CN108040645A - 一种提高牛膝菊嫁接后代对镉污染土壤修复能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种提高牛膝菊嫁接后代对镉污染土壤修复能力的方法，所述方法包括如下步骤：以马兰作为砧木，以牛膝菊的枝条作为接穗，进行嫁接，收集嫁接处理后砧木的后代。本发明促进了牛膝菊嫁接后代对于镉的吸收积累，提高了牛膝菊嫁接后代对于镉污染土壤的修复能力。

Description

一种提高牛膝菊嫁接后代对镉污染土壤修复能力的方法

技术领域

本发明属于农业技术领域及土壤修复技术领域，具体涉及一种提高牛膝菊嫁接后代对镉污染土壤修复能力的方法。

背景技术

据报道，中国镉污染土壤面积已达1.4×10⁴hm²，且镉能通过土壤-作物迁移积累，进而影响农产品安全乃至人体健康。因此治理镉污染土壤已经成为迫在眉睫的大事。

植物修复是二十世纪前期发展起来的一项污染环境清洁技术,其最具代表性的修复技术主要是指利用重金属超富集植物的超量积累作用去除污染环境中的重金属。重金属的植物修复涉及在受污染的土壤中种植已知的重金属超富集物，并允许植物将重金属从土壤中通过根转移到植物体，然后收获，除去植物，并处理以纯化土壤。植物修复技术价格低廉，保护了地块结构，不会造成二次污染，已成为重金属污染土壤修复的研究热点。

牛膝菊是一种镉超富集植物，可作为镉污染土壤的修复，但目前对于如何进一步提高其对镉污染土壤的修复能力还非常少。

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牛膝菊嫁接后代对镉污染土壤修复能力的方法，所述方法包括如下步骤：以马兰作为砧木，以牛膝菊的枝条作为接穗，进行嫁接，收集嫁接处理后砧木的后代。

作为本发明的一个优选方案，所述牛膝菊为高15cm并处于孕蕾期的长势旺盛的牛膝菊。

进行嫁接后，种植在无重金属污染的土中。

作为本发明的一个可选方案，进行所述嫁接时，砧木苗高15cm。

优选的，进行所述嫁接时，采用劈接法。所述镉污染土壤中，镉含量至少为10mg/kg。

一般而言，保持土壤田间持水量为80％。

本发明的有益效果：

本发明促进了牛膝菊嫁接后代对于镉的吸收积累，提高了牛膝菊嫁接后代对于镉污染土壤的修复能力。

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材料和方法

1.1材料准备

2014年9月，在四川农业大学雅安校区农场(29°59’N，102°59’E)收集一株15cm处于孕蕾期的长势旺盛的牛膝菊植物，采集其枝条作为接穗进行嫁接。嫁接砧木有：马兰、千里光、小飞蓬和黄蒿，嫁接时砧木苗高15cm。嫁接方法为劈接法，用宽约1cm、长20cm的塑料带进行绑缚，使砧木与接穗的结合部分牢牢地贴在一起。嫁接后浇水并保持土壤田间持水量为80％，用地膜覆盖保湿，并用遮阳网遮盖。10d后逐步移除地膜和遮阳网，并取下绑缚的塑料薄膜。嫁接成活后，全部种植在无重金属污染的土中，根据土壤水分实际情况不定期浇水确保土壤水分保持在田间持水量的80％左右。待种子成熟后，分别收集未嫁接、嫁接处理的牛膝菊种子。

1.2土壤镉污染盆栽试验

2015年1月，将取自四川农业大学雅安校区农场农田的潮土(未检测出镉)风干，过5mm筛，分别称取3.0kg装于15cm×18cm(高×直径)的塑料盆内。将CdCl₂·2.5H₂O溶液加入土壤中，使土壤镉含量为10mg·kg^-1，保持土壤湿润，放置60d，不定期翻土混合，使土壤充分混合均匀。2015年3月，将采用牛膝菊种子直接撒播于农田中，地膜覆盖保湿，待出苗后揭开地膜。2015年4月，将2对真叶展开的长势一致的牛膝菊幼苗分别种植于盆中，每盆4株，每个处理重复3次。经常浇水以保持土壤田间持水量为80％。待牛膝菊进入盛花期后，对植物整株收获，洗净，烘干，称重，粉碎，过100目筛。称取0.500g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iCAP 6300型ICP光谱仪测定(Thermo Scientific,USA)镉含量。

1.3数据处理方法

数据采用SPSS系统进行方差分析(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镉处理对牛膝菊嫁接后代镉含量的影响

从表1可知，在镉处理条件下，牛膝菊嫁接后代根系镉含量较未嫁接有所降低，但牛膝菊嫁接后代茎秆、叶片及地上部分镉含量除黄蒿砧木嫁接后代外均较未嫁接有所提高，说明马兰、千里光、小飞蓬砧木嫁接后代均对土壤镉的吸收有促进作用。牛膝菊嫁接后代根系镉含量的大小顺序为：未嫁接>千里光砧木嫁接后代>小飞蓬砧木嫁接后代>马兰砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代，牛膝菊嫁接后代茎秆、叶片及地上部分镉含量的大小顺序均为：马兰砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代>小飞蓬砧木嫁接后代>未嫁接>黄蒿砧木嫁接后代。马兰砧木嫁接后代、千里光砧木嫁接后代和小飞蓬砧木嫁接后代的牛膝菊地上部分镉含量分别比未嫁接增加了15.60％(P>0.05)、10.53％(P>0.05)、和10.11％(P<0.05)。就转运系数而言，牛膝菊及其嫁接后代的转运系数均大于1且牛膝菊嫁接后代的转运系数均高于未嫁接，其大小顺序为马兰砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代>小飞蓬砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代>未嫁接。这说明以马兰、千里光、小飞蓬、黄蒿为砧木的嫁接均促进了牛膝菊后代根系镉向地上部分的转运，有利于牛膝菊对镉污染土壤的修复。

表1镉处理的牛膝菊嫁接后代镉含量特性

2.2镉处理对牛膝菊嫁接后代生物量的影响

从表2可知，在镉处理条件下，马兰砧木嫁接后代和小飞蓬砧木嫁接后代的牛膝菊根系生物量较未嫁接有所提高，千里光砧木嫁接后代和黄蒿砧木嫁接后代的牛膝菊根系生物量较未嫁接有所降低，大小顺序为：小飞蓬砧木嫁接后代>马兰砧木嫁接后代>未嫁接>黄蒿砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代；牛膝菊嫁接后代茎秆、叶片及地上部分生物量较未嫁接均有所降低，大小顺序为：未嫁接>马兰砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代>小飞蓬砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代；牛膝菊嫁接后代根冠比较未嫁接均有所提高，大小顺序为：小飞蓬砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代>马兰砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代>未嫁接。马兰砧木嫁接后代和小飞蓬砧木嫁接后代的牛膝菊根系生物量分别比未嫁接提高了6.90％(P>0.05)、8.69％(P>0.05)。说明马兰砧木嫁接和小飞蓬砧木嫁接对植株根系生长有促进作用，其余嫁接均对植株生长没有促进作用，就根冠比而言，嫁接对根系生长的促进作用大于对地上部分的促进作用。

表2镉处理的牛膝菊嫁接后代生物量特性

2.3镉处理对牛膝菊嫁接后代镉积累量的影响

从表3可知，在镉处理条件下，牛膝菊嫁接后代根系镉积累量只有小飞蓬砧木嫁接后代较未嫁接有所提高，大小顺序为小飞蓬砧木嫁接后代>未嫁接>马兰砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代；茎秆、叶片、地上部分、整株镉积累量只有马兰砧木嫁接后代较未嫁接有所提高，茎秆镉积累量大小顺序为：马兰砧木嫁接后代>未嫁接>小飞蓬砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代，叶片镉积累量大小顺序为：马兰砧木嫁接后代>未嫁接>千里光砧木嫁接后代>小飞蓬砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代，地上部分和整株的镉积累量大小顺序为：马兰砧木嫁接后代>未嫁接>小飞蓬砧木嫁接后代>千里光砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代，小飞蓬砧木嫁接后代根系镉积累量较未嫁接提高了6.10％(P>0.05)，马兰砧木嫁接后代茎秆、叶片、地上部分、整株镉积累量分别较未嫁接提高了5.49％(P>0.05)、13.22％(P>0.05)、10.59％(P>0.05)、7.51％(P>0.05)，说明小飞蓬砧木嫁接和马兰砧木嫁接的后代有利于根系镉的积累且马兰砧木嫁接的后代还有利于地上部分及整株镉的积累。就转运量系数而言，只有马兰砧木嫁接后代和黄蒿砧木嫁接后代的转运量系数高于未嫁接，其大小顺序为马兰砧木嫁接后代>黄蒿砧木嫁接后代>未嫁接>千里光砧木嫁接后代>小飞蓬砧木嫁接后代，说明马兰砧木嫁接和黄蒿砧木嫁接的后代有利于镉从根系向地上部分的积累，千里光砧木嫁接和小飞蓬砧木嫁接的后代对镉从根系向地上部分的积累促进作用不太明显。

表3镉处理的牛膝菊嫁接后代镉积累量

Claims (7)

1.一种提高牛膝菊嫁接后代对镉污染土壤修复能力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

以马兰作为砧木，以牛膝菊的枝条作为接穗，进行嫁接，收集嫁接处理后砧木的后代。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牛膝菊为高15cm并处于孕蕾期的长势旺盛的牛膝菊。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行嫁接后，种植在无重金属污染的土中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述嫁接时，砧木苗高15cm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述嫁接时，采用劈接法。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镉污染土壤中，镉含量至少为10mg/kg。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，保持土壤田间持水量为80％。