CN107047223A - 一种有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有效降低葡萄镉积累并能实现葡萄稳产的种植方法，属于农作物种植技术领域。所述方法为在葡萄种植地采用野茼蒿与葡萄进行混种的种植方法。本发明不仅确定了一种可高效实现葡萄中镉污染治理的混种方法，而且找到了一种对葡萄生物量基本不产生抑制作用、能够很好实现葡萄稳产的种植方法，既有效解决了重金属镉在葡萄中的污染问题，也保证了葡萄的稳产，很好地维持了葡萄种植户的经济利益。

Description

一种有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法

技术领域

本发明属于农业种植方法技术领域，具体涉及一种有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法。

背景技术

葡萄(Vitis vinifera L.)为葡萄科葡萄属多年生落叶木质藤本果树，其作为世界最古老的果树树种之一，与苹果、巧橘和香蕉一起并称为世界四大水果。据联合国粮农组织统计，2014年中国葡萄种植面积约为80万公顷，产量近1200万吨，而近几年我国的葡萄产业发展迅速，种植面积不断增加，葡萄种植产业己成为我国农民增收致富的重要产业，四川地区已率先成为全国优质、高效和标准化葡萄栽培示范样板。

近年来，由于农药、化肥的长期使用以及不当的农业生产方式，一些农田和果园正面临重金属污染威胁，不少果园土壤重金属含量出现超标现象，其中，镉在果园土壤中的超标率最高。镉有很高的毒性，其在土壤中具有稳定性高、滞留时间长、容易积累的特点，且植物或微生物一般很难降解，因而土壤中的镉污染不仅直接导致水果的减产，而且镉在水果可食部位过量积累后易于通过食物链传递给人或动物，构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫，给人类的健康带来严重危害。由于葡萄具备栽培范围大、分布广的特点，葡萄受土壤中镉污染的影响已极为严重，因此对于防治和减少果园中土壤镉污染以及镉在葡萄等水果中的积累一直是国际上的难点与热点研究课题。

现有研究已经表明，采用植物修复技术可以有效实现对土壤重金属污染的治理。通过混种技术能够利用植物根系分泌物直接或间接影响土壤中重金属的形态及重金属的生物有效性，从而影响植物根系对重金属的吸收和积累(魏树和)；混种还能明显提高超富集植物对重金属的吸收能力，如白三叶混种香根草(杨远祥)，东南景天与玉米、黑麦草和大豆混作(蒋成爱)，续断菊混种玉米(秦丽)、印度芥菜混种苜蓿(李新博)等研究都表明，混种能显著提高超富集植物对土壤重金属的吸收，并能在一定程度上降低普通植物对土壤重金属的吸收。研究结果表明，采用混种的方式治理重金属污染，已经取得了较为显著的成效，但是同时其对作物的生物量普遍产生了较大程度的抑制。

由于土壤中镉污染严重，现有葡萄园大多已受镉污染的影响，因而如何通过混种的方式来实现降低镉在葡萄中的积累，目前尚未进行相关方面的具体研究；另一方面，采用植物修复技术对葡萄中镉积累进行治理时，很难实现在高效降低葡萄中镉积累的前提下，还能进一步保证葡萄的稳产，能否在降低葡萄镉积累的同时还能较好地维持葡萄的生物量，成为现阶段亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种有效降低葡萄镉积累并能实现葡萄稳产的种植方法，不仅确定了一种可高效实现葡萄中镉污染治理的混种方法，大大降低了镉在葡萄中的积累量，而且找到了一种对葡萄生物量基本不产生抑制，能够很好实现葡萄稳产的种植方法，既解决了重金属污染的问题，也保证了葡萄种植户的经济利益。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法，所述方法为在葡萄种植地采用野茼蒿与葡萄进行混种的种植方法。

通过研究发现，采用超富集植物野茼蒿与葡萄进行混种，可以高效降低葡萄中的镉积累，同时混种野茼蒿对葡萄的生物量的抑制作用较小，基本与葡萄单种保持一致，因此能够较好的实现葡萄的稳产。

进一步的，所述混种方式为将葡萄与野茼蒿按株数比为2:1进行混种。

进一步的，所述混种方式为在苗期将葡萄苗与野茼蒿苗进行混种。

进一步的，所述葡萄苗的高度至少达到15cm，所述野茼蒿苗至少有两片真叶展开。

进一步的，在混种期间保持种植地土壤持水量为80％。

进一步的，所述种植地土壤中镉含量不高于5mg·kg^-1。

本发明的有益效果在于：本发明确定了一种可高效实现葡萄中镉污染治理的混种方法，提供了一种既能高效降低葡萄中镉积累量，还能对葡萄生物量基本不产生抑制作用的方法，很好地解决了现有混种过程中超富集植物对普通植物生物量的抑制作用大的问题，在有效治理环境的同时，很好地保证了葡萄种植户的经济效益。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例

(一)供试土壤的准备：

供试土壤为温江周边无污染的沙壤土，其基本理化性质为：pH7.09，全氮1.50g·kg^-1，全磷0.76g·kg^-1，全钾18.02g·kg^-1，全镉1.96mg·kg^-1，碱解氮94.82mg·kg^-1，速效磷6.30mg·kg^-1，速效钾149.59mg·kg^-1，其中供试土壤背景有效镉含量未检出。

2016年4月，将该供试土壤进行风干、磨细，过5mm筛，分别称取3.0kg装塑料圆盆(18cm高×21cm直径)，加入CdCl₂·2.5H₂O分析纯溶液，使土壤中镉含量浓度为5mg·kg^-1，并与土壤充分混匀，保持湿润，自然放置4周后再次混合备用。

(二)供试植株与混种植物的选取：

以巨峰葡萄为试验材料，采用当年扦插苗进行幼苗移栽种植。采用镉超富集植物龙葵、野茼蒿、豨莶和牛膝菊进行试验，试验所用植株均于2016年5月采集并栽种于塑料圆盆内。

(三)混种处理：

试验采用盆栽种植方式，选择新梢长15cm的葡萄扦插苗和一对真叶(两片)展开的超富集植物移栽至盆中，分别进行以下处理：①葡萄单种；②葡萄混种牛膝菊；③葡萄混种豨莶；④葡萄混种龙葵；⑤葡萄混种野茼蒿。

混种处理中均按照葡萄与超富集植物的混种比例为2:1，每个处理重复5次。将盆栽植物置于透明遮雨棚内，进行常规管理，根据实际土壤水分情况，不定期浇水，保持土壤持水量为80％左右。

上述种植处理60天后，对各植株分别进行整株收获，将地上部分(叶片及茎秆分装)和地下部分分别封装，以备指标测定。土壤取根系发达部分的土样，风干、磨细，过5mm筛，留作指标测定样本。(四)样品收集与分析测定：

移栽60天后取样，选取成熟葡萄株，将植株地上部分(叶片、茎秆)和地下部分(根系)分开封装，将植物样品用自来水冲洗干净，去除表面泥土，再用去离子水冲洗3-5次，置于烘箱中110℃杀青15min，75℃烘干至恒重，称重，测定植株生物量。

待测完生物量后，将植物样品进行粉碎，过100目筛，称取0.5g植物样品，加入硝酸-高氯酸(体积比为4：1)放置12h后消化至溶液透明，过滤，定容至50ml，用Ica6300型ICP光谱仪(Thermo Scientific，USA)测定镉含量。

将土壤样品封装，土样取自根系发达层，取样后风干、磨细，过2mm筛，取5.0g，使用DTPA-TEA作为提取剂，使用原子吸收光谱法测定土壤有效态镉含量，并计算镉的转运系数：

转运系数(TF)＝植物地上部分镉含量/根系镉含量。

(五)检测结果分析：

(1)混种对葡萄镉含量的影响。

对五种处理方式(处理①-⑤)下各葡萄中的镉含量分别进行检测，并计算转运系统，结果如表1所示：

表1

注：同列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

从表1可以看出，与葡萄单种(处理①)相比，混种4种超富集植物(处理②-⑤)都降低了葡萄根系镉含量和地上部分镉含量。葡萄地上部分镉含量的大小顺序为：处理①>处理②>处理③>处理④>处理⑤；转运系数的大小顺序同上。其中，混种野茼蒿(处理⑤)显著降低了葡萄根系镉含量和地上部分镉含量，与葡萄单种相比，分别降低了20.32％和78.73％，转运系数也有明显的降低，说明混种野茼蒿能够有效降低葡萄根系对镉的吸收，且可以抑制镉由葡萄根系向地上部分转运。

(2)混种对葡萄生物量的影响。

对五种处理方式(处理①-⑤)葡萄的生物量进行检测，结果如表2所示：

表2

从表2可以看出，与葡萄单种(处理①)相比，混种龙葵(处理④)能够提高葡萄根系生物量、地上部分生物量以及整株生物量，但是混种龙葵对葡萄根系镉含量和地上部分镉含量的降低作用均不如野茼蒿明显，且转运系数降低幅度小。而混种野茼蒿(处理⑤)对葡萄植株各部分的生物量只是略有降低，地上部分生物量和整株生物量降低均不明显，但是混种野茼蒿对葡萄中镉含量的抑制效果明显。

综合以上检测结果分析可知，混种野茼蒿能够显著降低葡萄植株镉含量，且对葡萄的生长抑制作用不明显，葡萄的生物量基本不产生下降。因此从对葡萄中镉含量的抑制效果和对葡萄生物量的影响综合考虑，选择野茼蒿为最适于与葡萄共植，可以达到在保证葡萄稳产的情况下高效降低葡萄镉积累量的目的。

Claims (6)

1.一种有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法，其特征在于，所述方法为在葡萄种植地采用野茼蒿与葡萄进行混种的种植方法。

2.根据权利要求1所述的有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法，其特征在于，所述混种方式为将葡萄与野茼蒿按株数比为2:1进行混种。

3.根据权利要求1或2所述的有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法，其特征在于，所述混种为在苗期将葡萄苗与野茼蒿苗进行混种。

4.根据权利要求3所述的有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法，其特征在于，所述葡萄苗的高度至少达到15cm，所述野茼蒿苗至少有两片真叶展开。

5.根据权利要求1或2所述的有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法，其特征在于，混种期间保持种植地土壤持水量为80％。

6.根据权利要求1或2所述的有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法，其特征在于，所述种植地土壤中镉含量不高于5mg·kg^-1。