[发明专利]低矿物度水在镉污染土壤中的应用

说明书

本发明公开了低矿物度水在镉污染土壤中的应用，属于农业领域。通过研究微咸水和镉耦合胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长影响，对土壤镉生物有效性及土壤理化性质的影响，对镉污染土壤玉米幼苗生长的影响，对土壤‑玉米体系镉迁移的影响，对科学指导镉富集土壤微咸水灌溉、保障农产品生产安全提供了重要依据。

技术领域

本发明属于农业领域，具体地，涉及低矿物度水在镉污染土壤中的应用。

背景技术

我国水资源总量丰富，但淡水资源匮乏，且随着国民经济的发展，用水需求日益增大，淡水资源供给不足的矛盾越来越突出，这种现象在西北、华北和部分沿海地区尤甚。为缓解农业用水紧张，采用微咸水灌溉是一种有效节约淡水资源的方式。微咸水是指矿化度(每升水含有的矿物质含量)在2-5g/L的水。我国有着丰富的微咸水资源，总量约为277亿m³，其中可开采利用的为130亿m³，集中分布在地表以下10～100m，在华北、西北、以及部分沿海地带均有广泛分布。

采用微咸水灌溉是在我国淡水资源不足的情况下的一种节水方式，关于微咸水灌溉的研究主要集中于灌溉对土壤盐分的影响上，忽视了微咸水灌溉对土壤环境承载力的影响。微咸水中含有的盐分可能会对土壤镉的生物有效性造成影响，影响农作物对镉的吸收，进而通过食物链影响人们的生命健康。根据《全国土壤污染状况公报》，镉是我国土壤中富集最多的重金属元素，土壤中的镉容易被作物吸收富集，不仅严重影响作物的产量和品质，而且可以通过食物链危害人体健康。根据《土壤污染防治行动计划》的要求，到2030年，受污染耕地安全利用率要达到95％以上。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种修复镉污染土壤的方法，包括以下步骤：

S1，在镉污染土壤种植玉米；

S2，利用低矿物度水进行灌溉的步骤。

进一步地，所述镉污染土壤中的镉浓度低于10mg/mL。相应地，所述低矿物度水的盐浓度为小于2g/L。

在本发明的一个实施方案中，所述镉污染土壤中的镉深度大于10mg/mL。相应地，所述低矿物度水为微咸水。进一步地，所述微咸水的盐浓度为2-5g/L。

进一步地，S2中，在种子萌发和幼苗生长阶段进行灌溉。

本发明的第二方面提供低矿物度水在制备用于促进玉米根部吸收土壤中镉的制剂中的应用。

进一步地，所述镉污染土壤中的镉浓度低于10mg/mL。相应地，所述低矿物度水的盐浓度为小于2g/L。在本发明的一个实施方案中，所述镉污染土壤中的镉浓度大于10mg/mL。相应地，所述低矿物度水为微咸水。进一步地，所述微咸水的盐浓度为2-5g/L。

进一步地，所述玉米为玉米幼苗。在本发明的一些实施方案中，随着土壤镉浓度的增加，微咸水灌溉对玉米幼苗生长的抑制作用逐渐降低。

在本发明的一些实施方案中，天然微咸水和等矿化度盐水灌溉均能提高玉米幼苗单株镉累积，且随着外源镉浓度的增大，累积能力越强。

在本发明的一些实施方案中，所述制剂能够增强土壤中镉的生物有效性。

在本发明的一些实施方案中，所述制剂在增强土壤中镉的生物有效性的同时，对土壤有机质、pH、土壤全氮、土壤CEC均无显著影响。

进一步地，所述制剂能够抑制镉从玉米根部转移到地上部。

在本发明的一些实施方案中，所述制剂为灌溉用制剂。在本发明的一些具体实施方案中，所述制剂为灌溉用水。

本发明的有益效果

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：