一种利用葛根修复重度镉污染农田的方法

摘要

本发明公开了一种利用葛根修复重度镉污染农田的方法，包括如下步骤：清除农田中的杂草、前茬作物根茎叶，按高度为0.5m，宽度为1.0m的标准起垄，保持垄间沟宽0.5m，沟底和垄顶距离为1m；按20kg/亩的比例撒施硫酸钾复合肥，条施垄顶，3天后，喷施柠檬酸溶液，7天后，在3月中旬种植赣葛1号；分别于4月上旬、5月下旬和6月下旬每亩追施磷酸二氢钾50g+尿素100g+水15kg；于第一年12月份齐葛头进行刈割，同时追施硫酸钾型复合肥15kg/亩，追喷浓度为50%的柠檬酸溶液200L，于第二年全部移除葛根，并全部进行无害化或饲料化处理。本发明具有操作简单、成本低、易于管理、重金属镉移除效率高的特点，能够满足江西乃至南方地区重度污染土壤修复与治理的需要。

说明书

技术领域

本发明涉及重金属镉污染修复领域，具体涉及一种利用葛根修复重度镉污染农田的方法。

背景技术

当前，我国农田土壤污染形式总体不容乐观，局部问题突出，特别是重金属镉污染已对部分地区农产品质量安全构成严重威胁。近年来，国内外开展了大量农田土壤重金属污染农艺调控类技术、安全利用类技术和治理修复类措施的研究，旨在降低重金属镉对农产品的危害。目前土壤修复主要基于两种策略，一是去除重金属总量技术，将重金属从土壤中去除，达到清洁土壤的目的；二是钝化/稳定化技术，将重金属固定在土壤中限值其释放，从而降低其风险。由于重金属镉污染的危害性大，寻找一种高效、低成本、实用的土壤修复技术，尤其是能够推广、被农户接收的技术亟待突破。

目前，植物修复方法已被公认为能够去除总量的有效方法之一，是一种利用清洁、绿色、环保的修复技术。

发明内容

为解决上述问题，发明人通过野外试验研究发现：一种两年生大生物量的赣葛1号对镉具有很强的富集能力，基于此，本发明提供了一种利用两年生大生物量赣葛1号的农田土壤镉重度污染植物修复方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种利用葛根修复重度镉污染农田的方法，包括如下步骤：

S1、整地：清除待修复农田中的杂草、前茬作物根茎叶后，按照高度为0.5m，宽度为1.0m的标准起垄，保持垄间沟宽0.5m，沟底和垄顶距离为1m；

S2、基肥撒施：基肥为20kg/亩的硫酸钾复合肥，条施垄顶；

S3、喷施柠檬酸：肥料基施3天后，按照100kg/亩的用量取适量柠檬酸，溶于200L水中，均匀喷施到农田中；

S4、葛根种植：喷施柠檬酸后7天后，在3月中旬种植赣葛1号,种植密度为每亩1200株，宽株距保持在35cm左右，窄株距保持在10cm左右；

S5、追施叶面肥：分别于4月上旬、5月下旬和6月下旬每亩追施磷酸二氢钾50g+尿素100g+水15kg；

S6、葛根收割：于第一年12月份齐葛头进行刈割，同时追施硫酸钾型复合肥15kg/亩，含N量为15%，追喷浓度为50%的柠檬酸溶液200L；

S7、镉根移除：于第二年12月份对葛根进行全部移除；

S8、无害化处理：将收获后的葛根地上部分加工制成饲料或制成生物质颗粒，燃烧后的灰分按固废集中处理。

进一步地，采用的2年生，生物量大的赣葛1号为修复植物。

进一步地，2年的修复工程结束后，深耕40cm，移除赣葛1号的根系。

本发明具有以下有益效果：

利用赣葛1号对重金属镉具有富集能力强的特点，协同柠檬酸的添加，可以加速土壤中重金属的释放，从而实现江西乃至南方地区重度污染土壤的修复与治理，具有操作简单、成本低、易于管理、重金属镉移除效率高的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

试验地：萍乡市湘东区湘东镇美建村试验示范基地（50亩）。

试验方法：

（1）品种选择：选择2年生的赣葛1号。

（2）整地：清除污染农田中的杂草、前茬作物根茎叶后，按照高度为0.5m，宽度为1.0m的标准起垄，保持垄间沟宽0.5m，沟底和垄顶距离为1m。

（3）基肥撒施：基肥为20kg/亩的硫酸钾复合肥，条施垄顶。

（4）喷施柠檬酸：肥料基施3天后，按照100kg/亩的用量，取适量柠檬酸溶于200L水中，溶液均匀喷施到农田中。

（5）葛根种植：喷施柠檬酸后7天后，在3月中旬种植赣葛1号,种植密度为每亩1200株，宽株距保持在35cm左右，窄株距保持在10cm左右。

（6）追施叶面肥：分别于4月上旬、5月下旬和6月下旬每亩追施磷酸二氢钾50g+尿素100g+水15kg。

（7）葛地上部分收割：于第一年12月份齐葛头进行刈割，同时追施硫酸钾型复合肥15kg/亩，含N量为15%，追喷浓度为50%的柠檬酸溶液200L。

（8）镉根移除：于第二年12月份对葛根进行全部移除。

（9）无害化处理：将收获后的葛根地上部分加工制成饲料或制成生物质颗粒，燃烧后的灰分按固废集中处理。

检测方法：土壤总镉检测方法为全国土壤污染状况详查土壤样品分析测试方法技术规定环办土壤函 [2017]1625 号；镉检测方法为生态地球化学评价动植物样品分析方法第1部分：锂、硼、钒等19个元素量的测定电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS)法 DZ/T0253.1-2014。

检测结果：萍乡市湘东镇湘东镇美建村重度镉污染稻田（全镉含量为1.46-2.65mg/kg，均值为1.89mg/kg），赣葛1号地上部分第一年每亩干重可达1520-1980kg，均值为1736kg；地上部分重金属镉含量为9.07-16.86mg/kg，均值为12.07mg/kg，第二年每亩地上和地下部分干重可达4235-4878kg，均值为4517kg；地上和地下重金属镉含量为8.75-21.45mg/kg，均值为15.43mg/kg。通过对赣葛1号地上部分的移除，第一年每亩平均可以移除土壤中重金属镉总量为20.95g，第二年每亩平均可以移除土壤中重金属镉总量为59.07g，两年平均移除重金属镉总量为80.02g。

表1 萍乡市湘东镇湘东镇美建村试验示范基地赣葛1号产量

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。