一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方法
【專利摘要】一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方法，包括步驟：（1）收集海蚌含珠、羊蹄和大薊種子。（2）費菜分株。（3）在錳礦周邊污染耕地中選建一塊實驗樣地和對照樣地，整理并打造種植坑。（4）在種植坑中將費菜與海蚌含珠、羊蹄和大薊這三種植物一起套種；用土壤覆蓋種子和費菜分株，再用水澆透土壤。（5)深秋，海蚌含珠、羊蹄和大薊的種子成熟散落到地面后，收割這三種植物地上部分并移走，保留樣地中的費菜。來年春季，散落的種子萌發(fā)出苗，7月將海蚌含珠、羊蹄和大薊全部連根一起拔出，保留樣地中的費菜。采用本技術可顯著減少費菜吸收積累重金屬，并且取材方便，簡單易行，無生態(tài)風險。
【專利說明】-種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方 法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制領域，特別是涉及一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜 腫aizoo/?)吸收積累重金屬的方法。
[0002]

【背景技術】
[0003] 我國受重金屬污染的農業(yè)土地約2000萬公頃，每年被重金屬污染的糧食多達 1200萬噸，問題非常突出。我國人口多與耕地少的矛盾突出，將大面積重金屬污染土地實行 休耕會影響糧食生產和國家安全穩(wěn)定，在我國這是不現實的。研究在污染土地上進行安全 農業(yè)生產的技術是解決我國農產品安全的迫切要求。
[0004] 費菜（腫aizoo/?)屬景天科多年生草本植物，株高15_40cm，具有適應性強，對 土壤要求不嚴，耐寒性強，耐旱性極強，繁殖快，生長旺盛，易栽培管理，適于刈割，具有好的 藥用價值、食用價值和觀賞價值。費菜全株都可入藥，可用于治療高血壓、高血脂、血管硬化 和中風等疾病。費菜是一種獨特的保健食品，經常食用可增強身體的免疫力。費菜可用于 屋頂綠化、坡面綠化和做地被植物。研究發(fā)現費菜能吸收積累銅、鉛和鋅等重金屬。研究阻 控植物積累重金屬的技術是實現費菜在重金屬污染土地上安全栽培與生產的重要環(huán)節(jié)。
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【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方 法。
[0007] 本發(fā)明的技術方案 一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方法，包括以下步驟： (1)收集海蛘含珠、羊蹄和大薊種子。
[0008] (2)費菜分株。
[0009] (3)在錳礦周邊污染耕地中選建一塊實驗樣地和對照樣地，整理并打造圓形種植 坑。
[0010] (4)在種植坑中將費菜與海蛘含珠、羊蹄和大薊這三種植物一起套種。
[0011] (5)深秋，海蛘含珠、羊蹄和大薊的種子成熟散落到地面后，收割這些植物地上部 分并移走，保留樣地中的費菜。來年春季，散落的種子萌發(fā)出苗，7月將海蛘含珠、羊蹄和大 薊全部連根一起拔出，保留樣地中的費菜。
[0012] 作為優(yōu)選，所述步驟（2)費菜分株方式為：選擇剛發(fā)芽的健壯的費菜植株，將整株 連根挖出，將其剪切成數個分株，每個分株保留6-8個芽。
[0013] 作為優(yōu)選，所述步驟（3)建立實驗樣地和對照樣地時，種植坑規(guī)格為：半徑 30-50cm、深15cm。種植坑排列方式：種植坑呈直線排列成行；同一行中相鄰兩個種植坑的 間距為100cm，相鄰兩植物行的間距為80cm。
[0014] 作為優(yōu)選，所述步驟（4)將費菜與海蛘含珠、羊蹄和大薊這三種植物一起套種方式 為：在距圓形種植坑中心50cm處，在東方、北方、西方和南方4個方位分別撒播海蛘含珠、 羊蹄和大薊種子，海蛘含珠播種子在東方和西方兩個方位，羊蹄種子播在北方，大薊種子播 在南方；在圓形種植坑中心栽植費菜分株8株；用土壤覆蓋種子和費菜分株，再用水澆透土 壤。
[0015] 作為優(yōu)選，海蛘含珠、羊蹄和大薊種子萌發(fā)出苗后，每個方位保留4-8株幼苗。
[0016] 原理是：海蛘含珠aystra/is)屬大戟科一年生草本，莖直立，高 30-60cm，種子繁殖。在錳礦區(qū)污染土壤上生長時，海蛘含珠能吸收積累重金屬，其根部錳、 鉛、鎘、鋅、鎳的平均含量各為801. 7、89. 4、22. 8、465. 3和99. 7mg.kg-1，其地上部分(包括莖 和葉）錳、鉛、鎘、鋅、鎳的平均含量各為3922. 3、893. 8、39. 8、499. 0和469. 8mg.kg'海蛘 含珠地上部分的錳、鉛和鎳的平均含量遠高于其根部，因此海蛘含珠是一種能富集錳、鉛和 鎳的植物。
[0017] 羊蹄（沿嫌?屬寥科多年生草本，根粗大，莖高40_130cm，直立，粗狀， 種子繁殖。在錳礦區(qū)污染土壤上生長時，羊蹄能吸收積累重金屬，其根部錳、鉛、鎘、鋅、鎳的 平均含量各為880. 3、207. 7、8. 7、301. 2和221. 9mg.kg-1，其地上部分（包括莖和葉）錳、鉛、 鎘、鋅、鎳的平均含量各為5982. 1、910. 8、126. 8、289. 1和200. 2mg.kg'羊蹄地上部分的 錳、鉛和鎘的平均含量遠高于其根部，因此羊蹄是一種能富集錳、鉛和鎘的植物。
[0018] 大薊（屬菊科多年生草本，莖直立，高40-120cm,在水 平生長的根上產生不定芽，可進行無性繁殖和種子繁殖。在錳礦區(qū)污染土壤上生長時，大 薊能吸收積累重金屬，其根部錳、鉛、鎘、鋅、鎳的平均含量各為633. 0、423. 7、20. 9、89. 1和 103. 6mg.kg'其地上部分(包括莖和葉）錳、鉛、鎘、鋅、鎳的平均含量各為894. 8、600. 4、 118. 1、907. 0和678. 7mg.kg'大薊地上部分的鎘、鋅和鎳的平均含量遠高于其根部，因此 大薊是一種能富集鎘、鋅和鎳的植物。
[0019] 海蛘含珠地上部分的錳、鉛和鎳的平均含量遠高于其根部；羊蹄地上部分的錳、鉛 和鎘的平均含量遠高于其根部；大薊地上部分的鎘、鋅和鎳的平均含量遠高于其根部。將海 蛘含珠、羊蹄和大薊這三種植物共同混種在錳礦污染土壤中時，通過海蛘含珠、羊蹄和大薊 協同作用，這三種植物的地上部分會積累大量重金屬，收割這三種植物的地上部分，會有效 減少污染土壤重金屬含量。因此，在錳礦污染土壤上，將費菜與這三種重金屬富集植物套種 在一起時，可顯著減少費菜吸收積累重金屬。
[0020] 本發(fā)明的有益效果 (1)海蛘含珠能在錳礦區(qū)污染土壤上生長，并能吸收積累重金屬，其地上部分錳、鉛和 鎳的含量遠高于其根部，是一種能富集錳、鉛和鎳的植物。
[0021] (2)羊蹄能在錳礦區(qū)污染土壤上生長，并能吸收積累重金屬，其地上部分錳、鉛和 鎘的含量遠高于其根部，是一種能富集錳、鉛和鎘的植物。
[0022] (3)大薊能在錳礦區(qū)污染土壤上生長，并能吸收積累重金屬，其地上部分鎘、鋅和 鎳的含量遠高于其根部，是一種能富集鎘、鋅和鎳的植物。
[0023] (4)將海蛘含珠、羊蹄和大薊這三種植物共同套種在錳礦污染土壤中時，通過協同 作用，這三種植物地上部分會積累大量重金屬，收割這三種植物的地上部分，會有效減少污 染土壤重金屬含量。將費菜與這三種重金屬富集植物一起套種在錳礦污染土壤上時，可顯 著減少費菜吸收積累重金屬。
[0024] (5)本技術取材方便，簡單易行，無生態(tài)風險。
[0025]

【具體實施方式】： 下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細描述。
[0026] 實施例1 2012年9月至2014年8月在湖南湘潭錳礦周邊污染耕地進行野外實驗。
[0027] 植物材料：費菜（aizoo/?)、海蛘含珠da/jpAa 羊蹄（/?臟 japonicus')取大廢{Cephalanoplos setosuni)〇
[0028] 實施步驟如下： (1) 2012年9月收集海蛘含珠、羊蹄和大薊種子。
[0029] (2)費菜分株：2013年3月選擇剛發(fā)芽的健壯的費菜植株，將整株連根挖出，將其 剪切成數個分株，每個分株保留6-8個芽。
[0030](3) 2013年3月，在錳礦周邊污染耕地中選建一塊實驗樣地（T-I)，整理并打造圓 形種植坑，種植坑的規(guī)格為：半徑30cm、深15cm。種植坑呈直線排列成行；同一行中相鄰兩 個種植坑的間距為100cm，相鄰兩植物行的間距為80cm。2013年4月，將費菜與海蛘含珠、 羊蹄和大薊這3種植物一起套種：在距圓形種植坑中心50cm處，在東方、北方、西方和南方 4個方位分別撒播海蛘含珠、羊蹄和大薊種子，海蛘含珠種子播在東方和西方兩個方位，羊 蹄種子播在北方，大薊種子播在南方；在圓形種植坑中心栽植費菜分株8株。用土壤覆蓋種 子和費菜分株，再用水澆透土壤。海蛘含珠、羊蹄和大薊種子萌發(fā)出苗后，每個方位保留4 株幼苗。
[0031] (4)對照實驗：2013年3月，在錳礦周邊污染耕地中選建一塊對照樣地（CK)，面積 與步驟（3)中的實驗樣地一致，按照步驟（3)的方式處理樣地和栽培植物，所有種植坑中只 栽培費菜。
[0032] (5) 2013年深秋，當海蛘含珠、羊蹄和大薊的種子成熟散落到地面后，收割這些植 物地上部分并移走，保留樣地中的費菜。2014年春季，海蛘含珠、羊蹄和大薊的種子萌發(fā)出 苗，2014年7月將海蛘含珠、羊蹄和大薊植株全部連根一起拔出，保留樣地中的費菜。
[0033] (6) 2014年8月，采集實驗樣地與對照樣地中的費菜，測定其根、莖和葉的重金屬 含量（見表1):生長在實驗樣地（T-I)中的費菜的根、莖和葉的錳、鉛、鎘、鋅、鎳平均含量 顯著低于對照（CK)，實驗樣地中的費菜葉中沒有檢測出鉛和鎘。
[0034] 表1費菜要根、莖和葉的重金屬含量（mg.kg<)

【權利要求】
1. 一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 收集海蛘含珠、羊蹄和大薊種子； (2) 費菜分株； (3) 在錳礦周邊污染耕地中選建一塊實驗樣地和對照樣地，整理并打造圓形種植坑； (4) 在種植坑中將費菜與海蛘含珠、羊蹄和大薊這三種植物一起套種； (5) 深秋，海蛘含珠、羊蹄和大薊的種子成熟散落到地面后，收割這些植物地上部分并 移走，保留樣地中的費菜；來年春季，散落的種子萌發(fā)出苗，7月將海蛘含珠、羊蹄和大薊全 部連根一起拔出，保留樣地中的費菜。
2. 根據權利要求1所述的一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方 法，其特征在于：所述步驟（2)費菜分株方式為：選擇剛發(fā)芽的健壯的費菜植株，將整株連 根挖出，將其剪切成數個分株，每個分株保留6-8個芽。
3. 根據權利要求1所述的一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方 法，其特征在于：所述步驟（3)建立實驗樣地和對照樣地時，種植坑規(guī)格為：半徑30-50cm、 深15cm ;種植坑排列方式：種植坑呈直線排列成行；同一行中相鄰兩個種植坑的間距為 100cm，相鄰兩植物行的間距為80 cm。
4. 根據權利要求1所述的一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方 法，其特征在于：所述步驟（4)將費菜與海蛘含珠、羊蹄和大薊這三種植物一起套種方式 為：在距圓形種植坑中心50cm處，在東方、北方、西方和南方4個方位分別撒播海蛘含珠、 羊蹄和大薊種子，海蛘含珠播種子在東方和西方兩個方位，羊蹄種子播在北方，大薊種子播 在南方；在圓形種植坑中心栽植費菜分株8株；用土壤覆蓋種子和費菜分株，再用水澆透土 壤。
5. 根據權利要求4所述的一種減少錳礦污染土壤上生長的費菜吸收積累重金屬的方 法，其特征在于：海蛘含珠、羊蹄和大薊種子萌發(fā)出苗后，每個方位保留4-8株幼苗。
【文檔編號】A01G1/00GK104472188SQ201410760990
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月13日 優(yōu)先權日:2014年12月13日
【發(fā)明者】向言詞, 趙斌, 馮濤, 嚴明理, 李志賢 申請人:湖南科技大學