[发明专利]一种Cd胁迫对桑树根际土壤环境特征影响的评价方法

说明书

本发明公开了一种Cd胁迫对桑树根际土壤环境特征影响的评价方法，具体包括以下步骤：(1)选择桑树的两年生实生苗进行盆栽；(2)设置轻度Cd污染处理组、中度Cd污染处理组、重度Cd污染处理组和空白对照组；(3)分别于桑树雀口期、缓慢生长期和旺盛生长期，分析桑树的根际土壤微生态环境化学特征和生物学特征，并进行根际土壤总DNA提取、扩增和高通量测序。本发明通过盆栽实验，分析不同镉浓度土壤中桑树根际微环境理化因子、化学因子和微生物群落结构因子动态变化特征，从土壤化学生物生态学角度评价镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征，以期为开发简便高效的桑树原位修复镉污染增效措施提供支撑。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，更具体的说是涉及一种Cd胁迫对桑树根际土壤环境特征影响的评价方法。

背景技术

2014年，环境保护部和国土资源部发布了全国土壤污染状况调查公报，结果显示，全国土壤点位超标率为16.1％，以无机型污染为主、其中镉(Cd)的点位超标率高达7.0％。土壤重金属污染严重危及农产品安全，已成为世界范围内最为严峻的环境问题之一，亟需治理与修复。

而多年研究和生产实践证实，植物修复是重金属污染土壤修复的有效途径之一，通过植物根系吸收、稳定及叶片蒸发等方式，改变土壤中有毒重金属赋存形态，起到降低含量或毒性浓度效果。其中，生物量大、重金属耐/抗性强、环境适应性强、产品不进入人类食物链、可带来经济效益的收益型作物在重金属污染耕地修复推广中显示出巨大的应用前景。

桑树为多年生木本植物，其生物量大、根系发达，具有抗旱和耐酸、碱、盐及重金属等能力，在水土保持、荒地造林、尾矿区复垦、土壤污染修复等方面应用广泛。经过近几年大量研究和评价发现，桑树是一种具优异Cd修复潜力的物种，初步阐释了桑树在Cd胁迫下的生长和生理响应特征、Cd在桑树体内的迁移和分布特征、Cd在桑-蚕系统安全性、桑树修复后复垦土壤中Cd形态特征与微生物特征。

因为桑树修复土壤镉污染是一项长期性和系统性工程，而当前土壤重金属修复治理效果评价方法和尺度主要包括技术层面和经济社会效益以及宏观生态效益层面，当桑树修复土壤镉污染评价方法还鲜见报道，尤其是土壤深度微观层面的评价缺失，严重影响桑树修复土壤镉污染产业化推广应用。

在植物修复体系中，根是土壤重金属进入植物体内的主要通道和屏障，与此相匹配的根际环境因子则是影响植物抗逆和调控重金属富集的关键。而且植物根际土壤化学因子、物理特征以及生物因子间非独立作用，而是交互关联和相互耦合，共同诱导根际土壤中氧化还原、金属络合等反应和发生特征，影响重金属离子存在形态及生物毒性，决定了重金属在土壤-植物中的迁移转化行为。同时，也有研究人员研究发现植物修复通过协同物理、化学、生物等辅助措施，可有效调节修复植物根际环境酸碱度、土壤微生物群落结构等，从而提高土壤中重金属生物有效性，加速重金属的植物修复效率，这也是未来植物修复增效技术的重要方向。因此，深入解析修复植物重金属胁迫过程中的根际环境中物理、化学和生物等因子演变特征，可为进一步揭示重金属污染植物修复机制和构建修复效果评价体系提供支撑，也为挖掘和开发重金属植物修复辅助提升技术和措施提供依据和思路。

基于此，从土壤化学生物生态学角度评价镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征，对进一步明晰桑树修复镉污染的机制以便寻找快速提升桑树的重金属修复效率渠道从而实现其产业化推广，现实意义重大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种Cd胁迫对桑树根际土壤环境特征影响的评价方法，已解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Cd胁迫对桑树根际土壤环境特征影响的评价方法，具体包括以下步骤：

(1)选择桑树的两年生实生苗进行盆栽；

(2)设置轻度Cd污染处理组、中度Cd污染处理组、重度Cd污染处理组和空白对照组；