專利名稱：一種鎘污染菜地邊生產邊修復的方法
技術領域：
本發明涉及鎘污染菜地土壤的植物修復與農業安全利的方法，具體地說是一種鎘污染菜地邊生產邊修復的方法。
背景技術：
根據1997年我國環境狀況公報報道，我國耕地有1000多萬hm2受到不同程度的復污染，其面積約占當年耕地面積的7.34%。2000年對全國30萬hm2的基本農田保護區土壤有害重金屬的抽樣調查表明，重金屬超標率達12.1% ；23個省(市區)共發生農業環境污染事故891起，污染農田4萬hm2，直接經濟損失達2.2億元，嚴重制約著國民經濟發展并危害人民身 心健康，可見，我國農田土壤質量改善和保證食物安全生產問題已刻不容緩。然而，綜觀農田污染土壤的各種修復方法，盡管植物修復展現出美好的前景，但就我國國情來說，將這些重金屬污染土壤單獨拿出來進行修復或棄之不用或全部改為它用而不進行糧食生產都是不現實的。比較好的辦法是在利用超富集植物修復污染土壤的同時，采取適當方式種植低積累作物，既能使污染土壤質量得到改善，又能確保食物安全，這種對污染土壤“邊修復邊生產”技術無疑更具有實踐意義，由此產生的生態效益和社會效益也是無法估量的。重金屬是目前我國農田的主要污染物。我國是蔬菜生產和消費大國，面積達1800萬公頃。菜地復種指數高，農藥和肥料投入大，且多數分布在城郊，受城市工業化污染影響大，因此土壤重金屬和有機復合污染最為嚴重。菜地土壤復合污染使蔬菜質量降低，直接危害消費者健康，影響我國蔬菜出口創匯，因此，研發針對我國菜地土壤復合污染的生物修復技術和產品對于保障農業的可持續發展、促進國民經濟健康運行具有重大意義。

發明內容
本發明目的在于提供一種鎘污染菜地邊生產邊修復的方法。為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:一種鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，在鎘污染土壤上間作種植鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵，待鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵完全成熟后，分別將植株整體從污染土壤上移走，從而實現除去土壤中污染物鎘的目的，同時收獲的鎘低積累大蔥為無公害蔬菜。所述鎘低積累大蔥品種為日本鐵桿蔥王。所述鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵以間作方式垅作，垅間距為0.6m。在被鎘污染的菜地土壤上栽培低積累大蔥日本鐵桿蔥王，待大蔥株高生長到約30cm時，在大蔥垅間60cm垅寬下播種龍葵種子，龍葵播種量為1.0g/米2。在霜期到來前，去除大蔥垅間的龍葵，而后再收獲大蔥。所述在鎘污染土壤中施加氮、磷、鉀復合肥30公斤/667米2。所述在含污染物鎘的土壤上種植龍葵，可采用露天栽培，根據土壤缺水情況，澆水，使土壤含水量保持在田間持水量的40 95%。
本發明所具有的優點:本發明利用超富集修復植物龍葵修復鎘污染菜地土壤的同時，還可以生產出鎘低含量的大蔥，即大蔥鎘含量符合國家農產品安全質量無公害蔬菜標準Cd含量限量標準為
0.10mg/kg Fff (GB 2762-2005)，品質優良且產量并不下降。
具體實施例方式實施例鎘污染菜地土壤的邊修復邊生產大田試驗1.試驗地點與步驟:試驗地點選在沈陽市鐵西區大青鄉余良村的一個蔬菜生產大棚，面積約1500米2。這塊地是沈陽西部工業污水灌溉的三閘地區，主要污染物是鎘。土壤類型為黃棕壤，其理化性質為pH值6.7,有機質19.16mg/kg,全N 1.53mg/kg,全P 1.6Img/kg,速效K 166.25mg/kg。多點采樣測定分析結果表明，鎘含量為0.45mg/kg-0.62mg/kg。與國家土壤環境質量標準相比，鎘污染屬中輕度污染。鎘低積累大蔥品種為日本鐵桿蔥王(市購產品)，鎘超富集植物為龍葵。試驗共分為三個處理，即龍葵單作，龍葵與大蔥間作，大蔥單作，3次重復。試驗采取北方傳統的栽作方式即垅作，垅間距為0.6m。根據已完成大田試驗結果，確定龍葵播種量為l.0g/米2。龍葵種子千粒重3.5g。3月初底施氮、磷、鉀復合肥30公斤/667米2，其中，N, P2O5, K2O比例為2:1:1。3月末，播大蔥種子，待大蔥長到株高約30cm時，即5月中旬移栽。7月中旬龍葵單作地塊和間作垅間播種龍葵種子。2011年9月末，大田試驗結束。各小區采樣按對角線5點采樣法進行。在試驗開始前、結束后分別采集植物及土壤表層樣品，用于鎘含量的測定。2.樣品分析:收獲的植物樣品一部分用于地上部重金屬含量的測定，其余部分分根、莖、葉部分，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法測定Cd的含量，原子吸收分光光度計為日立180-80，鎘的吸收波長為228.8。土壤的有機質含量等基本理化性質的測定采用常規的測定方法。3.數據統計:所獲數據用Microsoft Excel和SPSS16.0進行統計分析，利用Duncan新復極差檢驗進行差異顯著性檢驗(P < 0.05)。4.結果:收獲時，龍葵植株所有花已開花結實，有的果實剛剛成熟，但絕大多數果實較小。從表I可以看出，龍葵在單作或與大蔥間作時，其對鎘的富集含量基本一致。間作對龍葵的株高也未受到明顯影響。與此相似，大蔥的單作與間作時對鎘的積累含量也基本相同，沒有顯著差別。從表2中還可以看出，間作對大蔥的株高也未受到明顯影響。表I 2011年大田試驗各小區龍葵對鎘的富集情況(mg/kg，干重)
權利要求
1.一種鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，其特征在于:在鎘污染土壤上間作種植鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵，待鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵完全成熟后，分別將植株整體從污染土壤上移走，從而實現除去土壤中污染物鎘的目的，同時收獲的鎘低積累大蔥為無公害蔬菜。
2.按權利要求1所述的鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，其特征在于:所述鎘低積累大蔥品種為日本鐵桿蔥王。
3.按權利要求1所述的鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，其特征在于:所述鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵以間作方式垅作，垅間距為0.6m。
4.按權利要求1或2或3所述的鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，其特征在于:在被鎘污染的菜地土壤上栽培低積累大蔥日本鐵桿蔥王，待大蔥株高生長到約30cm時，在大蔥垅間60cm垅寬下播種龍葵種子，龍葵播種量為1.0g/米2。
5.按照權利要求1所述的鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，其特征在于:在霜期到來前,去除大蔥垅間的龍葵,而后再收獲大蔥。
6.按照權利要求1所述的鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，其特征在于:所述在鎘污染土壤中施加氮、磷、鉀復合肥。
7.按照權利要求1所述的鎘污染菜地邊生產邊修復的方法，其特征在于:所述在含污染物鎘的土壤上種植龍葵，可采用露天栽培，根據土壤缺水情況，澆水，使土壤含水量保持在田間持水量的40 95 %。`
全文摘要
本發明涉及鎘污染菜地土壤的植物修復與農業安全利的方法，具體地說是一種鎘污染菜地邊生產邊修復的方法。在鎘污染土壤上間作種植鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵，待鎘低積累大蔥與鎘超富集植物龍葵完全成熟后，分別將植株整體從污染土壤上移走，從而實現除去土壤中污染物鎘的目的，同時收獲的鎘低積累大蔥為無公害蔬菜。收獲的大蔥因符合我國的食品衛生要求，可以安全食用。上述步驟完成一個修復與利用周期。本發明利用超富集植物從鎘污染土壤中帶走大量的鎘，在修復污染土壤的同時，生產符合我國衛生標準的大蔥，使污染土壤得以安全利用。
文檔編號A01G1/00GK103109651SQ20111036387
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者魏樹和, 李旭輝, 周啟星, 詹杰, 李云萌, 王姍姍 申請人:中國科學院沈陽應用生態研究所