一種鎘污染菜地的安全利用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鎘污染菜地的修復(fù)技術(shù)，具體地說是一種鎘污染菜地的安全利用方法。在鎘污染土壤上種植鎘低積累茄子種子，實(shí)現(xiàn)對鎘污染菜地的修復(fù)。本發(fā)明利用鎘低積累茄子即遼茄3號(hào)使得鎘污染菜地土壤能夠被安全使用的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)中低水平鎘污染菜地上茄子正常生長，還可以生產(chǎn)出鎘低含量的茄子果，即茄子果含量符合國家農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜標(biāo)準(zhǔn)（GB18406.1－2001）Cd含量限量，品質(zhì)優(yōu)良且產(chǎn)量并不下降。
【專利說明】一種鎘污染菜地的安全利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎘污染菜地的修復(fù)技術(shù)，具體地說是一種鎘污染菜地的安全利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]分布于城鄉(xiāng)結(jié)合部的農(nóng)田土壤，正面臨著越來越嚴(yán)峻的環(huán)境問題，其中，菜地土壤中重金屬的污染也很嚴(yán)重，尤其是工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田。這些重金屬極易通過食物鏈進(jìn)入人體內(nèi)，對人體健康存在很大的威脅(師榮光，趙玉杰，彭勝巍，等.不同土地利用類型下土壤-作物鎘含量積累及其健康風(fēng)險(xiǎn)分析[J].資源科學(xué).2008，30(12):1904-1910.;白玲玉，曾希柏，李蓮芳，等.不同農(nóng)業(yè)利用方式對土壤重金屬累積的影響及原因分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué).2010, 43(1):96-104.)。研究表明，進(jìn)入人體的Cd能夠與含羥基、氨基、巰基的高分子有機(jī)物結(jié)合，使許多酶系統(tǒng)受到抑制，從而影響肝、腎等器官的正常功能。另夕卜，Cd還會(huì)損傷腎小管，導(dǎo)致糖尿、蛋白尿、氨基酸尿，并使尿鈣和尿酸的排出量增加，引起腎功能不全。長期食用含鎘食物會(huì)影響鈣和磷的代謝，引起腎、肺、肝等內(nèi)臟器官的病理變化，誘發(fā)骨質(zhì)疏松、軟骨病和腎結(jié)石等疾病，也有可能引起“骨痛病”(Kondo K.1ncidenceof minamata disease in communities along the Agano river, Niigata, Japan-patternof the exposure and official diagnosis of patients [J].Nippon EisegakuZassh1.1996，51599-611.)。
[0003]鑒于我國實(shí)際國情，將大面積中輕度污染農(nóng)田停止農(nóng)作，進(jìn)行長時(shí)間的植物修復(fù)或其它成本昂貴工程修復(fù)顯然是不現(xiàn)實(shí)的。篩選和培育具有低吸收、低積累土壤中重金屬特征的農(nóng)作物或作物品種為這一問題的解決提供了新途徑。研究表明:植物在吸收和富集重金屬能力上，表現(xiàn)出了顯著的種內(nèi)差異，利用植物對重金屬吸收的種內(nèi)差異，通過篩選重金屬低積累品種可以實(shí)現(xiàn)在中輕度重金屬污染土壤中安全生產(chǎn)的目標(biāo)。Li等LiY.M., Chaney R.L., Schneiter A.A., et al.Genotypic variation in kernel cadmiumconcentration in sunflower germplasm under varying soil-conditions[J].CropScience.1995，35 (I): 137-141.)將 9 個(gè)主要商品雜交向日葵(Helianthus annuus L.)種植于美國北達(dá)科他和明尼蘇達(dá)的非重金屬污染區(qū)，籽粒Cd含量存在顯著差異，其值在0.79-1.17mg/kg間。種植于重金屬污染的土壤，13個(gè)油菜(B.juncea)品種對Cd的積累明顯不同，地上部最高與最低含量差異達(dá)18倍左右(王激清，劉波，蘇德純.超積累鎘油菜品種的篩選[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2003,26(1): 13-16.)。曾翔等(曾翔，張玉燭，王凱榮.不同品種茄子糙米含鎘量差異[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào).2006，(1):67-69.)采用盆栽土培法研究7個(gè)類型共46種茄子糙米含鎘量的差異。結(jié)果表明，不同茄子品種糙米含鎘量差異顯著。在土壤含鎘量為2mg/kg時(shí)，46種茄子糙米含鎘量變化范圍為0.428-2.558mg/kg。7種類型茄子糙米含鎘量從高到低依次為特種稻、常規(guī)早秈稻、三系雜交晚稻、兩系雜交晚稻、常規(guī)晚秈稻、常規(guī)粳稻、爪洼稻。由此可見，在中輕度重金屬污染土壤上，種植這些作物或作物品種可食部位的重金屬含量低于國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)的最大允許值，從而保證農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種鎘污染菜地安全利用的方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種鎘污染菜地的安全利用方法，在鎘污染土壤上種植鎘低積累茄子種子，實(shí)現(xiàn)對鎘污染菜地的穩(wěn)定修復(fù)，待茄子生長至收獲鎘低積累的茄子果可作為無公害蔬菜食用。
[0007]在鎘含量小于0.7mg/kg的鎘污染土壤上種植鎘低積累茄子種子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對鎘污染菜地的穩(wěn)定修復(fù)；待茄子生長至收獲鎘低積累的茄子果可作為無公害蔬菜食用。所述鎘低積累茄子品種為遼茄3號(hào)。
[0008]本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0009]本發(fā)明利用鎘低積累茄子即遼茄3號(hào)使得鎘污染菜地土壤能夠被安全使用的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)中低水平鎘污染菜地上茄子正常生長，還可以生產(chǎn)出鎘低含量的茄子果，即茄子果含量符合國家農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜標(biāo)準(zhǔn)(GB18406.1 - 2001)Cd含量限量，品質(zhì)優(yōu)良且產(chǎn)量并不下降。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例
[0011]鎘低積累爺子品種的篩選
[0012]1.試驗(yàn)設(shè)計(jì):以沈陽地區(qū)茄子品種為主，通過在種子市場上購買的方式，共收集到13種茄子品種，這些品種是:精選西安綠罐茄，黑又亮紫長茄，特選綠長茄，沈新花仙子，綠健，林豐綠長爺，保豐綠爺，LI吉雜少籽花長爺,綠龍長爺,綠罐，白花綠冠王，油綠王子，遼爺3號(hào)。
[0013]試驗(yàn)在中國科學(xué)院沈陽生態(tài)實(shí)驗(yàn)站網(wǎng)室內(nèi)展開。土樣采自中國科學(xué)院沈陽生態(tài)實(shí)驗(yàn)站農(nóng)田表層土壤。根據(jù)沈陽張士灌區(qū)稻田土壤鎘污染現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了3個(gè)鎘污染水平。試驗(yàn)采用盆栽方法進(jìn)行，每盆2.5kg。具體設(shè)計(jì)如下:
[0014]Cd污染水平:處理一:對照(未投加鎘)
[0015]處理二:0.7mg/kg
[0016]處理三:2mg/kg
[0017]處理四:4mg/kg
[0018]在大田茄子正常生長期，每盆移栽I棵苗。各處理重復(fù)3次。生長期間用自來水澆灌。
[0019]2.樣品分析:于茄子結(jié)果且可以食用時(shí)收獲的植物樣品(根、莖、葉、果)，一部分用于地上部重金屬含量的測定，其余部分分根、莖、葉、果4部分，分別用自來水充分沖洗，然后再用去離子水沖洗，浙去水分，在105°C下殺青30min，然后在70°C下于烘箱中烘至恒重。烘干后的植物樣品粉碎過篩備用，土壤樣品風(fēng)干后過100目篩備用。植物及土壤樣品均采用HNO3-HClO4法消化(二者體積比為3:1)，原子吸收分光光度計(jì)法測定Cd的含量，原子吸收分光光度計(jì)為WFX-120A，鎘的吸收波長為228.8。土壤的有機(jī)質(zhì)含量等基本理化性質(zhì)的測定采用常規(guī)的測定方法。[0020]3.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):數(shù)據(jù)用Microsoft Excel和SPSS16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,利用Duncan新復(fù)極差檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P < 0.05)。
[0021]4.結(jié)果:采用原子吸收分光光度計(jì)法，測定了各品種的茄子果中鎘的含量(參見表1)，結(jié)果表明:13個(gè)品種間茄子果中鎘含量間的差異達(dá)到顯著水平(P〈0.05)，其中遼茄3號(hào)茄子果中鎘含量最低，且只有遼茄3號(hào)茄子果中鎘含量符合我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜(GB18406.1 - 2001)鎘限量值，可以在菜地土壤中鎘含量低于0.7mg/kg 土壤中正常生長且生產(chǎn)出無害的蔬菜，即茄子果。
[0022]表1各品種爺子果中鋪含量(mg/kg)
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種鎘污染菜地的安全利用方法，其特征在于:在鎘污染土壤上種植鎘低積累茄子種子，實(shí)現(xiàn)對鎘污染菜地的穩(wěn)定修復(fù)，待茄子生長至收獲鎘低積累的茄子果可作為無公害蔬菜食用。
2.按權(quán)利要求1所述的鎘污染菜地的安全利用方法，其特征在于:在鎘含量小于0.7mg/kg的鎘污染土壤上種植鎘低積累茄子種子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對鎘污染菜地的穩(wěn)定修復(fù)；待茄子生長至收獲鎘低積累的茄子果可作為無公害蔬菜食用。
3.按權(quán)利要求1所述的鎘污染菜地的安全利用方法，其特征在于:所述鎘低積累茄子品種為遼茄3號(hào)。
【文檔編號(hào)】B09C1/00GK103909087SQ201310006913
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】魏樹和, 王姍姍, 李云萌, 焦洪靜 申請人:中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所