[发明专利]重金属污染土壤菌根植物根袋种植技术

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域，是一种重金属污染地进行植被恢复的新型植物种植方法，尤其适用于对植物生长有明显毒害的重金属污染土壤的植物修复。

背景技术

目前，土壤作为人类赖以生存的生态环境的重要组成部分，受重金属污染日趋严重。全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu340万吨，Pb500万吨，Mn1500万吨，Ni100万吨。我国土壤重金属污染也相当严重，每年释放到环境中的有毒重金属高达数百万吨，其中Pb为34.6万吨，Cd为3.9万吨(Nriagu和Pacyna，1988)。

当前，我国区域农业环境恶化与农产品重金属污染现象十分严重，特别是在一些经济发达地区。目前，全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2000×10⁴hm²，约占耕地面积的1/5。据统计，1980年我国工业三废污染耕地面积266.7×10⁴hm²，1988年增加到666.7×10⁴hm²，1992年增加到1000×10⁴hm²(张从，2000)。农业部调查表明：我国污灌区面积约140×10⁴h²，遭受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8％，其中轻度污染占46.7％，中度污染占9.7％，严重污染面积占8.4％，其中以Hg和Cd的污染面积最大。全国目前约有1.3×10⁴h²耕地受到Cd的污染，涉及11个省市的25个地区(陈怀满，1996)。据报道，目前我国污灌区有11处生产的大米中Cd含量严重超标。例如，江西省某县多达44％的耕地遭到污染，并形成670hm2的“镉米”区(李录久，2004)。我国因重金属污染导致的粮食减产超过1000×10⁴t/a，被重金属污染的粮食约1200×10⁴t/a，合计经济损失约200亿元/a(韦朝阳，2001)。因此，重金属污染土地的整治和改良，已经成为我国改善生态环境、保障人民生命健康的首要任务。

土壤重金属污染治理主要采用物理、化学等工程措施，但这些方法工程量大、操作复杂、费用昂贵，有些还不能从根本上解决实际问题，容易造成二次污染。人们在后来的研究中发现，植物修复具有高效、投资低、易操作、不造成二次污染等优点，为从根本上解决土壤重金属污染提供了一条重要的修复和治理途径。上世纪80年代初，Bradley(1981)等在调查英国矿区植物时发现，在金属尤其是重金属含量很高的矿区，菌根植物比非菌根植物生长好。文章在NATURE上发表后，揭开了菌根植物抗重金属研究的新领域，也拉开了利用菌根植物进行重金属污染地修复的序幕。许多科学家，尤其是生态和生理学家，对重金属污染环境下菌根植物的生长和代谢反应进行研究，探讨在过量重金属胁迫环境下，菌根对寄主植物的可能保护作用和机理(Denny，1995；Diaz，1996；Hartley，1997)，从而为应用菌根植物进行土壤修复提供理论基础。

到目前为止，人们应用很多方法来固定、富集、转移过量重金属铜、镉，而其中应用菌根植物积累固定重金属是一个实用而极具潜力的方法。例如，黄艺(2001)指出外生菌根能增加寄主植物对铜的积累，其地上部分的含量下降，地下部分含量增加；Cu处理外生菌根植物地下部分Cu含量是无菌根植物的2.6倍。Jentschke(1999)研究发现接种Paxillus involutus的挪威松能耐受高浓度的Cd污染，并指出菌根对Cd有较大的吸收和固定作用。因此，利用菌根植物修复铜、镉等重金属污染地具有重要的应用价值。

高浓度重金属污染土壤由于重金属对植物有较高的毒害，因此，植物往往生长缓慢或不能存活，采用大规模覆土的技术往往需要大量的外援覆盖土壤以及较昂贵的工程操作成本。本技术发明是通过一种根袋带土移栽的方法，通过根袋内放置少量非污染土，并在根袋内栽种菌根化植物，将此根袋(含土壤和植物)移栽到污染土壤中，可以提高植物的生物量和生存能力，同时提高植物吸收和固定土壤重金属的效果。尤其适用于对植物有明显毒害的高浓度污染土壤的植物修复。

发明内容

本发明提供一种在重金属污染土壤的新型菌根化植物种植方法。

有益效果