CN107824607A - 一种提高硫华菊镉富集能力的方法 - Google Patents

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林立金
李红艳
彭麟
黄科文
吕秀兰
刘磊
唐懿
王进
王迅
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    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
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Abstract

本发明提供了一种提高硫华菊镉富集能力的方法，该方法包括如下步骤：将油菜秸秆、小麦秸秆或蚕豆秸秆粉碎后，撒施覆盖在种植有硫华菊的土壤中。本发明可使硫华菊地上部分镉积累量提高18.82～32.04％，显著增强了硫华菊对于镉的富集能力，提高了硫华菊对于镉污染土壤的修复能力。

Description

一种提高硫华菊镉富集能力的方法
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种提高硫华菊镉富集能力的方法。
背景技术
植物修复技术是利用可富集重金属的植物吸收、积累环境中的污染物，并降低其毒害的环保生物技。它具有传统环境修复技术所不具备的优点，表现为治理效果的永久性、治理过程的原位性(对土壤环境扰动小)、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性等。但是由于天然富集植物的生长速率和生物量限制，目前植物修复效率不高。因此，通过适当的农艺措施提高植物修复效率，对重金属污染土壤的修复有重要意义。
硫华菊(Cosmos sulphureus)是菊科秋英属的一年生草本花卉，也是一种镉富集植物。与其它镉超富集植物龙葵(Solanum nigrum)]和豨莶(Siegesbeckia orientalis)相比，硫华菊的镉提取能力较小。鉴于此，为了进一步提高硫华菊的镉提取能力，需寻求提升其镉富集能力的方法。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高硫华菊镉富集能力的方法，该方法包括如下步骤：
将油菜秸秆、小麦秸秆或蚕豆秸秆粉碎后，撒施覆盖在种植有硫华菊的土壤中。
本发明的一种优选方案为：将油菜秸秆粉碎后，撒施覆盖在种植有硫华菊的土壤中。
优选的，在进行所述撒施覆盖操作时，硫华菊的生长期处于4对真叶展开期。
进行所述粉碎操作前，还对所述油菜秸秆、小麦秸秆或蚕豆秸秆进行杀青处理。
优选的，进行所述杀青处理时，处理温度为110℃，处理时间为15min。
优选的，进行所述粉碎时，将油菜秸秆、小麦秸秆或蚕豆秸秆粉碎至1cm。
优选的，进行所述撒施覆盖操作时，撒施量为2g/千克土壤。
优选的，进行所述撒施覆盖操作之后，保持土壤的田间持水量为80％。
本发明的有益效果：
本发明可使硫华菊地上部分镉积累量提高18.82～32.04％，显著增强了硫华菊对于镉的富集能力，提高了硫华菊对于镉污染土壤的修复能力。
附图说明
图1为利用不同秸秆处理后，土壤pH值的变化情况；
图2为用不同秸秆处理后，土壤有效态镉含量。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练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1
1材料与方法
1.1试验材料
供试土壤为紫色土，取自四川农业大学雅安校区农场农田(29°59′N，102°59′E)，其基本理化性质详见参考文献(Lin L J,Shi J,Liu Q H,et al.Cadmium accumulationcharacteristics of the winter farmland weeds Cardamine hirsuta Linn.andGnaphalium affine D.Don[J].Environmental Monitoring and Assessment,2014,186(7):4051-4056.)。水稻、小麦、油菜和蚕豆秸秆于2014年9-2015年5月采自四川农业大学雅安校区农场农田。将采集到的作物秸秆于110℃杀青15min，75℃烘干至衡重，剪碎至1cm左右，备用。硫华菊种子于2015年4月直接撒播于四川农业大学雅安校区农场花卉苗圃基地。
1.2试验方法
试验于2015年4-6月在四川农业大学雅安校区农场进行。2015年4月，将土壤风干、压碎、过5mm筛后，分别称取3.0kg装于15cm×18cm(高×直径)的塑料盆内，加入分析纯CdCl2·2.5H2O溶液，使其镉浓度为10mg/kg，并与土壤充分混匀，保持湿润，自然放置平衡4周后再次混合备用。2015年5月，从四川农业大学雅安校区农场花卉苗圃基地采集生长一致的4对真叶展开的硫华菊幼苗直接移栽至盆中，每盆2株，并将处理好的作物秸秆分别覆盖于土壤表面，覆盖量为每盆6g，即每千克土2g，混匀，浇水保持土壤湿润，每天浇水以保持盆中土壤的田间持水量约为80％。试验共计5个处理：未覆盖秸秆(CK)、覆盖水稻秸秆、覆盖小麦秸秆、覆盖油菜秸秆和覆盖蚕豆秸秆，每个处理重复6次。60天后硫华菊处于盛花期，采用丙酮-乙醇提取法测定叶片光合色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素)含量之后，整株收获，将植物根系、茎秆、叶片和土壤分别封装。植物器官分别用自来水洗净，再用去离子水冲洗3次后，于110℃杀青15min，75℃烘干至衡重，称重，粉碎。植物样品用硝酸-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iCAP 6300型ICP光谱仪测定(Thermo Scientific,USA)镉含量[21]。土壤样品风干后，过1mm筛，采用pH计测定土壤pH值，采用DTPA-TEA浸提法测定土壤有效镉含量。
1.3数据处理
数据采用SPSS进行方差分析(Duncan新复极差法进行多重比较)。转运系数(TF)＝植物地上部分镉含量/根系镉含量]，转运量系数(TAF)＝(地上部镉含量×地上部分生物量)/(根系镉含量×根系生物量)。
2结果与分析
2.1硫华菊的生物量
从表1可以看出，在不同覆盖物处理条件下，硫华菊的根系、茎秆、叶片及地上部分生物量均低于未覆盖，说明秸秆覆盖在不同程度上减弱了硫华菊的生长。在覆盖物分别为水稻秸秆、小麦秸秆、油菜秸秆、蚕豆秸秆时，硫华菊的根系生物量分别降低了9.76％(P＜0.05)，12.09％(P＜0.05)，24.18％(P＜0.05)，21.74％(P＜0.05)，地上部分生物量分别较未覆盖降低了0.72％(P＞0.05)，2.64％(P＞0.05)，16.70％(P＜0.05)，12.08％(P＜0.05)。就根冠比而言，四种覆盖物均较未覆盖有所降低，这说明覆盖作物秸秆对硫华菊根系影响较大。
表1硫华菊的生物量
注：不同小写字母表示不同处理在0.05显著水平上差异，下同。
2.2硫华菊的光合色素含量
在秸秆覆盖处理下，硫华菊叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素含量均不同程度地低于未覆盖(表2)。与未覆盖相比，水稻、小麦、油菜和蚕豆秸秆覆盖的硫华菊叶绿素a分别降低了1.22％(P＞0.05)、8.33％(P＞0.05)、14.45(P＜0.05)、9.39％(P＜0.05)，叶绿素b分别降低了4.03％(P＞0.05)、6.80％(P＞0.05)、26.20％(P＜0.05)、10.33％(P＞0.05)；类胡萝卜素分别降低了7.16％(P＜0.05)、14.99％(P＜0.05)、23.94％(P＜0.05)、17.00％(P＜0.05)。综合来看，秸秆覆盖对硫华菊光合色素的生成有抑制作用，且油菜秸秆覆盖对硫华菊光合色素的抑制作用最为明显。
表2硫华菊光合色素含量
2.3硫华菊的镉含量
用水稻秸秆覆盖，硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部分的镉含量均有所降低，而小麦秸秆、油菜秸秆、蚕豆秸秆增加了硫华菊各器官镉含量(表3)。油菜秸秆覆盖时硫华菊镉含量增加最显著，其根系、茎秆、叶片及地上部分的镉含量分别高出未覆盖13.82％(P＜0.05)，45.60％(P＜0.05)，103.38％(P＜0.05)和58.51％(P＜0.05)。这说明水稻秸秆覆盖抑制了硫华菊对土壤镉的吸收，而小麦秸秆、油菜秸秆和蚕豆秸秆则促进了硫华菊对土壤镉的吸收。硫华菊转运系数(TF)的大小顺序为：油菜秸秆＞小麦秸秆＞蚕豆秸秆＞未覆盖＞水稻秸秆，这说明水稻秸秆覆盖也抑制了镉从硫华菊向地上部分的转运，而小麦秸秆、油菜秸秆和蚕豆秸秆则起了促进作用。
表3硫华菊的镉含量
2.4硫华菊的镉积累量
用水稻秸秆覆盖，硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部分的镉积累量均有所降低，而小麦秸秆、油菜秸秆、蚕豆秸秆时除根系外各部分镉积累量均有所增加(表4)。硫华菊茎杆及地上部分镉积累量的大小顺序为油菜秸秆＞小麦秸秆＞蚕豆秸秆＞未覆盖＞水稻秸秆，叶片镉积累量的大小顺序为油菜秸秆＞蚕豆秸秆＞小麦秸秆＞未覆盖＞水稻秸秆。油菜秸秆覆盖时硫华菊镉积累量增加最显著，其茎秆、叶片及地上部分镉积累量分别较未覆盖增加了23.49％(P＜0.05)、65.54％(P＜0.05)和32.04％(P＜0.05)。就转运量系数而言，水稻覆盖硫华菊TAF降低，而小麦秸秆、油菜秸秆、蚕豆秸秆覆盖后硫华菊TAF升高，油菜秸秆覆盖后TAF最高。
表4硫华菊的镉积累量
2.5土壤pH及有效态镉含量
水稻秸秆覆盖后土壤pH显著升高，小麦秸秆覆盖土壤pH显著降低，油菜和蚕豆覆盖土壤pH变化不显著(图1)。不同秸秆覆盖后，土壤中有效态镉含量均发生变化(图2)。水稻秸秆覆盖土壤有效态镉含量显著降低，油菜覆盖使土壤中有效态镉含量显著升高，小麦和蚕豆秸秆覆盖后土壤有效态镉含量变化不显著。
本发明结果表明，在镉污染条件下，覆盖作物秸秆后，硫华菊的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量均低于未覆盖，其中以覆盖油菜秸秆光合色素含量最低。可能是由于加入秸秆过量，从而促进了叶绿素降解，减弱硫华菊的光合作用，最终抑制硫华菊的生长。
本发明研究表明，覆盖小麦和油菜秸秆降低了土壤pH值，提高了土壤有效态镉含量，而覆盖水稻和蚕豆秸秆则提高了土壤pH值，降低了土壤有效态镉含量，这可能与不同秸秆释放的有机酸的数量及种类不同有关。就硫华菊植株镉含量而言，覆盖小麦、油菜和蚕豆秸秆均提高了牛硫华菊地上部分镉含量，但覆盖水稻秸秆则降低了硫华菊地上部分镉含量。硫华菊地上部分镉积累量表现出类似的规律。因此，覆盖小麦、油菜、蚕豆秸秆均能提高硫华菊对镉污染土壤的修复能力，以油菜秸秆的效果最佳。

Claims (8)

1.一种提高硫华菊镉富集能力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将油菜秸秆、小麦秸秆或蚕豆秸秆粉碎后，撒施覆盖在种植有硫华菊的土壤上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将油菜秸秆粉碎后，撒施覆盖在种植有硫华菊的土壤中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在进行所述撒施覆盖操作时，硫华菊的生长期处于4对真叶展开期。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述粉碎操作前，还对所述油菜秸秆、小麦秸秆或蚕豆秸秆进行杀青处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进行所述杀青处理时，处理温度为110℃，处理时间为15min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述粉碎时，将油菜秸秆、小麦秸秆或蚕豆秸秆粉碎至1cm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述撒施覆盖操作时，撒施量为2g/千克土壤。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述撒施覆盖操作之后，保持土壤的田间持水量为80％。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113714276A (zh) * 2020-05-24 2021-11-30 中国环境科学研究院 一种土壤石油烃污染的修复装置和修复方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102896142A (zh) * 2012-10-22 2013-01-30 杭州固洁环保工程有限公司 一种土壤修复方法
CN103289704A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 中国农业科学院烟草研究所 一种油菜秸秆土壤镉钝化剂及其制备方法和应用
CN104025863A (zh) * 2014-06-17 2014-09-10 四川农业大学 施用超富集植物提高牛膝菊修复镉污染土壤能力的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102896142A (zh) * 2012-10-22 2013-01-30 杭州固洁环保工程有限公司 一种土壤修复方法
CN103289704A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 中国农业科学院烟草研究所 一种油菜秸秆土壤镉钝化剂及其制备方法和应用
CN104025863A (zh) * 2014-06-17 2014-09-10 四川农业大学 施用超富集植物提高牛膝菊修复镉污染土壤能力的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林立金等: "花卉植物硫华菊的镉积累特性研究", 《水土保持学报》 *
石军等: "秸秆", 《山西农业科学》 *
陈亮妹等: "不同污染程度农田土壤重金属修复技术研究", 《中国农学通报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113714276A (zh) * 2020-05-24 2021-11-30 中国环境科学研究院 一种土壤石油烃污染的修复装置和修复方法

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