CN111408621B - 镉污染土壤复合微生物修复剂及边生产边修复的技术方法 - Google Patents
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Abstract
镉污染土壤复合微生物修复剂及边生产边修复的技术方法,所述镉污染土壤复合微生物修复剂为洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂体积比为1:0.8~1.2的复合菌制剂。所述技术方法为:(1)生产期:整地,施Si/Fe或C/Fe复合镉污染土壤改良剂和底肥,种植水稻,收获;(2)修复期:a.施基肥,整地起垄,施土壤镉活化剂和镉污染土壤复合微生物修复剂,种植高粱,收获;b.除草,施肥,整地,施土壤镉活化剂和镉污染土壤复合微生物修复剂,种植东南景天,收获。本发明修复剂降镉率高,修复效率好且稳定,绿色安全;本发明方法集土壤调理、植物和微生物修复于一体,经济效益高,周期短,成本低,操作简单,适于农业推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种镉污染土壤修复剂及修复的方法,具体涉及一种镉污染土壤复合微生物修复剂及边生产边修复的技术方法。
背景技术
近年来,由于工矿业活动的加剧,以及农业生产中各种农药、化肥不合理的使用,导致土壤重金属污染日益严重。据估算,由于重金属(准金属)污染造成的我国粮食产量损失每年超过1000万t,导致总经济损失超过200亿元。重金属污染治理已成为我国亟待解决的环境问题之一。
据调查显示,重金属污染的农业土壤约占农田种植面积的16.7%,其中40%以上的土壤被Cd污染,超过10%的稻米被Cd污染。水稻是我国的主要粮食作物之一,大米占我国所有谷物消费量的55%,尤其是我国南方地区是水稻的主产区。随着农田土壤环境的持续恶化,土壤镉污染导致的稻米镉超标问题对人类健康的危害影响日益严重。Cd作为主要的土壤重金属污染元素之一,即使在浓度较低的情况下,也极易被水稻吸收并在籽粒等部位积累,并通过食物链进入人体,并在人体中会不断富集,对人体肝脏、肾脏、骨骼等造成损害,给人们身体健康带来了巨大危害,引起世界的普遍关注。
目前,农田土壤重金属污染修复的主要方法为物理修复、化学修复、生物修复(植物和微生物修复等)。其中,植物修复因其具有操作简单、改善土质、环境友好及非破坏性等优点而被使用。植物修复是一种资源节约、环境友好的新兴修复技术。利用超富集植物充分吸收转运土壤中的重金属,再通过收获超富集植物地上部以达到移除土壤重金属的目的,是一种非常具有潜力的土壤重金属污染修复方法。超富集植物的筛选作为植物修复技术的关键,成为研究热点之一。Cd污染土壤的植物萃取修复关键在于能找到生长迅速、生物量大、富集能力强、能够适应不同气候环境的超富集植物。
国内外学者发现的Cd超富集植物种类繁多,如东南景天、龙葵、印度芥菜等。然而,这些Cd超富集植物都不同程度存在着生长缓慢、植株矮小、地上部生物量较小等缺点,因此,若仅仅是通过超富集植物东南景天对镉污染土壤进行修复所需时间势必漫长。目前,各种方法和不同措施的优化组合已成为土壤修复领域的研究趋势,已有许多研究对各种修复方法进行组合尝试。
CN109892180A公开了一种商陆和水稻轮作修复镉污染土壤的方法,主要是利用镉超富集植物商陆和镉高吸收品种水稻从农田土壤中大量吸收累积镉,通过收割其地上部分生物量带走土壤中大量的镉。但是,由于该方法是单纯凭借植物修复来降低土壤中的镉含量,修复植物容易受到外界因素的影响(如气候、温度等)导致长势不好,降低修复效果,因此修复效果不稳定。
CN106424130A公开了一种镉污染稻田的修复方法,是采用新型镉超积累植物伴矿景天与水稻轮作,结合施用生物炭,增加稻田土壤镉的去除率。但是,该方法中采用生物炭作为土壤钝化剂,一方面修复效果较低,需要多次循环才能使土壤镉含量达标;另一方面,施用生物炭对土壤微生物的影响尚未可知,存在一定风险。
CN109647877A公开了一种镉污染农田土壤边生产边修复的调控方法,采用水稻和伴矿景天轮作,结合使用土壤调控剂,一方面减少水稻镉吸收,实现稻米安全生产;另一方面可以增加伴矿景天对土壤镉的吸收去除效率,缩短修复周期。该技术中采用添加硫磺来促进伴矿景天对Cd的吸收量,但是,由于硫磺的氧化产酸作用,前期会使土壤pH降低,重金属溶出,Cd浓度呈现上升的趋势,中期至后期,因为伴矿景天的吸收作用,溶液Cd呈下降趋势,因此适量的硫磺是关键,而在实际应用中,硫磺的施用量尚未有具体的参考值,具体效果仍需进一步探索。
CN110238175A公开了一种利用油菜-中稻轮作修复镉污染农田土壤的方法,是采用高富集油菜和低积累中稻轮作,并配合活化基肥、叶面活化剂、钝化调理剂以及叶面阻控剂,来提高镉污染土壤的修复效果。虽然经过油菜-水稻轮作系统种植之后土壤镉含量分别下降24.3%和13.8%,但是,该方法以两年为一个周期,修复年限相对较长。
CN106069429A公开了一种降低中稻稻米镉含量的方法,充分利用水稻休耕期和水稻秸秆,实行超富集植物伴矿景天和中稻轮作方式,以第一年的水稻秸秆作为活化剂,采用“植物萃取”技术降低稻田土壤总Cd和“土壤钝化+叶面阻控+水分管理”集成技术降低稻米Cd,最终实现秸秆的资源化利用以及土壤Cd和稻米Cd均降低的双重目标。但是,该方法中秸秆还田使得秸秆中的Cd又回到大田,且Cd的去除也是单纯凭借植物修复来降低土壤中的镉含量,修复植物容易受到外界因素的影响(如气候、温度等)导致长势不好,降低修复效果。
综上可知,现有辅助植物富集镉的修复剂存在修复效果不好、不稳定、风险未知等技术缺陷,修复种植方法也难以兼顾经济效益,不利于大范围推广。因此,亟待找到一种降镉率高,修复效率好且稳定的镉污染土壤的修复剂,并建立一套既能保障水稻的安全生产,又能高效、稳定的移除修复土壤重金属污染的种植修复模式。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种降镉率高,修复效率好且稳定,绿色安全的镉污染土壤复合微生物修复剂。
本发明进一步所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种集土壤调理、植物修复和微生物修复于一体,降镉率高,修复效率好且稳定,可改善土壤耕种性能,经济效益高,周期短,成本低,绿色安全,操作简单,适宜于农业推广的边生产边修复的技术方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:镉污染土壤复合微生物修复剂,所述镉污染土壤复合微生物修复剂为洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂体积比为1:0.8~1.2的复合菌制剂。所述洋葱伯克氏菌的拉丁名称为Burkholderia cepacia,是一种植物促生菌,对土壤和农业生产是安全的,侧重于镉的吸收和富集;所述皮氏罗尔斯通氏菌的拉丁名称为Ralstonia pickettii。功能菌株可诱导修复植物根系对镉的吸收,促进镉由植物根系向地上部转移,强化植物移除镉的效果。将微生物修复剂与土壤镉活化剂组合使用能够提高富集植物对重金属的去除效果:微生物修复剂是镉活化剂的一种强化,一方面,镉活化剂能够降低土壤pH值,使重金属从土壤中解析出来,可以在一定程度上提高重金属的生物有效性,进而提高修复植物对镉的移除能力;另一方面,由于这两种菌剂的代谢产物中含有一定量的易降解的低分子有机酸,如柠檬酸、果酸、丙二酸、酒石酸等,这些酸性物质释放到土壤中,亦具有活化土壤中重金属镉的能力,这些代谢产物还可通过络合、氧化还原等作用,改变土壤中重金属镉的存在形态,从而提高重金属的生物可利用性,因此,两种菌复配后具有协同作用,既能促进植物的生长,又能促进植物对镉的吸收;土壤镉活化剂和微生物修复剂搭配使用能够促进富集植物对重金属的吸收。
优选地,所述洋葱伯克氏菌制剂的浓度为0.1~0.5g/L。
优选地,所述皮氏罗尔斯通氏菌制剂的浓度为0.2~0.4g/L。
本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下:边生产边修复的技术方法,将水稻-高粱-东南景天三者的种植期进行无缝衔接,并分为生产期和修复期形成闭合的循环修复周期:
(1)生产期:
土壤改良、种植水稻:在中轻度镉污染地块上,于每年4月中上旬,整地,施Si/Fe或C/Fe复合镉污染土壤改良剂和底肥,种植水稻,于当年6月下旬收获;
(2)修复期:
a.土壤修复、轮作高粱:于当年6月底~7月初,施基肥,整地起垄,施土壤镉活化剂和所述镉污染土壤复合微生物修复剂,种植高粱,于当年9月下旬收获;
b.土壤修复、轮作东南景天:于当年9月底~10月初,除草,施肥,整地,施土壤镉活化剂和所述镉污染土壤复合微生物修复剂,种植东南景天,于次年4月初收获。
本发明方法以低累积水稻、生物质高粱和超富集植物东南景天这三种作物的种植期进行无缝衔接,形成闭合循环修复周期,每个修复周期期限为1年,每年分为两个时期,4~6月为生产期,种植低累积水稻,通过施加土壤改良剂,实现水稻安全生产;7月~次年4月为修复期:7~9月种植生物质高粱,高粱的生物量大、对重金属的耐受性强、吸收量多,且产品不进入食物链;10月~次年4月种植东南景天,东南景天是镉污染农田最具潜力的修复植物,对镉富集能力是别的植物所无法比拟的,且东南景天正好适合在冬春季生长,保证植物生长周期之间的无缝对接,而在种植东南景天期间适时科学施用土壤镉活化剂、微生物修复剂和植物生长促进剂,进一步强化了土壤镉的快速移除。本发明方法通过土壤调理、植物修复及配套调控之间的有机结合,同时实现粮食安全生产和土壤镉的快速绿色移除。
优选地,步骤(1)中,所述水稻的品种为株两优729、株两优706、两优早17、株两优211、株两优15、株两优176、株两优929、潭两优215、湘早籼42号、湘早籼32号、湘早籼45号、欣荣优123、陵两优942、陵两优104、陵两优674、中早39或中嘉早17等中的一种或几种。所述水稻品种均为特别适合在镉污染地块种植的镉低累积水稻品种。
优选地,步骤(1)中,所述中轻度镉污染地块的总镉含量为0.3~1.0 mg/kg,有效态镉含量为0.1~0.6 mg/kg。
优选地,步骤(1)中,在移栽前6~8天进行整地。
优选地,步骤(1)中,所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦、修筑田埂、起灌排水沟。
优选地,步骤(1)中,所述整地的技术要求为:地块翻耕后,保持土壤水分含量为田间持水量的80~90%,犁耕断条率≥3次/m,地表以下植被覆盖率≥60%,立垡与回垡率≤5%,翻耕深度为12~20cm。整地目的是创造良好的土壤耕层构造和表面状态,协调水分、养分、空气、热量等因素,提高土壤肥力,为播种和作物生长、田间管理提供良好条件,均是为植物修复奠定一个良好基础。
优选地,步骤(1)中,所述Si/Fe或C/Fe复合镉污染土壤改良剂的施用量为150~250 kg/亩。施用土壤改良剂可调节耕地土壤质量,补充土壤微量元素,同时,对植物修复提取后活化的重金属进行钝化,降低土壤中的有效镉含量,并结合种植镉低积累水稻,降低镉进入水稻中,实现早稻的安全生产。通过土壤中镉总量、有效态镉含量,确定土壤改良剂的精准施用量,可实现土壤改良剂的高效利用。
优选地,步骤(1)中,所述Si/Fe复合镉污染土壤改良剂的制备方法为:将Fe(NO3)3溶液和NaOH溶液混合反应后,得羟基铁溶液,再将硅藻土加入羟基铁溶液中混合,搅拌至泥浆状,烘焙,即成。所述Si/Fe复合镉污染土壤改良剂以硅藻土为载体,以羟基铁为负载物,能在改善硅藻土的理化构造的同时还可保持羟基铁的固有特性,增强其稳定性,提高回收率,使用后,可钝化土壤有效镉,并调理土壤理化性质与肥力,能显著降低土壤中交换态镉的含量。
优选地,所述Fe(NO3)3溶液和NaOH溶液以Fe(NO3)3与NaOH的摩尔比为1:0.2~2.0(更优选1:0.3~1.5)混合反应。
优选地,所述Fe(NO3)3溶液的摩尔浓度为0.8~1.2mol/L,NaOH溶液的摩尔浓度为3~5mol/L。
优选地,所述羟基铁溶液中的羟基铁与硅藻土的质量比为2~4:1。
优选地,所述烘焙的温度为90~120℃,时间为24~72h。
优选地,步骤(1)中,所述C/Fe复合镉污染土壤改良剂的制备方法为:将FeSO4·7H2O和湿地植物秸秆生物炭加入水中,通入氮气,搅拌,然后加入无水乙醇,继续搅拌,再加入葡萄籽提取液,继续搅拌至溶液呈黑色,真空抽滤,滤渣用和无水乙醇先后交叉洗涤≥3次后,真空干燥,即成。所述C/Fe复合镉污染土壤改良剂以湿地植物秸秆生物炭为载体,通过葡萄籽浸提液绿色还原负载零价铁,增强了零价铁的稳定性,所得产品绿色、安全、高效;使用后,可钝化土壤有效镉,并调理土壤理化性质与肥力,显著降低土壤中交换态镉的含量。
优选地,所述葡萄籽提取液的制备方法为:将葡萄籽以质量体积比(g/mL)3~5:100置于水中,在70~90℃下,密封水浴加热0.8~1.2h,过滤,得葡萄籽提取液。
优选地,所述FeSO4·7H2O与湿地植物秸秆生物炭和水的摩尔质量比(mol/g/g)为0.4~0.6:1:100。
优选地,所述无水乙醇和葡萄籽提取液与水的体积比为0.4~0.6:0.2~0.4:1。
优选地,所述真空干燥的温度为70~90℃,时间为20~30h。
优选地,步骤(1)中,所述底肥的施用量为20~40kg/亩。底肥施用的目的主要是供给植物整个生长期中所需要的养分,为作物生长发育创造良好的土壤条件,也有改良土壤、培肥地力的作用。
优选地,步骤(1)中,所述底肥为N、P、K的质量比为15:15:15的复合肥。
优选地,步骤(1)中,所述种植水稻的具体操作为:移栽水稻苗,除草并追肥,全生育期淹水灌溉,进行病虫草害管理。
优选地,所述移栽的密度为0.90~0.95万穴/亩,5~6苗/穴。所述移栽为采用常规水育秧手工移栽。
优选地,所述除草并追肥的时间为移栽后7~10天。
优选地,所述除草所用除草剂的用量为20~50g/亩。所述除草剂优选苯苄甲草胺。
优选地,所述追肥的总用量为14~25kg尿素/亩,其中,2叶1心期追施尿素2~7kg/亩,分蘖期追施尿素12~18 kg/亩。所述追肥的目的是让作物长得更好,以产生更大的生物量,才能富集更多的镉。
优选地,所述全生育期淹水灌溉是指:全生育期保持田间有水层,直到收割前6~8天自然落干。特别是在抽穗前20天至抽穗后20天内,保证田间有2.5~3.5cm水层,后期做到不晒田、少晒田,因特殊要求要晒田的,实行放水露田,降低晒田的程度和时间。
步骤(1)中,收获的稻米用于生产工业用乙醇,秸秆全部进行资源化利用。
优选地,步骤(2)中,所述土壤镉活化剂的用量均为20~30kg/亩。
优选地,步骤(2)中,所述镉污染土壤复合微生物修复剂的用量均为25~35kg/亩。
土壤镉活化剂和镉污染土壤复合微生物修复剂搭配使用时的用量,需要综合考虑对重金属的活化解析能力、对土壤pH值的影响、对作物正常生长的影响、对作物富集转移重金属的影响以及原料成本。
优选地,步骤(2)中,将土壤镉活化剂配制成浓度2~5 mmol/L的水溶液,分2次在整地时喷洒。所述分2次在整地时喷洒优选为:分2次在地块翻耕前后喷洒。
优选地,步骤(2)中,所述土壤镉活化剂为柠檬酸、草酸或乙二胺四乙酸等中的一种或几种。
优选地,步骤(2)a中,所述基肥的施用量为40~60 kg/亩。所述基肥施用的目的主要是供给植物整个生长期中所需要的养分,为作物生长发育创造良好的土壤条件,也有改良土壤、培肥地力的作用。
优选地,步骤(2)a中,所述基肥为35%专用复合肥。
优选地,步骤(2)a中,在播种前12~17天进行整地起垄。
优选地,步骤(2)a中,所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦。
优选地,步骤(2)a中,所述起垄的垄间距为40~60cm,垄沟深15~25cm、宽25~35cm。
优选地,步骤(2)a中,所述种植高粱的具体操作为:播种,中耕,在中耕期间进行定苗、培土、追肥,进行水分管理及病虫草害管理。
优选地,所述播种的深度为3~5cm,穴距15~25cm,每穴5~6粒种子。采用免耕精量播种机在垄上播种。
优选地,在2~3叶期进行第一次中耕并补苗,在5~6叶期进行定苗,在定苗的同时进行第二次中耕,在第二次中耕后8~15天进行第三次中耕,当植株长到65~75cm高即将封行时,进行培土,同时追施尿素或磷酸氢铵。第一次中耕的目的是拨除过于稠密地段的弱苗,同时对于长势较弱或没有发芽的幼苗进行补苗;第二次中耕的目的是切断表层根系,促使根系下扎;第三次中耕的目的是促进植株对肥料的吸收和生长。培土的目的是将行间的土壤培于生物质高粱的基部,在行间形成垄沟,促进支持根的生长,增强吸收能力,防止倒伏,便于排涝和灌溉。
优选地,所述定苗为每穴定苗1株,每亩留苗量为6500~7500株。定苗的目的是发挥良种的增产效应,以增加高粱的生物质产量,提高去镉含量。
优选地,所述第二、三次中耕的深度为8~12cm。
优选地,所述追肥的用量为10~18kg/亩。追肥的目的是为了让高粱生长得更好,生物量越大,越有利于土壤的除镉修复。
优选地,所述水分管理是指在整个种植期间浇水3次,其中,抽穗前需浇水1次。
优选地,所述病虫草害管理时若发生蚜虫,用溴氰菊脂、氯氰菊脂等无公害农药喷洒防治。
步骤(2)a中,收获的高粱用于生产工业用乙醇,秸秆全部进行资源化利用。
优选地,步骤(2)b中,所述除草是每亩用0.35~0.75kg、10%草甘膦兑水20~30kg进行喷施。通过除草消灭原有杂草。
优选地,步骤(2)b中,所述施肥是施用0.8~1.2t有机肥/亩或N、P、K的质量比为1:1:1的三元复合肥40~60 kg/亩。
优选地,步骤(2)b中,在移栽前8~12天进行整地。
优选地,步骤(2)b中,所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦、整理水渠。通过整地,让东南景天生长得更好,增加生物量,从而提高对镉的富集效果。
优选地,所述畦面宽为1.0~1.5 m。且畦面要求平整,中间高两边低,畦间水沟平整不积水。
优选地,整理水渠后,进水渠宽0.25~0.35m,深0.3~0.5m,排水渠宽0.25~0.35m,深0.4~0.6m。
优选地,步骤(2)b中,所述种植东南景天的具体操作为:划沟,移栽东南景天苗,施促根肥,进行草害管理、水分管理、施肥管理。
优选地,所述划沟为5~7条/畦。
优选地,所述移栽的株距为6~10cm。
优选地,所述促根肥的用量为15~30 kg/亩。施促根肥后,覆土平整并浇透定根水。
优选地,所述促根肥为景天促根肥。
优选地,所述草害管理是指:在移栽6~8天后,每亩用100 mL、90%乙草胺除草剂兑水20~30L施用,1.4~1.6个月后再次进行喷施,在杂草长出3~4片叶时,每亩用100mL高效氟吡嘉禾灵兑水10~20L施用。通过喷施除草剂可防除萌发的杂草并对杂草种子进行封闭处理。
优选地,所述水分管理是指:移栽后1~2周内,保持土壤水分含量为田间持水量的75~85%,生长期间保持土壤水分含量为田间持水量的65~75%。所述土壤水含量见干见湿,更利于东南景天的生长。暴雨等天气过后以及田间积水较多的情况下,及时进行清沟排水,以免淹水导致东南景天根部腐烂。
优选地,所述施肥管理是指:当年12月初、次年2月底、次年4月初各追施8~12 kg尿素/亩,生长期间,每月施用1次15~30 kg景天专用叶面肥/亩。
步骤(3)中,收获的东南景天可进行资源化利用。
优选地,在高粱定苗或移栽东南景天后,在植株根部土壤和/或叶面喷施植物生长促进剂。修复植物生长期间,施加植物生长促进剂可对植物生长发育进行激素诱导、调控,从而促进生物质高粱与东南景天的生长发育,强化修复植物的抗逆性,进而强化整个修复技术体系的稳定性与可靠性。
优选地,所述植物生长促进剂为油菜素内酯溶液、生长素溶液或赤霉素溶液等中的一种或几种。所述生长素优选吲哚-3-乙酸溶液。更优选,所述植物生长促进剂由油菜素内酯溶液和生长素溶液以体积比为1:1配制而成。
优选地,所述各植物生长促进剂的浓度为:油菜素内酯溶液8~12mg/L,生长素溶液10~20mg/L,赤霉素溶液30~50mg/L。
优选地,所述植物生长促进剂的喷施量为15~25mL/次/株,每隔5~7天喷一次,连续喷施2~4次。喷施量以充分湿润植物根系土壤及叶面为宜。
本发明方法中,水稻、高粱和东南景天均采用机械化收获,收获前10~15天,做田间调查,并制定作业计划,收获前3~5天,对地块中的沟渠、垄台予以平整,作业前进行试收获,调整机具,达到农艺要求;植物收获后晒干、打捆、出售。
本发明所使用的肥料及药剂均不含重金属。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明提供的镉污染土壤复合微生物修复剂和边生产边修复的技术方法降镉率高,修复效率好且稳定,绿色安全;常规田间管理模式下,生物质高粱年度镉移除量为1~3g/亩,土壤总镉移除率为5~10%,东南景天年度镉移除量为3~5g/亩,土壤总镉移除率为15~20%;在本发明土壤镉活化剂和镉污染土壤微生物修复剂的协同作用下,水稻-生物质高粱-东南景天轮作一个周期后,能使土壤中总镉含量由0.60 mg/kg降至0.32mg/kg,年度镉移除量高达9.17g/亩,年度镉移除率高达46.7%;土壤有效态镉含量由0.223 mg/kg降至0.176mg/kg,降低了21.1%;另外,土壤中的有机质、全氮、有效磷、阳离子交换量、速效钾等均发生不同程度的提升,改善了土壤的耕种性能;
(2)本发明方法充分发挥了土壤调理、植物修复和微生物修复在镉污染土壤治理中的作用,形成了“三位一体”的中轻度镉污染土壤治理耦合技术,同时对修复植物收获物进行资源化利用,既实现了土壤镉的绿色快速移除,又保证了作物安全优质生产,创造了可观的经济效益,周期短,操作简单,形成了可复制、可推广、高效能、高收益的土壤镉污染修复技术体系;
(3)本发明方法经济效益好,生物质高粱的生物量为1200~1600kg/亩(干重),东南景天的生物量为100~130kg/亩(干重),且水稻和高粱的秸秆资源可以进行高质化利用,每年每亩收益≥2000元,收益高、成本低,适宜于农业推广。
附图说明
图1是本发明实施例1所使用的洋葱伯克氏菌制剂的SEM图;
图2是本发明实施例1所使用的皮氏罗尔斯通氏菌制剂的SEM图;
图3是本发明实施例1所使用的洋葱伯克氏菌制剂镉吸附前后的红外光谱图;
图4是本发明实施例1所使用的皮氏罗尔斯通氏菌制剂镉吸附前后的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的洋葱伯克氏菌的型号为D54,购于中国农业部环境保护科研监测所生态毒理与环境修复中心;本发明实施例所使用的皮氏罗尔斯通氏菌型号为DX-T3-01,由中国普通微生物菌种保藏管理中心提供,保藏号为:CGMCC 1.3116;本发明实施例所选择的镉污染地块为100亩,位于湘潭市湘潭县某地,均分为两个地块,分别供实施例1、2使用,所述镉污染地块的总镉含量为0.6mg/kg,有效态镉含量为0.223mg/kg;本发明实施例所使用的水稻品种为湘早籼32号,购于湖南湘潭市兴农种业公司;本发明实施例所使用的底肥购于湖北新洋丰肥业股份有限公司;本发明实施例所使用的肥料及药剂均不含重金属;本发明实施例所使用的植株苗、肥料或化学试剂,如无特殊说明,均通过常规商业途径获得。
参考例1 Si/Fe复合镉污染土壤改良剂
将1mol/L的Fe(NO3)3溶液和4mol/L的NaOH溶液以Fe(NO3)3与NaOH的摩尔比为1:0.5混合反应后,得羟基铁溶液,按照羟基铁与硅藻土的质量比为3:1,将硅藻土加入羟基铁溶液中混合,搅拌至泥浆状,在110℃下,烘焙48h,得Si/Fe复合镉污染土壤改良剂。
参考例2 C/Fe复合镉污染土壤改良剂
将FeSO4·7H2O和湿地植物秸秆生物炭以摩尔质量比为0.5:1:100mol/g/g加入水中,通入氮气,搅拌,然后加入无水乙醇(与水的体积比为0.5:1),继续搅拌,再加入葡萄籽提取液(与水的体积比为0.3:1),继续搅拌至溶液呈黑色,真空抽滤,滤渣用水和无水乙醇先后交叉洗涤4次后,在80℃下,真空干燥24h,得C/Fe复合镉污染土壤改良剂;所述葡萄籽提取液的制备方法为:将葡萄籽以质量体积比4:100 g/mL置于水中,在80℃下,密封水浴加热1.0h,过滤,得葡萄籽提取液。
镉污染土壤复合微生物修复剂实施例1
镉污染土壤复合微生物修复剂1:洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂体积比为1:1的复合菌制剂;所述洋葱伯克氏菌制剂的浓度为0.3g/L;所述皮氏罗尔斯通氏菌制剂的浓度为0.3g/L。
如图1、2所示,洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂的表面均较为平滑且饱满,具有较大的比表面积,能够为Cd的吸附提供较多的吸附位点。
为了研究洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂脱镉的机理,分别将洋葱伯克氏菌制剂(0.3g/L)与皮氏罗尔斯通氏菌制剂(0.3g/L)按体积比1:2加入到100mg/L的Cd2+溶液中,调节溶液初始pH值为6.0,在30℃下,恒温振荡2h,固液分离,以检测其镉吸附前后红外吸收峰的变化情况,进而证明吸附行为的发生情况。
如图3所示,洋葱伯克氏菌制剂吸附Cd2+后,位于3404.63cm-1处的-OH最大的吸收峰变窄,迁移至3300.36cm-1;在1654.68cm-1的吸收峰,是细胞蛋白质酰胺Ⅰ带,迁移至1654.80cm-1且吸收峰变强,是酰胺基的C=O 的伸缩振动引起;位于1541.65cm-1处的吸收峰是由于N-H键弯曲振动产生,吸附后迁移至1534.86cm-1吸收峰增强;位于1235.34cm-1处吸收峰可能是C-O、O-H、C-N键伸缩振动引起,吸附后迁移至1232.08cm-1吸收峰变窄变强;在1078.24cm-1 处的吸收带主要是由P=O、P-OH、PO4 3-等伸缩引起,吸附后迁移至1064.04cm-1且吸收峰变窄;位于 546.66cm-1处的吸收峰是由 C-N-S的剪式弯曲振动引起,吸附后迁移至 619.66cm-1且吸收峰强度减弱;吸附前位于2960.11cm-1、2925.56cm-1和2853.33cm-1的吸收峰是由蛋白质、糖类和物质中的C-H键伸缩振动引起的,吸附后基团位置迁移不大,迁移至 2925.54cm-1的吸收峰变强。
如图4所示,皮氏罗尔斯通氏菌剂吸附Cd2+后,位于3300.47cm-1处的-OH最大的吸收峰迁移至3293.13cm-1;吸附前由C-H键引起的2960.20cm-1 和2926.62cm-1处的吸收峰吸附后迁移变化不大;位于1655.02cm-1处的吸收峰是典型的蛋白质酰胺基Ⅰ带和Ⅱ带,由酰胺基中C=O键的伸缩振动及N-H键的弯曲振动引起,吸附后迁移至1647.73cm-1;吸附前位于1395.83cm-1的吸收峰由蛋白质Ⅰ带引起,吸附后迁移至1402.59cm-1 ,且吸收峰变窄,峰强变强;位于1311.41cm-1的吸收峰,主要是由C-O、C-N键引起的,其在吸附后消失;在1236.37cm-1处吸收峰可能是C-O、O-H、C-N键伸缩振动引起,吸附后迁移至1234.78cm-1,且吸收峰变弱,表明C-O、O-H、C-N键参与对Cd2+的吸附;吸附前处于1069.36cm-1 处的吸收带主要是由P=O、P-OH、PO4 3-等伸缩引起,吸附后迁移至1066.10cm-1;位于621.04cm-1的吸收峰迁移至658.83cm-1,同时在537.17cm-1处出现一个新的吸收峰,这是由C-N-S的剪式弯曲振动引起的。
综上,所述菌剂上各基团吸收峰的迁移和增强说明:羟基、羰基、酰胺基、磷酸基等基团均参与了微生物修复剂对Cd2+的吸附过程,洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂配合使用能有效促进修复植物的生长及其对镉的吸收。
镉污染土壤复合微生物修复剂实施例2
镉污染土壤复合微生物修复剂2:洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂体积比为1:0.8的复合菌制剂;所述洋葱伯克氏菌制剂的浓度为0.4g/L;所述皮氏罗尔斯通氏菌制剂的浓度为0.2g/L。
边生产边修复的技术方法实施例1
将水稻-高粱-东南景天三者的种植期进行无缝衔接,并分为生产期和修复期形成闭合的循环修复周期:
(1)生产期:
土壤改良、种植水稻:在镉污染地块上,于2018年4月3日,地块翻耕,翻耕后保持土壤水分含量为田间持水量的85%,深耕地块、整地做畦,犁耕断条率≥3次/m,地表以下植被覆盖率≥60%,立垡与回垡率≤5%,翻耕深度为15cm,修筑田埂、起灌排水沟;
于2018年4月4日,施Si/Fe复合镉污染土壤改良剂200kg/亩和底肥(N:P:K的质量比为15:15:15的复合肥)30 kg/亩;
于2018年4月10日,采用常规水育秧手工移栽湘早籼32号水稻苗,移栽的密度为0.933万穴/亩,5~6苗/穴;
于2018年4月20日,施苯苄甲草胺除草剂30g/亩,并追肥20kg尿素/亩,其中,2叶1心期追施尿素5kg/亩,分蘖期追施尿素15kg/亩;
全生育期淹水灌溉:全生育期保持田间有水层,直到收割前7天自然落干,抽穗前20天至抽穗后20天内,保证田间有3.0cm水层,后期做到不晒田、少晒田;
进行病虫草害管理;
于2018年6月20日收获,收获的稻米用于生产工业用乙醇,秸秆全部进行资源化利用;
(2)修复期:
a.土壤修复、轮作高粱:于2018年6月22日,施35%专用复合肥50 kg/亩;
于2018年6月23日,地块翻耕、深耕地块、整地做畦,起垄,垄间距为50cm,垄沟深20cm、宽30cm,并在整地过程中施土壤镉活化剂柠檬酸25 kg/亩(将柠檬酸配制成浓度2mmol/L的水溶液,分2次在地块翻耕前后喷洒)和30kg/亩镉污染土壤复合微生物修复剂1;
于2018年7月5日,采用免耕精量播种机在垄上播种,播种的深度为3~5cm,穴距20cm,每穴5~6粒种子;
在2~3叶期进行第一次中耕并补苗,在5~6叶期进行定苗,每穴定苗1株,每亩留苗量为7000株,在定苗的同时进行第二次中耕,深度为10cm,在第二次中耕后10天进行第三次中耕,深度为12cm,当植株长到70cm高即将封行时,进行培土,同时追施尿素15kg/亩;
定苗后,在植株根部土壤和叶面喷施植物生长促进剂(由10mg/L的油菜素内酯溶液和15mg/L的吲哚-3-乙酸溶液以体积比为1:1配制而成),20mL/次/株,每隔6天喷1次,连续喷施3次,以充分湿润植物根系土壤及叶面为宜;
进行水分管理:在整个种植期间浇水3次,其中,抽穗前需浇水1次;
进行病虫草害管理:发生蚜虫时,用溴氰菊脂进行喷洒防治;
于2018年9月28日收获,收获的高粱用于生产工业用乙醇,秸秆全部进行资源化利用;
b.土壤修复、轮作东南景天:于2018年9月30日,每亩用0.5kg、10%草甘膦兑水25kg进行喷施除草,施有机肥1t/亩;
于2018年10月1日,地块翻耕、深耕地块、整地做畦、整理水渠,畦面宽为1.2m,且畦面要求平整,中间高两边低,畦间水沟平整不积水,整理水渠后,进水渠宽0.3m,深0.4m,排水渠宽0.3m,深0.5m,并在整地过程中施土壤镉活化剂柠檬酸25kg/亩(将柠檬酸配制成浓度3 mmol/L的水溶液,分2次在地块翻耕前后喷洒)和30kg/亩镉污染土壤复合微生物修复剂1;
划沟6条/畦,于2018年10月11日,移栽东南景天苗,株距为8cm,施景天促根肥20kg/亩,施促根肥后,覆土平整并浇透定根水;
于2018年11月20日,在植株根部土壤和叶面喷施生长素吲哚-3-乙酸溶液(浓度为15mg/L),20mL/次/株,每隔6天喷1次,连续喷施3次,以充分湿润植物根系土壤及叶面为宜;
进行草害管理:在移栽7天后,每亩用100 mL、90%乙草胺除草剂兑水25L施用,1.5个月后再次进行喷施,在杂草长出3~4片叶时,每亩用100mL高效氟吡嘉禾灵兑水15L施用;
进行水分管理:移栽后1.5周内,保持土壤水分含量为田间持水量的80%,生长期间保持土壤水分含量为田间持水量的70%;暴雨等天气过后以及田间积水较多的情况下,及时进行清沟排水;
进行施肥管理:2018年12月1日、2019年2月28日、2019年4月1日各追施10kg尿素/亩,生长期间,每月施用1次 25kg景天专用叶面肥/亩;
于2019年4月6日收获,收获的东南景天进行资源化利用。
本发明实施例中,水稻、高粱和东南景天均采用机械化收获,收获前10~15天,做田间调查,并制定作业计划,收获前3~5天,对地块中的沟渠、垄台予以平整,作业前进行试收获,调整机具,达到农艺要求;植物收获后晒干、打捆、出售。
边生产边修复的技术方法实施例2
本发明实施例与实施例1的区别仅在于:步骤(1)中,将Si/Fe复合镉污染土壤改良剂替换为C/Fe复合镉污染土壤改良剂,施用量为220 kg/亩;步骤(2)a、b中,将镉污染土壤复合微生物修复剂1替换为镉污染土壤复合微生物修复剂2,轮作高粱和轮作东南景天的用量均为28kg/亩。余同实施例1。
为了考察本发明实施例1、2进行边生产边修复种植之后的秸秆产量和镉去除效果,用石墨炉原子吸收分光光度法检测单一种植、常规管理生物质高粱和东南景天以及实施例1、2修复后的土壤镉含量指标,并对生物量进行评价,结果如表1所示;对实施例1、2轮作一个种植周期后土壤的各项指标按照《土壤农化分析》(鲍士旦,2005)进行检测,结果如表2所示。
表1 单一种植、常规管理生物质高粱和东南景天以及实施例1、2边生产边修复种植后生物量和土壤镉含量相关指标结果表
由表1可知,按照本发明方法轮作种植一个种植周期(一年)后,针对轻/中度镉污染农田土壤,生物量(干重)可高达1685.9kg/亩,年度镉移除量高达9.17g/亩,年度镉移除率高达46.7%,秸秆产量、镉移除量、镉移除率均明显优于常规田间管理下单一种植生物质高粱或东南景天。
表2 实施例1、2边生产边修复种植后土壤样品相关指标结果表
由表2可知,在本发明实施例土壤镉活化剂和镉污染土壤微生物修复剂的协同作用下,水稻-生物质高粱-东南景天轮作一个周期(一年)后,pH值有所下降,总镉和有效态镉的去除率高,其中,土壤中总镉含量由0.60 mg/kg降至0.32mg/kg,年度土壤总镉移除率可高达46.7%,土壤有效态镉含量由0.223 mg/kg降至0.176mg/kg,降低了21.1%;且能使土壤有机质、全氮、有效磷、阳离子交换量、速效钾等发生不同程度的提升,即在高效移除镉的同时有效改善了土壤的耕种性能。
Claims (19)
1.一种边生产边修复的技术方法,其特征在于,将水稻-高粱-东南景天三者的种植期进行无缝衔接,并分为生产期和修复期形成闭合的循环修复周期:
(1)生产期:
土壤改良、种植水稻:在中轻度镉污染地块上,于每年4月中上旬,整地,施Si/Fe或C/Fe复合镉污染土壤改良剂和底肥,种植水稻,于当年6月下旬收获;所述Si/Fe或C/Fe复合镉污染土壤改良剂的施用量为150~250 kg/亩;
所述C/Fe复合镉污染土壤改良剂的制备方法为:将FeSO4·7H2O和湿地植物秸秆生物炭加入水中,通入氮气,搅拌,然后加入无水乙醇,继续搅拌,再加入葡萄籽提取液,继续搅拌至溶液呈黑色,真空抽滤,滤渣用和无水乙醇先后交叉洗涤≥3次后,真空干燥,即成;所述FeSO4·7H2O与湿地植物秸秆生物炭和水的摩尔质量比为0.4~0.6:1:100;所述无水乙醇和葡萄籽提取液与水的体积比为0.4~0.6:0.2~0.4:1;
(2)修复期:
a.土壤修复、轮作高粱:于当年6月底~7月初,施基肥,整地起垄,施土壤镉活化剂和镉污染土壤复合微生物修复剂,种植高粱,于当年9月下旬收获;
b.土壤修复、轮作东南景天:于当年9月底~10月初,除草,施肥,整地,施土壤镉活化剂和镉污染土壤复合微生物修复剂,种植东南景天,于次年4月初收获;
所述土壤镉活化剂的用量均为20~30kg/亩;所述镉污染土壤复合微生物修复剂的用量均为25~35kg/亩;所述镉污染土壤复合微生物修复剂为洋葱伯克氏菌制剂与皮氏罗尔斯通氏菌制剂体积比为1:0.8~1.2的复合菌制剂;所述洋葱伯克氏菌制剂的浓度为0.1~0.5g/L;所述皮氏罗尔斯通氏菌制剂的浓度为0.2~0.4g/L。
2.根据权利要求1所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(1)中,所述水稻的品种为株两优729、株两优706、两优早17、株两优211、株两优15、株两优176、株两优929、潭两优215、湘早籼42号、湘早籼32号、湘早籼45号、欣荣优123、陵两优942、陵两优104、陵两优674、中早39或中嘉早17中的一种或几种;所述中轻度镉污染地块的总镉含量为0.3~1.0mg/kg,有效态镉含量为0.1~0.6 mg/kg;在移栽前6~8天进行整地;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦、修筑田埂、起灌排水沟;所述整地的技术要求为:地块翻耕后,保持土壤水分含量为田间持水量的80~90%,犁耕断条率≥3次/m,地表以下植被覆盖率≥60%,立垡与回垡率≤5%,翻耕深度为12~20cm;所述Si/Fe复合镉污染土壤改良剂的制备方法为:将Fe(NO3)3溶液和NaOH溶液混合反应后,得羟基铁溶液,再将硅藻土加入羟基铁溶液中混合,搅拌至泥浆状,烘焙,即成;所述Fe(NO3)3溶液和NaOH溶液以Fe(NO3)3与NaOH的摩尔比为1:0.2~2.0混合反应;所述Fe(NO3)3溶液的摩尔浓度为0.8~1.2mol/L,NaOH溶液的摩尔浓度为3~5mol/L;所述羟基铁溶液中的羟基铁与硅藻土的质量比为2~4:1;所述烘焙的温度为90~120℃,时间为24~72h;所述葡萄籽提取液的制备方法为:将葡萄籽以质量体积比3~5:100置于水中,在70~90℃下,密封水浴加热0.8~1.2h,过滤,得葡萄籽提取液;所述真空干燥的温度为70~90℃,时间为20~30h;所述底肥的施用量为20~40kg/亩;所述底肥为N、P、K的质量比为15:15:15的复合肥。
3.根据权利要求1或2所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(1)中,所述种植水稻的具体操作为:移栽水稻苗,除草并追肥,全生育期淹水灌溉,进行病虫草害管理;所述移栽的密度为0.90~0.95万穴/亩,5~6苗/穴;所述除草并追肥的时间为移栽后7~10天;所述除草所用除草剂的用量为20~50g/亩;所述追肥的总用量为14~25kg尿素/亩,其中,2叶1心期追施尿素2~7 kg/亩,分蘖期追施尿素12~18 kg/亩。
4.根据权利要求1或2所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)中,将土壤镉活化剂配制成浓度2~5 mmol/L的水溶液,分2次在整地时喷洒;所述土壤镉活化剂为柠檬酸、草酸或乙二胺四乙酸中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)中,将土壤镉活化剂配制成浓度2~5 mmol/L的水溶液,分2次在整地时喷洒;所述土壤镉活化剂为柠檬酸、草酸或乙二胺四乙酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)a中,所述基肥的施用量为40~60 kg/亩;所述基肥为35%专用复合肥;在播种前12~17天进行整地起垄;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦;所述起垄的垄间距为40~60cm,垄沟深15~25cm、宽25~35cm;所述种植高粱的具体操作为:播种,中耕,在中耕期间进行定苗、培土、追肥,进行水分管理及病虫草害管理;所述播种的深度为3~5cm,穴距15~25cm,每穴5~6粒种子;在2~3叶期进行第一次中耕并补苗,在5~6叶期进行定苗,在定苗的同时进行第二次中耕,在第二次中耕后8~15天进行第三次中耕,当植株长到65~75cm高即将封行时,进行培土,同时追施尿素或磷酸氢铵;所述定苗为每穴定苗1株,每亩留苗量为6500~7500株;所述第二、三次中耕的深度为8~12cm;所述追肥的用量为10~18kg/亩。
7.根据权利要求3所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)a中,所述基肥的施用量为40~60 kg/亩;所述基肥为35%专用复合肥;在播种前12~17天进行整地起垄;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦;所述起垄的垄间距为40~60cm,垄沟深15~25cm、宽25~35cm;所述种植高粱的具体操作为:播种,中耕,在中耕期间进行定苗、培土、追肥,进行水分管理及病虫草害管理;所述播种的深度为3~5cm,穴距15~25cm,每穴5~6粒种子;在2~3叶期进行第一次中耕并补苗,在5~6叶期进行定苗,在定苗的同时进行第二次中耕,在第二次中耕后8~15天进行第三次中耕,当植株长到65~75cm高即将封行时,进行培土,同时追施尿素或磷酸氢铵;所述定苗为每穴定苗1株,每亩留苗量为6500~7500株;所述第二、三次中耕的深度为8~12cm;所述追肥的用量为10~18kg/亩。
8.根据权利要求4所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)a中,所述基肥的施用量为40~60 kg/亩;所述基肥为35%专用复合肥;在播种前12~17天进行整地起垄;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦;所述起垄的垄间距为40~60cm,垄沟深15~25cm、宽25~35cm;所述种植高粱的具体操作为:播种,中耕,在中耕期间进行定苗、培土、追肥,进行水分管理及病虫草害管理;所述播种的深度为3~5cm,穴距15~25cm,每穴5~6粒种子;在2~3叶期进行第一次中耕并补苗,在5~6叶期进行定苗,在定苗的同时进行第二次中耕,在第二次中耕后8~15天进行第三次中耕,当植株长到65~75cm高即将封行时,进行培土,同时追施尿素或磷酸氢铵;所述定苗为每穴定苗1株,每亩留苗量为6500~7500株;所述第二、三次中耕的深度为8~12cm;所述追肥的用量为10~18kg/亩。
9.根据权利要求1或2所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述除草是每亩用0.35~0.75kg、10%草甘膦兑水20~30kg进行喷施;所述施肥是施用0.8~1.2t有机肥/亩或N、P、K的质量比为1:1:1的三元复合肥40~60 kg/亩;在移栽前8~12天进行整地;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦、整理水渠;所述畦面宽为1.0~1.5 m;整理水渠后,进水渠宽0.25~0.35m,深0.3~0.5m,排水渠宽0.25~0.35m,深0.4~0.6m。
10.根据权利要求3所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述除草是每亩用0.35~0.75kg、10%草甘膦兑水20~30kg进行喷施;所述施肥是施用0.8~1.2t有机肥/亩或N、P、K的质量比为1:1:1的三元复合肥40~60 kg/亩;在移栽前8~12天进行整地;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦、整理水渠;所述畦面宽为1.0~1.5 m;整理水渠后,进水渠宽0.25~0.35m,深0.3~0.5m,排水渠宽0.25~0.35m,深0.4~0.6m。
11.根据权利要求4所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述除草是每亩用0.35~0.75kg、10%草甘膦兑水20~30kg进行喷施;所述施肥是施用0.8~1.2t有机肥/亩或N、P、K的质量比为1:1:1的三元复合肥40~60 kg/亩;在移栽前8~12天进行整地;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦、整理水渠;所述畦面宽为1.0~1.5 m;整理水渠后,进水渠宽0.25~0.35m,深0.3~0.5m,排水渠宽0.25~0.35m,深0.4~0.6m。
12.根据权利要求6所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述除草是每亩用0.35~0.75kg、10%草甘膦兑水20~30kg进行喷施;所述施肥是施用0.8~1.2t有机肥/亩或N、P、K的质量比为1:1:1的三元复合肥40~60 kg/亩;在移栽前8~12天进行整地;所述整地包括地块翻耕、深耕地块、整地做畦、整理水渠;所述畦面宽为1.0~1.5 m;整理水渠后,进水渠宽0.25~0.35m,深0.3~0.5m,排水渠宽0.25~0.35m,深0.4~0.6m。
13.根据权利要求1或2所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述种植东南景天的具体操作为:划沟,移栽东南景天苗,施促根肥,进行草害管理、水分管理、施肥管理;所述划沟为5~7条/畦;所述移栽的株距为6~10cm;所述促根肥的用量为15~30kg/亩;所述促根肥为景天促根肥;所述草害管理是指:在移栽6~8天后,每亩用100 mL、90%乙草胺除草剂兑水20~30L施用,1.4~1.6个月后再次进行喷施,在杂草长出3~4片叶时,每亩用100mL高效氟吡嘉禾灵兑水10~20L施用;所述水分管理是指:移栽后1~2周内,保持土壤水分含量为田间持水量的75~85%,生长期间保持土壤水分含量为田间持水量的65~75%;所述施肥管理是指:当年12月初、次年2月底、次年4月初各追施8~12 kg尿素/亩,生长期间,每月施用1次15~30 kg景天专用叶面肥/亩。
14.根据权利要求3所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述种植东南景天的具体操作为:划沟,移栽东南景天苗,施促根肥,进行草害管理、水分管理、施肥管理;所述划沟为5~7条/畦;所述移栽的株距为6~10cm;所述促根肥的用量为15~30 kg/亩;所述促根肥为景天促根肥;所述草害管理是指:在移栽6~8天后,每亩用100 mL、90%乙草胺除草剂兑水20~30L施用,1.4~1.6个月后再次进行喷施,在杂草长出3~4片叶时,每亩用100mL高效氟吡嘉禾灵兑水10~20L施用;所述水分管理是指:移栽后1~2周内,保持土壤水分含量为田间持水量的75~85%,生长期间保持土壤水分含量为田间持水量的65~75%;所述施肥管理是指:当年12月初、次年2月底、次年4月初各追施8~12 kg尿素/亩,生长期间,每月施用1次15~30 kg景天专用叶面肥/亩。
15.根据权利要求4所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述种植东南景天的具体操作为:划沟,移栽东南景天苗,施促根肥,进行草害管理、水分管理、施肥管理;所述划沟为5~7条/畦;所述移栽的株距为6~10cm;所述促根肥的用量为15~30 kg/亩;所述促根肥为景天促根肥;所述草害管理是指:在移栽6~8天后,每亩用100 mL、90%乙草胺除草剂兑水20~30L施用,1.4~1.6个月后再次进行喷施,在杂草长出3~4片叶时,每亩用100mL高效氟吡嘉禾灵兑水10~20L施用;所述水分管理是指:移栽后1~2周内,保持土壤水分含量为田间持水量的75~85%,生长期间保持土壤水分含量为田间持水量的65~75%;所述施肥管理是指:当年12月初、次年2月底、次年4月初各追施8~12 kg尿素/亩,生长期间,每月施用1次15~30 kg景天专用叶面肥/亩。
16.根据权利要求6所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述种植东南景天的具体操作为:划沟,移栽东南景天苗,施促根肥,进行草害管理、水分管理、施肥管理;所述划沟为5~7条/畦;所述移栽的株距为6~10cm;所述促根肥的用量为15~30 kg/亩;所述促根肥为景天促根肥;所述草害管理是指:在移栽6~8天后,每亩用100 mL、90%乙草胺除草剂兑水20~30L施用,1.4~1.6个月后再次进行喷施,在杂草长出3~4片叶时,每亩用100mL高效氟吡嘉禾灵兑水10~20L施用;所述水分管理是指:移栽后1~2周内,保持土壤水分含量为田间持水量的75~85%,生长期间保持土壤水分含量为田间持水量的65~75%;所述施肥管理是指:当年12月初、次年2月底、次年4月初各追施8~12 kg尿素/亩,生长期间,每月施用1次15~30 kg景天专用叶面肥/亩。
17.根据权利要求9所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:步骤(2)b中,所述种植东南景天的具体操作为:划沟,移栽东南景天苗,施促根肥,进行草害管理、水分管理、施肥管理;所述划沟为5~7条/畦;所述移栽的株距为6~10cm;所述促根肥的用量为15~30 kg/亩;所述促根肥为景天促根肥;所述草害管理是指:在移栽6~8天后,每亩用100 mL、90%乙草胺除草剂兑水20~30L施用,1.4~1.6个月后再次进行喷施,在杂草长出3~4片叶时,每亩用100mL高效氟吡嘉禾灵兑水10~20L施用;所述水分管理是指:移栽后1~2周内,保持土壤水分含量为田间持水量的75~85%,生长期间保持土壤水分含量为田间持水量的65~75%;所述施肥管理是指:当年12月初、次年2月底、次年4月初各追施8~12 kg尿素/亩,生长期间,每月施用1次15~30 kg景天专用叶面肥/亩。
18.根据权利要求6所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:在高粱定苗或移栽东南景天后,在植株根部土壤和/或叶面喷施植物生长促进剂;所述植物生长促进剂为油菜素内酯溶液、生长素溶液或赤霉素溶液中的一种或几种;所述各植物生长促进剂的浓度为:油菜素内酯溶液8~12mg/L,生长素溶液10~20mg/L,赤霉素溶液30~50mg/L;所述植物生长促进剂的喷施量为15~25mL/次/株,每隔5~7天喷一次,连续喷施2~4次。
19.根据权利要求13所述边生产边修复的技术方法,其特征在于:在高粱定苗或移栽东南景天后,在植株根部土壤和/或叶面喷施植物生长促进剂;所述植物生长促进剂为油菜素内酯溶液、生长素溶液或赤霉素溶液中的一种或几种;所述各植物生长促进剂的浓度为:油菜素内酯溶液8~12mg/L,生长素溶液10~20mg/L,赤霉素溶液30~50mg/L;所述植物生长促进剂的喷施量为15~25mL/次/株,每隔5~7天喷一次,连续喷施2~4次。
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