[发明专利]一种降低向日葵籽粒中重金属含量的方法

说明书

本发明公开了一种降低向日葵籽粒中重金属含量的方法，在重金属污染土壤中加入生物炭，混匀，种植向日葵；待向日葵成熟后即可降低向日葵籽粒中的重金属含量。本发明通过施加生物炭能极显著的降低田间向日葵籽粒中累积的铅、镉与砷含量。与未施加生物炭相比，向日葵籽粒中的铅、镉与砷等重金属的含量显著降低，分别下降约80%、40%、50%。

技术领域

本发明涉及一种降低向日葵籽粒中重金属含量的方法，特别涉及降低向日葵籽粒Pb、Cd、As含量的方法。

背景技术

湖南省的矿产开发、冶炼和化工等工业活动促进了当地的经济发展，但由于采矿和冶炼中的废水、废渣及降尘未达标或未经处理直接排放，造成湘江流域周围的水体、沉积物、土壤和农作物受到严重的重金属污染，并通过土壤－作物－食物的迁移方式进入人体，从而危害人们的身体健康和社会的持续发展。因此，重金属污染土壤的治理和修复是刻不容缓的问题。

植物修复重金属污染土壤的实际效果取决于植株自身的生物量及其累积重金属的能力。已报道的重金属超富集植物通常具有生长周期长、生长缓慢、生物量低等特征，严重制约着其修复土壤重金属污染的效率与推广应用。因此，众多学者越来越关注筛选和培育生物量大、生长迅速，且对重金属具有较强富集能力的植物。向日葵是一种1年生的生物量大、生长迅速的草本植物，且易于机械化收割。研究表明，向日葵对重金属有很强的耐受性，其秸秆通过络合和离子交换等方式累积Pb、Cu、U等重金属，根部与茎叶中累积的Pb分别高达109 721.70mg·kg^-1、1 965.98mg·kg^-1；Cu在根部与茎叶的累积的分别高达20983.64mg·kg^-1、6148.58mg·kg^-1。通过施加螯合剂、植物激素，或改良施肥配方等能一定程度上增强向日葵对重金属的累积和转移能力。向日葵是我国一种重要的经济作物(油料和零食)重金属在向日葵植株体内累积，尤其是在籽粒中累积对食品安全构成极大的威胁。向日葵对重金属累积和转移的能力不但与植物自身品质有关，而且与其周边实际的自然生态环境有关。目前关于向日葵累积重金属的研究成果大都来自于水培实验或大棚中的土壤盆栽实验，但没有直接的田间试验；且其研究成果大都是增强了向日葵对重金属的累积能力。这对我国的粮油、食品安全是极为不利的。因而，其应用与推广还有待进一步研究与考证。近年来，采用生物炭(Biochar)作为土壤改良剂修复土壤的研究报道比较多。本实验项目通过向湖南衡阳水口山矿区种植向日葵的重金属污染土壤施加一定质量百分比的生物原炭，进行污染土壤的改良，以期既能降低田间向日葵植株累积的重金属(铅、镉、砷)含量，又不带来二次污染的双重效应。

发明内容

本发明解决的技术问题是，目前有人通过施加螯合剂、植物激素，或改良施肥配方与种植向日葵的方式联合修复重金属污染土壤，但导致向日葵累积的重金属含量急剧升高，严重威胁粮油、食品安全。本发明旨在通过改良剂改良土壤，达到降低重金属污染土壤中油料作物向日葵籽粒内累积的铅、镉与砷含量的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种利用生物炭降低经济作物向日葵籽粒累积重金属(铅、镉、砷)含量的方法，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的技术方案是，提供一种降低向日葵籽粒中重金属含量的方法，在重金属污染土壤中加入生物炭，混匀，种植向日葵；待向日葵成熟后即可降低向日葵籽粒中的重金属含量。

优选地，所述重金属为铅、镉和/或砷。

优选地，所述生物炭为荔枝木生物炭。

优选地，所述生物炭的添加量为重金属污染土壤总重量的2％-30％。

优选地，所述生物炭的添加量为重金属污染土壤总重量的8％-20％。

优选地，将向日葵种子或幼苗种植在施加生物炭后的重金属污染土壤中。

优选地，所述生物炭的目数为20-120目。