CN109772865A

CN109772865A - 一种有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法

Info

Publication number: CN109772865A
Application number: CN201811594907.XA
Authority: CN
Inventors: 俞果; 刘杰; 蒋萍萍; 龙玉梅; 游少鸿; 梁延鹏; 陈喆; 李洁月; 周灏洋
Original assignee: Guilin University of Technology
Current assignee: Guilin University of Technology
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2019-05-21

Abstract

本发明公开了一种有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法，选取颗粒饱满的青葙种子播种于苗床中，置于温室培养，移栽进行盆栽实验；将选取的生长状况一致的青葙幼苗6株种植于镉污染土壤中；移栽两周后，向其中三株青葙所在土壤中加入以下添加剂：柠檬酸、尿素、磷酸二氢钙、氯化钾；使用常规方法对青葙进行水肥管理。经过实验证明：添加了柠檬酸和化肥的处理组对于土壤镉的单株去除量0.21±0.02mg/株，相较于对照组提高了20倍，效果极为显著。

Description

一种有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法

技术领域

本发明属于植物修复技术领域，涉及一种有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法，具体地说，涉及一种通过向Cd污染土壤添加一定量的有机酸和化肥来提高超积累植物青葙(Celosia argentea Linn.)对于Cd污染土壤修复效率的方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存的自然资源之一。随着经济的高速发展和人口的增长，土壤污染日益严重，尤其是土壤重金属污染。2005年至2013年，我国开展了首次全国土壤污染状况调查，结果显示我国耕地的点位超标率达到19.4％，其中土壤Cd的点位超标率(7.0％)是所有无机污染物中最高的。Cd可通过食物链在人体积累，损伤肾脏和神经系统，并导致骨质疏松，被认为是土壤中危害性最大的污染物之一。日本著名的骨痛病就是由Cd导致的。近年来，我国陆续报道了多起Cd污染事件，影响较大的主要有广东北江韶关、湘江湖南株洲段以及广西河池市的龙江河等地区发生的Cd污染事件。

植物修复技术在修复土壤Cd污染中表现出广阔的应用前景，但大部分Cd超积累植物由于自身条件的不足限制了其在实际修复工程中的应用。比如，大部分Cd超富集植物的生物量和生长速度并不可观，且对土壤类型要求高，并不适用于实际工程修复。目前，常见的强化措施主要有化学强化和农业措施强化两种方式。化学强化措施中，添加螯合剂能够与土壤中的重金属产生螯合反应，增加重金属的活性，加强植物对重金属的富集。农业强化措施中，施肥可以促进植物生长从而增加其生物量，进而增加植物积累的重金属总量。但是不同的螯合剂种类及用量、不同施肥种类及用量都有可能在修复效率的提高上有不同的效果。因此对于某种Cd超富集植物来说，寻找到一种强化措施与富集能力相匹配的优化方案，对该种植物在实际的修复Cd污染土壤的应用中有重要的意义。

青葙(Celosia argentea Linn.)是发明人首次发现的一种镉/锰超积累植物(LiuJ et al.《International Journal of Phytoremediation》2018年第20卷第11期1106-1112页)。为了寻找一种最优化的强化措施从而提高青葙对Cd污染土壤的修复效率，发明人通过向Cd污染土壤添加不同种类不同浓度的有机酸和化肥，进行了一系列的对比实验，并确定了最优化的螯合剂、化肥种类及其最佳浓度，开发出一种操作简单、成本低廉且环境风险小的青葙镉修复强化技术，对于土壤镉污染植物修复的工程化推广具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单实用、成本低廉且环境风险小的有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法。本发明的主要思路是：通过向镉污染土壤添加一定量的有机酸和化肥，增加重金属镉的有效性，促进青葙的生长发育，从而达到提高青葙对土壤中镉的提取，提高修复效率的效果。

其技术方案如下：

一种有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法，包括以下步骤：

步骤1、选取颗粒饱满的青葙种子播种于苗床中，置于温室培养，温室温度恒定在20～35℃。种子萌发后，每周用霍格兰营养液浇灌一次，平日使土壤含水量保持在田间持水量的80％左右。待幼苗长出4～6片真叶，高度为3～4cm时，移栽进行盆栽实验。

步骤2、将选取的生长状况一致的青葙幼苗6株种植于镉污染土壤中。土壤装在2L的塑料小桶中，每桶装1.5kg(土壤干重)。每个小桶中种植1株青葙幼苗。

步骤3、移栽两周后，向其中三株青葙所在土壤中加入以下添加剂：柠檬酸、尿素、磷酸二氢钙、氯化钾；

步骤4、使用常规方法对青葙进行水肥管理，从移栽之日起计算，种植8周后，收获青葙的地上部分茎和叶，用去离子水反复冲洗，然后在105℃杀青30min，65℃烘干至恒重，过筛消解后用原子吸收光谱仪(PE-AA700)测定Cd含量，计算每一株青葙对土壤镉的去除量。

进一步，步骤2中，所述镉污染土壤采自桂林阳朔思的村，土壤镉含量为6.10mg/kg。

进一步，步骤2中，所述塑料小桶的尺寸为12.5cm×17cm。

进一步，步骤3中，所述添加剂的浓度为：柠檬酸5mmol/kg、尿素300mg/kg、磷酸二氢钙200mg/kg、氯化钾150mg/kg。

本发明的有益效果：

经过实验证明：添加了柠檬酸和化肥的处理组对于土壤镉的单株去除量(0.21±0.02mg/株)相较于对照组提高了20倍，效果极为显著。

附图说明

图1为本发明有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法的处理组和对照组实验结果。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

(1)选取颗粒饱满的青葙种子播种于苗床中，置于温室培养，温室温度恒定在20～35℃。种子萌发后，每周用霍格兰营养液浇灌一次，平日使土壤含水量保持在田间持水量的80％左右。待幼苗长出4～6片真叶，高度为3～4cm时，移栽进行盆栽实验。

(2)将选取的生长状况一致的青葙幼苗6株种植于镉污染土壤(采自桂林阳朔思的村，土壤镉含量为6.10mg/kg)中。土壤装在2L的塑料小桶中(尺寸为12.5cm×17cm)，每桶装1.5kg(土壤干重)。每个小桶中种植1株青葙幼苗。

(3)移栽两周后，向其中三株青葙所在土壤中加入以下浓度添加剂：柠檬酸(5mmol/kg)、尿素(300mg/kg)、磷酸二氢钙(200mg/kg)、氯化钾(150mg/kg)。

(4)对处理组和对照组的青葙定期浇水，浇灌用水为自来水(水中经检测无Cd)，使盆栽土壤含水量为田间持水量的80％左右，种植8周后(从移栽之日起计算)，收获青葙的地上部分(茎和叶)，用去离子水反复冲洗，然后在105℃杀青30min，65℃烘干至恒重，过筛消解后用原子吸收光谱仪(PE-AA700)测定Cd含量，计算每一株青葙对土壤镉的去除量。

(5)结果如附图1所示，添加了柠檬酸和化肥的处理组对于土壤镉的单株去除量(0.21±0.02mg/株)相较于对照组提高了20倍，效果极为显著。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、选取颗粒饱满的青葙种子播种于苗床中，置于温室培养，温室温度恒定在20～35℃；种子萌发后，每周用霍格兰营养液浇灌一次，平日使土壤含水量保持在田间持水量的80％；待幼苗长出4～6片真叶，高度为3～4cm时，移栽进行盆栽实验；

步骤2、将选取的生长状况一致的青葙幼苗6株种植于镉污染土壤中；土壤装在2L的塑料小桶中，每桶装1.5kg；每个小桶中种植1株青葙幼苗；

步骤4、使用常规方法对青葙进行水肥管理，从移栽之日起计算，种植8周后，收获青葙的地上部分茎和叶，用去离子水反复冲洗，然后在105℃杀青30min，65℃烘干至恒重，过筛消解后用原子吸收光谱仪PE-AA700测定Cd含量，计算每一株青葙对土壤镉的去除量。

2.根据权利要求1所述的有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法，其特征在于：步骤2中，所述镉污染土壤采自桂林阳朔思的村，土壤镉含量为6.10mg/kg。

3.根据权利要求1所述的有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法，其特征在于：步骤2中，所述塑料小桶的尺寸为12.5cm×17cm。

4.根据权利要求1所述的有机酸配合施肥提高超积累植物青葙修复效率的方法，其特征在于：步骤3中，所述添加剂的浓度为：柠檬酸5mmol/kg、尿素300mg/kg、磷酸二氢钙200mg/kg、氯化钾150mg/kg。