[发明专利]一种利用施肥与刈割技术增加菊苣去除重金属污染土壤镉能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染环境的植物修复技术，是一种利用施肥与刈割技术增加经济作物菊苣以去除重金属污染土壤镉能力而达到修复土壤重金属污染的方法。

背景技术

纵观目前关于污染土壤生态修复的相关研究可见，虽然各方法或措施间的优化组合是目前污染土壤生态修复研究的重点，但相关研究主要是对各种修复方法组合方式的尝试。重金属污染土壤的植物修复(Pyhtoremetiation)是指通过植物系统及其根系移去、挥发或稳定土壤环境中的重金属污染物，或降低污染物中的重金属毒性，以期达到清除污染、修复或治理土壤为目的的一种技术。

根据植物修复的作用过程和机理，重金属污染土壤的植物修复技术可归为3种类型。目前，比较经典的重金属污染治理方法是工程措施，通过客土、换土和翻土的机械物理原理，来降低土壤中重金属含量，或采取一些改良措施，如添加改良剂、固化剂，抑制剂等降低土壤重金属的水溶性、迁移性以及有效性，使重金属固定在土壤中，以减轻其对生态环境的危害。前者往往投资昂贵，需用复杂的设备，难以应用于大规模污染土壤的改良，后者只是改变重金属的存在形态，暂时缓解重金属危害，处理效果常常不稳定。

超富集积植物能从土壤中富集高浓度的重金属，可用来修复土壤重金属污染。但传统意义上的超累积植物往往植株矮小、生长缓慢、生物量低、或者吸收的重金属向茎叶运输的比例不够大，这些特点使农田重金属修复的周期变得漫长；另外，这些植物多为野生植物，对生态气候条件有着严格的要求，区域性很强；且大多数不具有较好的经济效益等缺点，因而实际应用综合效果不大。

目前国内外都在对重金属污染土壤的修复技术进行研究。由于植物修复技术具有永久的治理效果、低廉的治理成本、简易的后期处理等优点，使其成为重金属污染治理的研究热点。而该技术对重金属修复效果的关键在于修复植物品种的选择和改良措施的应用。

菊苣是一种对重金属镉富集能力十分强的植物，丁园等人研究了镉对菊苣幼苗生长的影响，发现当镉浓度为20mg/L时，菊苣的生长受到抑制，差异极显著(p≤0.01)(丁园，刘继东，史蓉蓉等.镉对黑麦草和菊苣幼苗生长的影响[J].种子，2008，27(11):15-16.)。詹金熹等人2013年指出，当外源镉含量为20mg/L时，对菊苣幼苗生长和活性氧代谢无显著影响(詹金熹，陶宗娅，罗学刚等.菊苣幼苗对铯、镉的生理响应[J].农业环境科学学报，2013(5):902-909.)。方华为等人研究发现，蔬菜对土壤镉吸收能力按科属分类结果表明，土壤镉含量≤2.12mg/kg时，油麦菜、生菜、莴苣、芹菜、香菜和空心菜表现出高的风险性(方华为.不同品种蔬菜对镉的吸收及根系形态特征研究[D].华中农业大学，2011.)，表明菊苣在中低浓度镉污染土壤中对镉有较好的累积效果。马小松等人研究发现，当硒含量0.05-0.15mg/kg，处于缺硒临界值时，牧草的含镉量会上升(孙小松，夏先林，顾明等.几种多年生牧草冬春季节营养成分的含量变化[J].贵州农业科学，2011，39(6):135-137.)。

因而加强对污染土壤生态修复的相关研究，进一步充实、完善污染生态修复的理论内容，建立起污染生态修复的理论框架，应是目前的首要任务。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术的不足，提供一种利用施肥与刈割技术增加菊苣去除重金属污染土壤镉能力的方法，以解决现有重金属污染土壤修复技术中植物存在的不能多次收割、季节限制、生长缓慢、地上部分生物量低、吸收积累重金属总量少、不具有较好的经济效益、实际应用综合效果不大等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种利用施肥与刈割技术增加菊苣去除重金属污染土壤镉能力的方法，该方法是将菊苣按其自然生长期种植在重金属镉污染土壤中，进行常规栽培，于生长期追加施肥1次，菊苣成熟后进行刈割，一年内共刈割4-6次，每次刈割后追加施肥1次，以提高菊苣对镉的富集能力，达到去除土壤中过量镉的目的；其中，追施的肥料为硫酸铵与磷酸二氢钾按重量比1：1混合的混合肥，以水溶态的形式加入。

所述种植在重金属镉污染土壤中的菊苣是一种对重金属有超耐性的植物，对重金属尤其是镉有超强的富集能力。

所述菊苣在重金属镉污染地区进行野外大田种植，选择土层深松的适应土地，按常规方法施入肥料及其他常规田间管理，每次刈割后适量追肥，做好苗期防冻措施、后续的病虫害管理、以及田间墒情管理。