[发明专利]一种苜蓿-芽孢杆菌联合修复重金属污染土壤的方法

说明书

本发明涉及一种苜蓿‑芽孢杆菌联合修复重金属污染土壤的方法，主要将重金属污染土壤翻整后播种苜蓿种子，苜蓿种子发芽后在其根际土壤中接种芽孢杆菌菌剂，苜蓿生长90～120天后，收获植物地上部分，集中处置，地下部分留在土壤中，再进行新一轮的苜蓿播种和芽孢杆菌接种，直至污染土壤中重金属含量符合土壤环境质量标准；本发明通过苜蓿‑芽孢杆菌联合修复重金属污染土壤，避免了由于苜蓿在镉污染土壤中长期种植造成的土壤微生态环境破坏；可以有效地将苜蓿地下部分的重金属转移至对地上部分，通过多茬刈割苜蓿地上部分的方式实现土壤中镉的去除，节省了种植成本。

技术领域

本发明属于污染土壤修复领域，具体涉及一种苜蓿-芽孢杆菌联合修复重金属污染土壤的方法

背景技术

土壤重金属污染已经成为严重制约农业发展、危害农产品安全的环境问题。传统的土壤重金属污染修复技术主要包括客土法、钝化法、电动法、淋洗法、植物和微生物修复法。

植物修复技术成本低廉、生态效益良好，但是修复植物生长缓慢、生物量低、耐受量差、重金属积累量小等问题限制其大规模应用和推广。苜蓿是营养丰富、具有固氮功能和景观价值的多年生豆科植物，也可作为修复植物吸收和净化土壤重金属等污染物(ShuYang,Yanqun Zu,Bo Li,Yufen Bi,Le Jia,Yongmei He,Yuan Li.2019.Response andintraspecific differences in nitrogen metabolism of alfalfa(Medicago sativaL.)under cadmium stress.Chemosphere 220,69-76)，但单纯的苜蓿富集对重金属污染土壤的修复效率不高。

芽孢杆菌是较常见的植物内生细菌，具有防治病虫害、提高植物品质的作用，但是目前苜蓿联合芽孢杆菌对镉污染土壤的修复效果及机制尚不清楚。。

根际土壤代谢物包括植物根系分泌物和微生物代谢物，主要由糖类、脂肪酸、氨基酸、脂类等小分子有机物组成。植物不同生长时期与生理状况、土壤中污染物种类与浓度等均会影响根际土壤代谢物的主要组成。已有研究表明，根系分泌物能够通过吸附和络合土壤中重金属影响重金属的生物可利用性和水溶性，进而影响植物对重金属的吸收和转运(Mi-Na Shina,Jaehong Shima,Youngnam You,Hyun Myung,Keuk-Soo Bang,Min Cho,Seralathan Kamala-Kannan,Byung-Taek Oh.2012.Characterization of leadresistant endophytic Bacillus sp.MN3-4 and its potential for promoting leadaccumulation in metal hyperaccumulator Alnus firma.Journal ofHazardous.Materials 199-200,314-320)。土壤微生物群落结构及多样性是影响土壤肥力与质量、重金属分布与毒性的一个重要因素(Ju W.,Liu L.,Fang L.,Cui Y.,Duan C.,2019.Impact of co-inoculation with plant-growth-promoting rhizobacteria andrhizobium on the biochemical responses of alfalfa-soil system in coppercontaminated soil.Ecotoxicology and Environmental Safety 167,278-226)。

中国文献《印度梨形孢联合紫花苜蓿修复土壤镉污染研究》(主朋月、韩冰等，《环境科学与技术》，第42卷第6期2019年6月)该文献中公开了印度梨形孢联合紫花苜蓿修复土壤镉污染，在重金属镉胁迫下，印度梨形孢的定殖能有效的将镉富集在植物根部，降低镉在地上部分的含量，说明印度梨形孢对植物向根部转移重金属的机制有促进作用，有利于增强植物对重金属环境的耐受和稳定能力。但是该方法不利于通过多茬刈割苜蓿地上部分的方式实现土壤中镉的去除。