CN108393338B - 一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法及应用，通过结合添加皂角苷溶液和刈割这两种强化措施，该联合强化措施解决了黑麦草生长速率较慢，生物量较小，富集金属锶浓度较低问题。同时能够有效增加黑麦草的生物量、缩短黑麦草修复锶污染土壤的修复时间，减轻土壤中锶污染的水平。本发明原料来源广泛、技术简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及重金属污染土壤植物修复强化措施领域，具体的说是一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法及应用。
背景技术
土地重金属污染是一个世界性的难题，全国重金属污染面积约为一千万公顷，占可耕地总面积的10%以上，全国每年因重金属污染而导致的经济损失至少200亿元。严重制约本地区的农牧业生产和社会经济发展。
目前重金属污染土壤改良措施多种多样，其中改良重金属污染土壤的化学措施，得到广泛的关注和研究。以往的改良措施，都是单一地通过化学的方法来强化植物修复的效果，或是单一地通过农艺措施的方法增加植物生物量从而实现提高植物修复效率的目的。
发明内容
针对上述目前土地重金属污染严重制约本地区的农牧业生产和社会经济发展等问题，本发明提供一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法及应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法，包括以下步骤：
步骤一：将黑麦草种子消毒后冲洗干净；
步骤二：将步骤一处理过的黑麦草种子放入加有营养液的培养皿中，发芽3～5天后，移栽至锶污染土壤中；
步骤三：将步骤二中的黑麦草生长45天后采取刈割措施，留茬高度为1～4cm；
步骤四：步骤三中黑麦草继续生长38天后，在根系周围的土壤中加入皂角苷溶液；
步骤五：步骤五中的黑麦草继续生长，直至收获黑麦草。
黑麦草刈割方式为黑麦草生长45天后采取刈割措施，留茬高度为2～3 cm；
所述皂角苷溶液的浓度为4～5 mmol/L。
一种如上所述的强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法的应用，用于金属锶污染土壤的修复和改良。
本发明的有益效果：
本发明提供的强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法及应用，通过结合添加皂角苷溶液和刈割这两种强化措施，该联合强化措施解决了黑麦草生长速率较慢，生物量较小，富集金属锶浓度较低问题。同时能够有效增加黑麦草的生物量、缩短黑麦草修复锶污染土壤的修复时间，减轻土壤中锶污染的水平。本发明原料来源广泛、技术简单、成本低；本发明提出的强化措施，结合了化学强化和农艺措施这两种方法，通过土壤活性剂皂角苷和收割措施的结合，提高黑麦草修复重金属污染土壤，与单一的化学措施相比，实现相同植物修复效果的情况下，更为廉价，环保，且操作简便；与单一的农艺措施相比，清除土壤中污染金属的效率更高，时间更短。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
实施例1
一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法，包括以下步骤：
1）在土壤中添加金属锶溶液100 mg/kg，均匀拌入土中，老化处理2周；
2）将皂角苷配置成溶液，浓度为2～5 mmol/L；
3）步骤2）中的皂角苷溶液加入1）制备的土壤中；
4）培养30天，测定不同浓度皂角苷对土壤中金属锶的洗脱作用。
表1施用不同浓度皂角苷对土壤中金属锶的洗脱作用
注：同一列不同字母表示处理之间的显著性差异（P<0.05）。下同
表1为施用不同浓度的皂角苷土壤中金属锶的吸附量和去除率。从表1可知，施用4～5 mmol/L皂角苷后，提高金属锶在土壤中的洗脱效率最为显著。
实施例2
一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法，包括以下步骤：
1）将黑麦草种子用0.5%次氯酸消毒后冲洗干净；
2） 将步骤1）中种子放入在加有营养液的培养皿中发芽3～5天后移栽至锶污染土壤中；
3）将步骤2）中的黑麦草分为两组；
4）将步骤2）中的一组黑麦草不施用刈割措施；
5）将步骤2）中的另一组黑麦草在生长45天采取刈割措施，留茬高度为1～4 cm，继续生长至90天；
6）步骤4）和步骤5中的黑麦草继续生长至90天，收获黑麦草。测定黑麦草的地上和根部生物量。
表2施用不同刈割措施的黑麦草生物量
由表2可知，采取刈割措施后，黑麦草的生物量与不刈割处理相比显著增加。其中，留茬高度在2～3cm之间黑麦草的生物量增加的最多。
实施例3
一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法，包括以下步骤：
称取4kg土样（风干土），添加金属锶浓度为100 mg/kg。混合均匀后，装入塑料盆（宽口直径为20cm、窄口直径为15cm，高10cm）。老化处理2周。加入自来水至约田间持水量，过夜后播种，每盆播种黑麦草30粒，播种后盖土约2cm。出苗后留长势基本一致的幼苗20株。将盆钵放在温室中，定期浇水。黑麦草生长45天采取刈割措施，留茬高度为2cm。黑麦草继续生长38天后在根系周围的土壤中加入皂角苷4 mmol/L、4.5 mmol/L、5 mmol/L，设置5组平行试验，继续生长7天后，收获黑麦草。测定黑麦草地上部分和根部的生物量。
表3锶污染土壤中施用皂角苷并采取刈割措施后黑麦草的生物量
由表3可知，在刈割处理条件下，施加4，4.5和5mmol/L的皂角苷后，与对照相比都显著增加了黑麦草的生物量，其中5mmol/L改良的效果最好。
实施例4
一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法，包括以下步骤：
称取4kg土样（风干土），添加金属锶浓度为100 mg/kg。混合均匀后，装入塑料盆（宽口直径为20cm、窄口直径为15cm，高10cm）。老化处理2周。加入自来水至约田间持水量，过夜后播种，每盆播种黑麦草30粒，播种后盖土约2cm。出苗后留长势基本一致的幼苗20株。将盆钵放在温室中，定期浇水。黑麦草生长45天采取刈割措施，留茬高度为2cm。黑麦草继续生长38天后在根系周围的土壤中加入设置5组平行试验，每组土样分别加入皂角苷4 mmol/L、4.5 mmol/L、5 mmol/L，继续生长7天后，收获黑麦草。测定黑麦草地上部分和根部的金属锶浓度。
表4锶污染土壤中施用皂角苷并采取刈割措施后黑麦草的锶富集浓度
由表4可知，在刈割处理条件下，施加4，4.5和5mmol/L的皂角苷后，与对照相比都显著增加了黑麦草的锶富集浓度，其中5mmol/L改良的效果最好。
实施例5
称取4kg土样（风干土），添加金属锶浓度为100 mg/kg。混合均匀后，装入塑料盆（宽口直径为20cm、窄口直径为15cm，高10cm）。老化处理2周。加入自来水至约田间持水量，过夜后播种，每盆播种黑麦草30粒，播种后盖土约2cm。出苗后留长势基本一致的幼苗20株。将盆钵放在温室中，定期浇水。黑麦草生长45天采取刈割措施，留茬高度为2cm。黑麦草继续生长38天后在根系周围的土壤中加入设置5组平行试验，每组的3份土样分别加入皂角苷4mmol/L、4.5 mmol/L、5 mmol/L，继续生长7天后，采集土壤样品，风干过筛，测定有机质，全氮，速效磷，速效钾。
速效P采用NaHCO3浸提，钼锑抗比色法测定；速效K采用NH4OAC浸提，火焰光度法测；有机碳采用重铬酸钾外加热容量法测定；全氮采用凯式定氮法测定。
表5为施用不同浓度的皂角苷后并种植黑麦草后土壤养分含量。从表5可知，施用皂角苷后，提高了锶污染土壤肥力。
表5施用皂角苷并在金属锶污染土壤中种植燕麦后土壤养分含量
由表5可知，在刈割处理条件下，施加4，4.5和5mmol/L的皂角苷后，与对照相比都显著增加了土壤中速效磷和速效钾含量，其中4.5 mmol/L改良的效果最好。
Claims (3)
1.一种强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将黑麦草种子消毒后冲洗干净；
步骤二：将步骤一处理过的黑麦草种子放入加有营养液的培养皿中，发芽3～5天后，移栽至锶污染土壤中；
步骤三：将步骤二中的黑麦草生长45天后采取刈割措施，留茬高度为1～4 cm；
步骤四：步骤三中黑麦草继续生长38天后，在根系周围的土壤中加入皂角苷溶液；所述皂角苷溶液的浓度为4～5 mmol/L；
步骤五：步骤四中的黑麦草继续生长，直至收获黑麦草。
2.如权利要求1所述的强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法，其特征在于：黑麦草刈割方式为黑麦草生长45天后采取刈割措施，留茬高度为2～3 cm。
3.一种如权利要求1所述的强化黑麦草修复金属锶污染土壤的方法的应用，其特征在于：用于金属锶污染土壤的修复和改良。
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