、利用根际微生物等，各有其优势，但也存在较大的局限性。综合考虑修复效率及生态环保方面的双重需要，目前，因植物调控体内激素水平是其适应核素及重金属胁迫的重要方式，植物激素的研究也逐渐成为研究的热点,尤其是利用这些植物激素对抗各种逆境环境，尤其在应用于重金属，放射性核素胁迫方面的意义价值重大，但尚未见利用植物生长调节剂促进红苋菜富集镉的方法的文献报道。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种利用植物生长调节剂促进红苋菜富集镉的方法。本发明通过在镉污染土壤中种植镉的超富集植物—红苋菜，并施加植物生长调节剂，从而提供一种可显著增加红苋菜对镉的吸收、转运和富集的利用植物生长调节剂促进红苋菜富集镉的方法，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。

本发明的内容是：一种利用植物生长调节剂促进红苋菜富集镉的方法，其特征是包括：在含污染物镉的土壤中种植红苋菜，并喷施植物生长调节剂，当植物红苋菜长到开花期或成熟期时，将植物红苋菜收割或整体从污染土壤中移走。

本发明的内容还可以包括：所述将植物红苋菜整体从污染土壤中移走后，再种植下一批红苋菜，并喷施植物生长调节剂，当植物红苋菜长到开花期或成熟期时，将植物红苋菜整体从污染土壤中移走，重复上述过程，直至土壤中的镉含量达到环境安全标准。

本发明的内容中：所述植物生长调节剂可以是生长素（IAA）、赤霉素（GA）或水杨酸（SA）。

所述植物生长调节剂生长素（IAA）较好的是配制成浓度为100mg/L的生长素（IAA）的水溶液，并喷施在播种后生长1～3月的红苋菜的叶面上。