[发明专利]一种玉米混种用于修复土壤重金属污染的方法

说明书

本发明提供了一种玉米混种用于修复土壤重金属污染的方法，属于土壤重金属污染修复技术领域。本发明提供的方法是在受Cd、Pb、As和Zn多体系重金属污染的农田，以东南景天砧木和牛膝菊接穗嫁接得到的牛膝菊嫁接后代，与玉米进行混种栽培，用于降低农田土壤中的Cd、Pb、As和Zn重金属含量，所述玉米与牛膝菊嫁接后代的混种比例为6:1。采用本发明的方法对玉米各部位的多种重金属含量降低效果明显，并能显著提高牛膝菊嫁接后代对各种重金属的积累能力，与其他混种方法相比具有更显著的进步，适于进行农业生产应用，能够对土壤和植物中的多重重金属污染起到很好的修复作用。

技术领域

本发明属于土壤重金属污染修复技术领域，具体涉及一种通过玉米混种用于修复土壤重金属污染的方法，特别是将玉米与牛膝菊嫁接后代进行混种用于修复土壤重金属污染的方法。

背景技术

随着世界经济的发展和人口数量的增加，人类活动日趋频繁，土壤作为人类赖以生存的自然资源越来越不堪重负，其遭受的污染和破坏已日趋严重。由于生产活动中的重金属排放量与日俱增，土壤重金属污染已成为人类面临的重要环境问题，重金属污染已遍及世界许多地方，使不少国家和地区的农业土壤和作物遭受严重损失。目前我国受Cd、As、Pb、Zn等重金属污染的农田高达2000万hm²，约占耕地总面积的1/5，其中Cd污染耕地达1.3×10⁴hm²，涉及11个省市的25个地区，远超过其他几种土壤重金属元素。全国每年因重金属污染而减产粮食1200万t，造成的直接经济损失超过200亿元。重金属毒性大、难降解、易积累，可在土壤和生物体内富集，造成土壤和作物的污染，对作物的生长和品质有较大危害，被作物吸收富集进入食物链后，具有损害人体和动物健康的潜在危险。这种污染的特殊性在于它不能被土壤微生物降解，在土壤中积累到一定程度后会对土壤——植物系统产生毒害和破坏。重金属污染土壤具有隐蔽性、长期性和不可逆性，是影响生态系统安全的重要污染物质。

土壤中的重金属对于植物和人体健康都有极大的危害，目前对镉等重金属污染土壤的治理已经引起国内外的广泛重视，但传统的污染土壤修复方法的大规模推广应用存在较大问题。植物修复是一种新技术，与涉及大型耗能设备的方法相比，是一种廉价的方法，具有成本低、效益高、环境友好等优点。

植物修复技术目前最常用的方法是混种，其中最常用的是采用重金属富集植物进行混种栽培的方法。这种混种方式能通过植物根系和地上部分形态结构的互补作用来提高作物对土壤养分、水和光等资源的有效利用，从而使作物产量增加。研究发现，镉超富集植物龙葵混种樱桃苗，可减少樱桃苗的镉含量，同时提高了龙葵镉含量。这为减少普通植物体内重金属含量并修复污染土壤提供了一条新途径。但普通植物对与其混种的超富集植物重金属积累的影响因植物的种类而异。蒋成爱等将镉超富集植物东南景天与黑麦草、玉米、大豆混种于Cd、Zn污染土壤，发现混种显著地提高了东南景天对Zn的积累，同时也显著降低了玉米和黑麦草对Cd和Zn的吸收。因此，只有通过合适的植物搭配进行间(混)种才能提高超富集植物的重金属吸收量，这样不仅有利于土壤修复，又能进行正常的农业生产。

对于采用混种用于修复玉米种植地土壤中重金属污染的方法已有研究报道，但其大多限于单一或至多两种重金属污染体系进行研究，而对于复杂的多体系重金属污染的研究报道较少。另一方面，由于嫁接处理在植物栽培上已经研究较为成熟，而有报道显示植物嫁接处理用于农田污染修复的技术将有较大的应用前景，因此进一步研究将植物嫁接与超富集植物混种用于修复土壤重金属污染的技术有待深入开展。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种玉米混种用于修复土壤重金属污染的方法，以期提供一种高效、实用的混种方法来修复复杂的多体系重金属污染。其是采用牛膝菊嫁接后代与玉米进行混种，该方法能够同时有效减少土壤中Cd、Pb、As和Zn重金属的含量，保证玉米的食用安全，且能够一定程度上提高超富集植物牛膝菊对于土壤中重金属的积累量，更好地应用于土壤重金属污染的修复。