CN110576038A - 苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法 - Google Patents

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何嵘
段涛
杨帆
陈涛
王茜
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    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
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Abstract

本发明公开了一种苜蓿草‑丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，包括以下步骤：步骤一、丛枝菌根真菌菌剂的制备；步骤二、将苜蓿种子进行处理后包衣；步骤三、在镉污染土壤的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复。本发明结合植物修复与微生物修复技术两种方法，通过对苜蓿草‑丛枝菌根共生体培养，实现对镉污染土壤进行修复，并且采用共生促进剂的作用以及对苜蓿种子进行包衣，提高了苜蓿草与丛枝菌根的共生，提高了丛枝菌根真菌对苜蓿草的浸染，进一步提高了对镉污染土地的修复效果。

Description

苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法
技术领域
本发明涉及一种镉污染土壤的修复方法，具体涉及一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法。
背景技术
近年来，随着经济的快速发展，重金属污染的土壤不断增加，特别是大批污染企业关闭和搬迁后，城市周边出现大量被遗弃的镉污染的工业场地。镉进入土壤生态系统后，破坏植物及微生物的生存环境，造成土壤质量的下降，从而对作物产量和质量构成威胁，因此镉土壤污染的修复和治理刻不容缓。
镉污染土壤的修复技术主要有物理修复方法、化学淋洗、动物修复、微生物修复和植物修复等，物理修复方法效率较高，但耗费大量能量，土壤有机质和水分都会遭到不同程度破坏；化学修复法不仅可以进行原位修复，也可进行异地修复，具有治理效果稳定、修复彻底的优点，但易造成二次污染；动物修复和微生物修复作为一种绿色修复技术相比于其他修复方式具有经济、方便、不改变土壤固有理化性质的特点，但其修复速度慢、见效时间长、对土壤环境要求高的问题限制了其大面积的推广应用；植物修复技术与传统的土壤修复方法相比，费用低廉、不破坏土壤结构、不造成地下水的二次污染，同时能美化环境，易于为社会所接受，是一种集生态和治理于一体的新兴技术，得到了快速发展，成为绿色土壤环境修复技术之一。现有技术中有采用植物修复和微生物修复相结合的方式对镉污染进行修复，但是其采用的过程相对复杂，且没有从增强植物与微生物共生的角度去提高镉污染土壤的修复程度，因此对镉污染的效果不理想。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入3％～5％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量20％～30％的水，播种宿主植物的种子，使植物正常生长，4～5个月后即可得到被真菌侵染的宿主植物和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把宿主植物的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气20～30min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入4～8kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理45～60min；得到处理后的苜蓿种子；将处理后的苜蓿种子进行包衣，得到包衣苜蓿种子；
步骤三、在镉污染土壤的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1200～1500g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂20～30g；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米10～12行，每行80～120株；进行田间管理；经生长60～120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复。
优选的是，所述苜蓿种子与电解质溶液的固液比为1g：30～50mL，所述电解质溶液中含有氯化镁5～8％、氢氧化钾3～5％、氯化钠12～16％，其余为去离子水。
优选的是，所述间歇性红外线的红外线波长为800～1000μm，每间隔5～10min照射一次，照射时间10～15s。
优选的是，所述包衣的过程为：按重量份，将5～8份丛枝菌根真菌菌剂、10～20份甲壳素、3～5份凹凸棒土、0.05～0.1份硫酸铜、0.5～1.5份钼酸铵、0.5～1份硫酸锌和5～10份水混合均匀后，得到粘稠状的第一包衣剂；将第一包衣剂均匀涂布在苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子。
优选的是，所述包衣苜蓿种子还包括以下过程：将5～10份魔芋葡甘聚糖、1～3份木薯淀粉、3～5份聚天冬氨酸、1～3份独脚金内酯、0.5～0.8份丁硫克百威、0.3～0.5份吡虫啉、0.2～0.4份亚氨基二琥珀酸盐螯合锌、0.5～0.8份莳萝油脑和5～10份水混合均匀，得到粘稠状的第二包衣剂；将第二包衣剂均匀涂布在涂布有第一包衣剂的苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子。
优选的是，所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：10～20份独脚金内酯、1～3份柠檬酸钠、0.1～0.3份亚硫酸氢钾、0.3～0.5份甘氨酸硒、β-环糊精3～5份和50～100份水。
优选的是，所述步骤三中，丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:1.5～3。
优选的是，所述宿主植物为三叶草、玉米、稗草中的任意一种。
本发明至少包括以下有益效果：本发明结合植物修复与微生物修复技术两种方法，通过对苜蓿草-丛枝菌根共生体培养，实现对镉污染土壤进行修复，并且采用共生促进剂的作用以及用含有丛枝菌根真菌菌剂的包衣剂对苜蓿种子进行包衣，提高了苜蓿草与丛枝菌根的共生，提高了丛枝菌根真菌对苜蓿草的浸染，进一步提高了对镉污染土地的修复效果。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明所述的丛枝菌根真菌菌剂为苏格兰球囊霉Glomus caledonium 90036、蜜色无梗囊霉Acaulospora mellea ZZ、摩西球囊霉Glomus mosseae BEG167或根内球囊霉Glomus intraradices BEG141中的任意一种，均为市售产品。
实施例1：
一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入5％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量30％的水，播种三叶草的种子，使三叶草正常生长，5个月后即可得到被真菌侵染的三叶草和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把三叶草的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；所述的丛枝菌根真菌菌剂为苏格兰球囊霉；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气20min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入5kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理60min；得到处理后的苜蓿种子；将处理后的苜蓿种子进行包衣，得到包衣苜蓿种子；所述苜蓿种子与电解质溶液的固液比为1g：50mL，所述电解质溶液中含有氯化镁8％、氢氧化钾5％、氯化钠16％，其余为去离子水；所述间歇性红外线的红外线波长为1000μm，每间隔10min照射一次，照射时间15s；所述包衣的过程为：按重量份，将8份丛枝菌根真菌菌剂、10份甲壳素、3份凹凸棒土、0.05份硫酸铜、1.5份钼酸铵、1份硫酸锌和10份水混合均匀后，得到粘稠状的第一包衣剂；将第一包衣剂均匀涂布在苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子；
步骤三、分别在两块镉污染土壤(土壤中镉含量为30mg/kg和60mg/kg，土壤采自西南科技大学，将土壤经自然风干后磨碎，过1mm筛后，连续高温高压蒸汽灭菌2h(121℃)，分别加入不同浓度的CdCl2，混合均匀，使Cd浓度达到30mg/kg和60mg/kg)的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1500g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂30g；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米12行，每行120株；进行田间管理；经生长120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复；所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：20份独脚金内酯、3份柠檬酸钠、0.3份亚硫酸氢钾、0.5份甘氨酸硒、β-环糊精5份和100份水；所述丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:3。
实施例2：
一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入4％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量25％的水，播种三叶草的种子，使三叶草正常生长，5个月后即可得到被真菌侵染的三叶草和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把三叶草的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；所述的丛枝菌根真菌菌剂为苏格兰球囊霉；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气30min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入6kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理50min；得到处理后的苜蓿种子；将处理后的苜蓿种子进行包衣，得到包衣苜蓿种子；所述苜蓿种子与电解质溶液的固液比为1g：40mL，所述电解质溶液中含有氯化镁7％、氢氧化钾4％、氯化钠15％，其余为去离子水；所述间歇性红外线的红外线波长为800μm，每间隔8min照射一次，照射时间12s；所述包衣的过程为：按重量份，将6份丛枝菌根真菌菌剂、12份甲壳素、4份凹凸棒土、0.1份硫酸铜、1份钼酸铵、1份硫酸锌和8份水混合均匀后，得到粘稠状的第一包衣剂；将第一包衣剂均匀涂布在苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子；
步骤三、分别在两块镉污染土壤(土壤中镉含量为30mg/kg和60mg/kg，土壤采自西南科技大学，将土壤经自然风干后磨碎，过1mm筛后，连续高温高压蒸汽灭菌2h(121℃)，分别加入不同浓度的CdCl2，混合均匀，使Cd浓度达到30mg/kg和60mg/kg)的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1200g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂25g；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米12行，每行100株；进行田间管理；经生长120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复；所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：15份独脚金内酯、2份柠檬酸钠、0.2份亚硫酸氢钾、0.4份甘氨酸硒、β-环糊精4份和80份水；所述丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:2。
实施例3：
一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入5％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量30％的水，播种三叶草的种子，使三叶草正常生长，5个月后即可得到被真菌侵染的三叶草和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把三叶草的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；所述的丛枝菌根真菌菌剂为苏格兰球囊霉；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气20min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入5kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理60min；得到处理后的苜蓿种子；将处理后的苜蓿种子进行包衣，得到包衣苜蓿种子；所述苜蓿种子与电解质溶液的固液比为1g：50mL，所述电解质溶液中含有氯化镁8％、氢氧化钾5％、氯化钠16％，其余为去离子水；所述间歇性红外线的红外线波长为1000μm，每间隔10min照射一次，照射时间15s；所述包衣的过程为：按重量份，将8份丛枝菌根真菌菌剂、10份甲壳素、3份凹凸棒土、0.05份硫酸铜、1.5份钼酸铵、1份硫酸锌和10份水混合均匀后，得到粘稠状的第一包衣剂；将第一包衣剂均匀涂布在苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子；所述包衣苜蓿种子还包括以下过程：将10份魔芋葡甘聚糖、3份木薯淀粉、5份聚天冬氨酸、3份独脚金内酯、0.8份丁硫克百威、0.5份吡虫啉、0.4份亚氨基二琥珀酸盐螯合锌、0.8份莳萝油脑和10份水混合均匀，得到粘稠状的第二包衣剂；将第二包衣剂均匀涂布在涂布有第一包衣剂的苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子；
步骤三、分别在两块镉污染土壤(土壤中镉含量为30mg/kg和60mg/kg，土壤采自西南科技大学，将土壤经自然风干后磨碎，过1mm筛后，连续高温高压蒸汽灭菌2h(121℃)，分别加入不同浓度的CdCl2，混合均匀，使Cd浓度达到30mg/kg和60mg/kg)的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1500g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂30g；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米12行，每行120株；进行田间管理；经生长120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复；所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：20份独脚金内酯、3份柠檬酸钠、0.3份亚硫酸氢钾、0.5份甘氨酸硒、β-环糊精5份和100份水；所述丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:3。
实施例4：
一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入4％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量25％的水，播种三叶草的种子，使三叶草正常生长，5个月后即可得到被真菌侵染的三叶草和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把三叶草的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；所述的丛枝菌根真菌菌剂为苏格兰球囊霉；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气30min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入6kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理50min；得到处理后的苜蓿种子；将处理后的苜蓿种子进行包衣，得到包衣苜蓿种子；所述苜蓿种子与电解质溶液的固液比为1g：40mL，所述电解质溶液中含有氯化镁7％、氢氧化钾4％、氯化钠15％，其余为去离子水；所述间歇性红外线的红外线波长为800μm，每间隔8min照射一次，照射时间12s；所述包衣的过程为：按重量份，将6份丛枝菌根真菌菌剂、12份甲壳素、4份凹凸棒土、0.1份硫酸铜、1份钼酸铵、1份硫酸锌和8份水混合均匀后，得到粘稠状的第一包衣剂；将第一包衣剂均匀涂布在苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子；所述包衣苜蓿种子还包括以下过程：将7份魔芋葡甘聚糖、2份木薯淀粉、4份聚天冬氨酸、2份独脚金内酯、0.6份丁硫克百威、0.4份吡虫啉、0.3份亚氨基二琥珀酸盐螯合锌、0.6份莳萝油脑和8份水混合均匀，得到粘稠状的第二包衣剂；将第二包衣剂均匀涂布在涂布有第一包衣剂的苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子；
步骤三、分别在两块镉污染土壤(土壤中镉含量为30mg/kg和60mg/kg，土壤采自西南科技大学，将土壤经自然风干后磨碎，过1mm筛后，连续高温高压蒸汽灭菌2h(121℃)，分别加入不同浓度的CdCl2，混合均匀，使Cd浓度达到30mg/kg和60mg/kg)的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1200g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂25g；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米12行，每行100株；进行田间管理；经生长120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复；所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：15份独脚金内酯、2份柠檬酸钠、0.2份亚硫酸氢钾、0.4份甘氨酸硒、β-环糊精4份和80份水；所述丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:2。
对比例1：
一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入5％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量30％的水，播种三叶草的种子，使三叶草正常生长，5个月后即可得到被真菌侵染的三叶草和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把三叶草的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；所述的丛枝菌根真菌菌剂为苏格兰球囊霉；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气20min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入5kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理60min；得到处理后的苜蓿种子；
步骤三、分别在两块镉污染土壤(土壤中镉含量为30mg/kg和60mg/kg，土壤采自西南科技大学，将土壤经自然风干后磨碎，过1mm筛后，连续高温高压蒸汽灭菌2h(121℃)，分别加入不同浓度的CdCl2，混合均匀，使Cd浓度达到30mg/kg和60mg/kg)的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1500g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂30g；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米12行，每行120株；进行田间管理；经生长120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复；所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：20份独脚金内酯、3份柠檬酸钠、0.3份亚硫酸氢钾、0.5份甘氨酸硒、β-环糊精5份和100份水；所述丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:3。
对比例2：
一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入5％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量30％的水，播种三叶草的种子，使三叶草正常生长，5个月后即可得到被真菌侵染的三叶草和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把三叶草的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；所述的丛枝菌根真菌菌剂为苏格兰球囊霉；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气20min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入5kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理60min；得到处理后的苜蓿种子；将处理后的苜蓿种子进行包衣，得到包衣苜蓿种子；所述苜蓿种子与电解质溶液的固液比为1g：50mL，所述电解质溶液中含有氯化镁8％、氢氧化钾5％、氯化钠16％，其余为去离子水；所述间歇性红外线的红外线波长为1000μm，每间隔10min照射一次，照射时间15s；所述包衣的过程为：按重量份，将8份丛枝菌根真菌菌剂、10份甲壳素、3份凹凸棒土、0.05份硫酸铜、1.5份钼酸铵、1份硫酸锌和10份水混合均匀后，得到粘稠状的第一包衣剂；将第一包衣剂均匀涂布在苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子；
步骤三、分别在两块镉污染土壤(土壤中镉含量为30mg/kg和60mg/kg，土壤采自西南科技大学，将土壤经自然风干后磨碎，过1mm筛后，连续高温高压蒸汽灭菌2h(121℃)，分别加入不同浓度的CdCl2，混合均匀，使Cd浓度达到30mg/kg和60mg/kg)的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1500g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂30g；然后对镉污染土壤进行翻整，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米12行，每行120株；进行田间管理；经生长120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复；所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：20份独脚金内酯、3份柠檬酸钠、0.3份亚硫酸氢钾、0.5份甘氨酸硒、β-环糊精5份和100份水；所述丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:3。
对实施例1～4和对比例1～2种植的苜蓿草进行丛枝菌根真菌浸染率的测定；测定方法如下：
用蒸馏水将生长120天后的苜蓿根洗净，剪成约1cm长的小段，放入15％的KOH溶液中，90℃恒温水浴30min，用蒸馏水轻轻漂洗苜蓿根样；用10％的H2O2漂白30min，用蒸馏水冲洗；再将苜蓿根浸入1％的HCl溶液中静置3min，用蒸馏水洗去HCl溶液后，加入0.05％的Trypanblue(TB)染液，90℃水浴下染色30min；染色后，用酸性甘油(乳酸：甘油＝1：1)洗去根的浮色，随机挑取50条根段于显微镜下观察侵染情况；参照Trouvelot等(1986)(Trouvelot,A.,Kough,J.L.and Gianinazzi-Pearson,V.(1986)Mesure du taux demycorhization VA d’un systeme radiculaire.Recherche de methods d’estimationayant une signification fonctionnelle.In:Gianinazzi-Pearson V.and Gianinazzi,S.,Eds,Physiological and Genetical Aspects of Mycorrhizae,INRA,Paris,217-221.)的方法计算丛枝菌根真菌侵染强度。结果如表1所示。
对实施例1～4和对比例1～2种植的苜蓿草进行生物量的测定，测定方法如下：
将生长120天后的苜蓿收获后，用去离子水冲洗干净，取植物地下部分，置于80℃烘箱中72h至恒重，称干重；测定结果如表1所示。
表1
从表1可以看出，采用本发明的方法，实施例1～4中采用种子包衣及共生促进剂，其提高了丛枝菌根真菌菌剂对苜蓿草的侵染率；且明显促进了苜蓿草的生长，地上和地下部分生物量明显增加；在本发明中，共生促进剂和包衣过程中采用的独脚金内酯及其他成分可以增强丛枝菌根真菌菌剂与苜蓿草的共生，进一步增强了苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复效果。
对实施例1～4和对比例1～2种植的苜蓿草进行Cd含量测定，测定方法如下：
将种植120天后的苜蓿草挖出，分为地上部分和地下部分，根系先用蒸馏水冲洗，再在25mmol·L-1乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)溶液中交换20min，以去除根系表面粘附的金属离子，再用去离子水冲洗干净，吸水纸吸干表面水分，将茎秆、叶片和根系分开，110℃下杀菌60min，然后在60℃下烘干至恒重，测定根、茎、叶干物质量。然后准确称取苜蓿根、茎、叶样品0.2g，采用HNO3-HClO4(87：13，v/v，分析纯)湿灰化-原子吸收法测定Cd含量(TAS-986火焰型原子吸收仪)。测定结果如表2所示。
表2
对实施例1～4和对比例1～2种植的苜蓿草后的土壤的Cd含量的进行测定，测定结果如表3所示。
表3
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (8)

1.一种苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、以重量比为2：1：1的河沙、泥炭和珍珠岩为基质，过筛，121℃灭菌90min，经灭菌后，在基质中接入3％～5％的丛枝菌根真菌菌剂，拌匀，然后在基质中加入基质重量20％～30％的水，播种宿主植物的种子，使植物正常生长，4～5个月后即可得到被真菌侵染的宿主植物和含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质；把宿主植物的地上部分剪去，剪碎根段，并与含有丛枝菌根真菌孢子、根外菌丝的基质混匀，即制得丛枝菌根真菌菌剂；
步骤二、将苜蓿种子加入容器中，加入电解质溶液，充入氮气20～30min，然后在容器中插入两块竖直平行的电极板，接入4～8kV的电压，在间歇性红外线的照射下处理45～60min；得到处理后的苜蓿种子；将处理后的苜蓿种子进行包衣，得到包衣苜蓿种子；
步骤三、在镉污染土壤的表土层中接种丛枝菌根真菌菌剂，接种比例为每1200～1500g土壤中加入丛枝菌根真菌菌剂20～30g；然后对镉污染土壤进行翻整，在翻整的过程中喷洒共生促进剂，然后将苜蓿种子种植，种植密度为为每平方米10～12行，每行80～120株；进行田间管理；经生长60～120天后，收获植物体，晒干、转移后集中焚烧，实现对镉污染土壤的修复。
2.如权利要求1所述的苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述苜蓿种子与电解质溶液的固液比为1g：30～50mL，所述电解质溶液中含有氯化镁5～8％、氢氧化钾3～5％、氯化钠12～16％，其余为去离子水。
3.如权利要求1所述的苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述间歇性红外线的红外线波长为800～1000μm，每间隔5～10min照射一次，照射时间10～15s。
4.如权利要求1所述的苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述包衣的过程为：按重量份，将5～8份丛枝菌根真菌菌剂、10～20份甲壳素、3～5份凹凸棒土、0.05～0.1份硫酸铜、0.5～1.5份钼酸铵、0.5～1份硫酸锌和5～10份水混合均匀后，得到粘稠状的第一包衣剂；将第一包衣剂均匀涂布在苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子。
5.如权利要求4所述的苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述包衣苜蓿种子还包括以下过程：将5～10份魔芋葡甘聚糖、1～3份木薯淀粉、3～5份聚天冬氨酸、1～3份独脚金内酯、0.5～0.8份丁硫克百威、0.3～0.5份吡虫啉、0.2～0.4份亚氨基二琥珀酸盐螯合锌、0.5～0.8份莳萝油脑和5～10份水混合均匀，得到粘稠状的第二包衣剂；将第二包衣剂均匀涂布在涂布有第一包衣剂的苜蓿种子表面，然后经常温晾晒干燥，得到包衣苜蓿种子。
6.如权利要求1所述的苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述共生促进剂包括以下重量份的原料混合：10～20份独脚金内酯、1～3份柠檬酸钠、0.1～0.3份亚硫酸氢钾、0.3～0.5份甘氨酸硒、β-环糊精3～5份和50～100份水。
7.如权利要求1所述的苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述步骤三中，丛枝菌根真菌菌剂与共生促进剂的质量比为1:1.5～3。
8.如权利要求1所述的苜蓿草-丛枝菌根共生体对镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述宿主植物为三叶草、玉米、稗草中的任意一种。
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