CN104620804A - 一种减少油菜吸收积累重金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种减少油菜（Brass napus）吸收积累重金属的方法，所用材料是香丝草（Conyza bonariensis）和油菜。包括以下步骤：（1）采集香丝草种子。（2）样地的建立：在锰矿附近污染耕地中选建面积相同的3个样地，一块样地作为轮种实验样地，另两块样地作为单种实验样地。（3）轮种实验：春末在轮种实验样地中撒播香丝草种子，秋季，收割香丝草植株，翻耕样地，将香丝草植株压埋在土壤中，整理样地并挖种植穴，在穴中播种油菜。（4）单种实验：春末在其中一块单种实验样地不种香丝草，到秋季只种油菜；春末在另一块单种实验样地中只种香丝草，秋季，翻耕样地后将收割的香丝草植株压埋在土壤中，不种油菜。采用本技术能显著减少油菜从锰矿污染耕地中吸收积累重金属。本技术取材方便，操作简便，无生态风险。
Description
技术领域
本发明涉及重金属污染控制领域，特别是涉及一种减少油菜（Brass napus）吸收积累重金属的方法。
背景技术
我国受重金属污染的农用土地约2000万公顷，每年被重金属污染的粮食多达1200万吨，问题非常突出。重金属污染的耕地大部属于中轻度污染，研究在中轻度污染耕地中进行安全农业生产的技术是解决我国农产品安全的迫切要求，也有助于维持我国粮食产量稳定和国家安全，缓解人口多与耕地少的矛盾。
土壤pH值是影响土壤重金属化学形态特征的主要因素之一。当土壤pH值较高时，重金属活性低，不易移迁。当土壤pH值降低和呈现酸化状态时，土壤中重金属会向水溶态、交换态转化，从而提高土壤中镉、铅、锌和锰等多数重金属元素的释放量，重金属迁移性增加，作物从污染土壤吸收积累的重金属增多，对人类健康威胁更大。
油菜是一种重要的油料作物。栽培在重金属污染土壤中时，油菜会吸收积累重金属。栽培在pH低的重金属污染土壤中时，油菜吸收积累的重金属更多。针对减少油菜从酸化土壤中吸收积累重金属的问题，研究利用植物控制土壤酸化技术可为油菜的安全生产提供技术支撑。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少油菜吸收积累重金属的方法。
本发明的技术方案：
一种减少油菜吸收积累重金属的方法，包括以下步骤：
（1）采集香丝草种子。
（2）样地的建立：锰矿附近污染耕地中选建面积相同的3个样地，一块样地作为轮种实验样地，另两块样地作为单种实验样地。
（3）轮种实验：春末在轮种实验样地中撒播香丝草种子，秋季收割香丝草植株，翻耕样地，将香丝草植株压埋在土壤中，整理样地后挖种植穴，穴间距30cm，将油菜种子撒播在穴中。
（4）单种实验：春末在其中一块单种实验样地中不种香丝草，秋季则拔除样地中的杂草，挖种植穴，穴间距30cm，将油菜种子播种在穴中。春末在另一块单种实验样地中只种香丝草，秋季收割香丝草植株，翻耕样地，将香丝草植株压埋在土壤中，不种油菜。
优化的是，所述步骤（3）和（4）中，种植穴中的油菜种子出苗后，每穴保留3株苗。
原理是：
（1）土壤pH值影响锰、铅、镉和锌等重金属的形态，在土壤pH值低和酸性条件下，水溶态和交换态的重金属增加，重金属的生物有效性提高，作物吸收的重金属增多；土壤pH值增高会减少作物吸收积累重金属。
（2）油菜能从污染土壤中吸收积累重金属，当土壤pH值增加后，油菜从污染土壤中吸收积累的重金属降低。
（3）香丝草（Conyza bonariensis）属菊科一年生草本，种子繁殖；香丝草生长过程中，可以增加土壤pH值，其茎叶埋入土壤更有助于增加土壤pH值。
（4）在污染土壤中轮种香丝草与油菜，可以减少油菜吸收积累重金属。
本发明的有益效果：
（1）香丝草生长过程中，能增加土壤pH值，其茎叶埋入土壤更有助于增加土壤pH值。
（2）将香丝草与油菜进行轮种，可以显著减少油菜从锰矿污染耕地中吸收积累重金属。
（3）香丝草易繁殖，生长快，易栽培管理。
（4）本技术具有取材方便，操作简便，无生态风险。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式对本发明作详细描述。
实施例
2012年9月到2014年5月，在湖南湘潭锰矿附近的污染耕地中进行实验。污染耕地的土壤pH值平均为4.27，其锰、铅、镉和锌平均含量分别为3903.1、329.5、11.8和423.0mg.kg-1。
材料：香丝草（Conyza bonariensis）和油菜（Brass napus）。
实施步骤如下：
（1）2012年9月，采集香丝草种子。
（2）样地的建立：在污染耕地中选建3块面积相同的样地，分为标示为T-1、T-2和T-3，将样地翻耕整理。T-1样地作为轮种实验样地，T-2和T-3样地作为单种实验样地。
（3）轮种实验：2013年春末，在T-1样地中撒播香丝草种子，秋季，收割香丝草植株，翻耕样地，将香丝草植株压埋在土壤中，整理样地后挖种植穴，穴间距30cm，将油菜种子播种在种植穴中，出苗后每穴保留3株苗。
（4）单种实验：2013年春末，在T-2样地中不种香丝草，秋季，拔除样地中的杂草，挖种植穴，穴间距30cm，将油菜种子播种在种植穴中，出苗后每穴保留3株苗。2013年春末，在T-3样地中只撒播香丝草种子，秋季，收割香丝草植株，翻耕样地，将香丝草植株压埋在土壤中；T-3样地中不种油菜。
表1 油菜茎、叶和籽的重金属含量(mg.kg-1)
注：同一列中相同器官标以不同字母表示T-1与T-2间差异显著(p＜0.05)
（5）测定分析：2014年5月，从样地中采集油菜与土壤样品进行分析。T-1样地土壤的pH值平均为5.12，T-2样地土壤的pH值平均为4.15，T-3样地土壤的pH值平均为5.29，T-1和T-3 样地的土壤pH值之间差异不显著，但两者都显著高于T-2。通过对T-1、T-2和T-3样地的土壤pH值进行对比发现，种植香丝草可显著增加土壤pH值。T-1样地油菜的茎、叶和籽的锰、铅、镉和锌的含量显著低于T-2样地（见表1），因此证实了将香丝草与油菜轮种可以显著降低油菜中镉、铅、锌和锰的含量。
Claims (2)
1. 一种减少油菜（Brass napus）吸收积累重金属的方法，包括以下步骤：
（1）采集香丝草（Conyza bonariensis）种子；
（2）样地的建立：在锰矿附近污染耕地中选建面积相同的3块样地，一块样地作为轮种实验样地，另两块样地作为单种实验样地；
（3）轮种实验：春末在轮种实验样地中撒播香丝草种子，秋季收割香丝草植株，翻耕样地，将香丝草植株压埋在土壤中，整理样地后挖种植穴，穴间距30cm，将油菜种子播种在穴中；
（4）单种实验：春末在其中一块单种实验样地中不种香丝草，秋季则拔除样地中的杂草，挖种植穴，穴间距30cm，将油菜种子播种在穴中；春末在另一块单种实验样地中只种香丝草，秋季收割香丝草植株，翻耕样地，将香丝草植株压埋在土壤中，不种油菜。
2.根据权利要求1所述的一种减少油菜吸收积累重金属的方法，其特征在于：所述步骤（3）和（4）中，种植穴中的油菜种子出苗后，每穴保留3株苗。
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