[发明专利]一种生物炭促进富集植物吸收重金属的农田土壤修复方法

说明书

本发明公开一种生物炭促进富集植物吸收重金属的农田土壤修复方法，主要机制通过生物炭促进植物对重金属的吸收：1.生物炭与土壤颗粒竞争吸附重金属；2.生物炭降低重金属移动性；3.生物炭增加土壤微生物的活性和植物根表面积；4.生物炭的添加使植物吸收更多的重金属。该方法通过以下步骤实现：1.生物炭与土壤均匀混合；2.在适当湿度下稳定一段时间；3.土壤种植富集植物；4.收割植物；本发明利用生物炭和植物联合修复重金属污染土壤，使植物对于土壤重金属的富集量提升1.0‑1.1倍；在施加生物炭的土壤中以多次种植植物的方式实现受污染土壤的快速修复；通过间作或轮作的方式实现边生产边修复，为农田土壤修复领域提供一套切实可行且有效的修复技术。

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，特别涉及一种生物炭促进富集植物吸收重金属的农田土壤修复方法。

背景技术

现有技术存在的问题：镉污染是我国农田污染最严重的重金属，生物炭稳定化技术可快速降低土壤重金属向农作物迁移，保障农产品的安全。但生物炭稳定化后的重金属仍然存在于土壤中，依然存在二次释放的危险可能对农产品质量构成威胁。植物修复能够去除重金属，但是修复周期过长。如果利用生物炭稳定重金属后，再通过种植超富集植物将重金属吸收富集，就可以有效避免农产品被污染并去除农田土壤重金属。

但是目前生物炭辅助植物修复的研究中，所使用的植物植物富集量低 (如黑麦草)，而且生物炭的使用进一步降低了修复植物的吸收量。使生物炭辅助植物修复的修复效果非常差。

发明内容

发明的目的在于提供一种生物炭促进富集植物吸收重金属的农田土壤修复方法，解决了现有技术中使用植物修复的农田修复期间无法使用，和现有技术中的土壤修复效果不佳且修复效率低的问题。

本发明是这样实现的，一种生物炭促进富集植物吸收重金属的农田土壤修复方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，土壤中加入生物炭混合：将生物炭与待修复的土壤均匀混合；

步骤二，土壤的稳定：经过所述步骤一混合后的土壤在适当湿度下经过一段时间的稳定期；

步骤三，土壤的修复：在稳定后的土壤中种植植物，植物一年种植1-6 次；

步骤四，对植物进行收割，对收割后的植物和修复后的土壤进行重金属含量的检测。

优选的是，所述步骤一中每公顷土壤中加入15.6-78吨生物炭均匀混合。

优选的是，所述步骤二中土壤湿度保持在土壤最大含水量的60％，稳定15-25天。

优选的是，所述步骤三中植物的种子采用撒播、条播、穴播中的至少一种方式播种，撒播的每667平方米播种3-5千克，播后浅耙、踩踏一遍，条播的行距25-30厘米，穴播的播种最深不超过4厘米。

优选的是，播种后发芽10-20天间苗或者播种后30-45天后定植，间苗后的株距为20-25厘米，定植的株行距30cm见方。

优选的是，所述步骤四中的收割为一次采收，所述一次采收为出苗后 40-60天采收。

优选的是，所述植物为镉超富集植物，所述镉超富集植物优选红叶甜菜。

优选的是，所述生物炭优选秸秆类生物炭。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明中红叶甜菜作为草本植物的可以在一年四季种植，每年可以种植4-6，因此通过红叶甜菜与生物炭的结合修复土壤可以预期镉提取效率达到一定的高水平；

2、本发明采用玉米秸秆生物炭辅助红叶甜菜修复镉污染土壤，其效果不仅为土壤中镉的生物有效性被生物炭降低，同时生物炭添加使红叶甜菜体内的镉含量增加了0.36-0.52倍，植物去除量增加了1.06倍；