專利名稱：孔雀草、鳳仙花和腎蕨在修復污染土壤中的新應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于污染土壤的植物修復技術領域，涉及孔雀草、鳳仙花和腎蕨在修復污染土壤中的新應用。
背景技術：
隨著銅的開采和冶煉、含Cu殺蟲劑的長期使用和污水污泥灌溉的增多，土壤銅污染程度日益加劇，嚴重威脅生態系統的穩定和人類的安全。植物修復是解決銅污染土壤問題的有效途徑之一，超積累植物或富集植物的篩選是植物修復技術得以實施的前提條件。國內外已有許多研究報道了海州香薷，酸模、小頭寥、紫花香薷、鴨跖草和密毛蕨等植物對Cu具有不同程度的忍耐和積累能力。但沒有關于Cu超積累花卉植物的相關報道。我國幅員遼闊，花卉植物資源豐富，如果能從不被重金屬污染嚴重的礦區且物種繁多的 花卉資源中篩選出對銅污染土壤修復有重要意義和作用的超積累花卉植物，則將為植物修復開辟一條新的途徑。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供孔雀草、鳳仙花和腎蕨在修復污染土壤中的新應用。優選的，所述的土壤污染為銅污染土壤。本發明的有益效果是具有投資少、工程量小、技術要求不高等優點；而且作為一種綠色原位修復技術，所收獲植株通過集中處理不會造成二次污染；同時修復進程不僅不會破壞土壤生態環境，還有助于改善因重金屬污染而引起的土壤退化和生產力下降，恢復并提高其生物多樣性。作為一種觀賞花卉和經濟植物，種植孔雀草、鳳仙花和腎蕨在治理環境銅污染的同時還可起到美化環境的作用，所收獲植株通過銷售到異地或集中進行植物材料資源化利用而獲得一定的經濟效益。
圖I :為本發明的Cu耐性較強但積累能力弱的花卉的地上部生物量(g/株)
圖2 :表I為本發明的3種花卉的Cu積累特征
具體實施例方式本發明所用的孔雀草(7 )又名小萬壽菊、楊梅菊、臭菊、紅黃草,為一年生畏寒草本花卉。其植物分類學特征如下菊科萬壽菊屬，株高30至40厘米，羽狀復葉，小葉披針形。花梗自葉腋抽出，頭狀花序頂生，單瓣或重瓣。花色有紅褐、黃褐、淡黃、紫紅色斑點等。花形與萬壽菊相似，但較小朵而繁多。孔雀草喜溫暖、陽光充足的環境，生長溫度10°C 38°C，最適溫度為15°C 30°C。對土壤要求不嚴，但忌PH值小于6的酸性土。撒落在地上的種子在合適的溫、濕度條件中可自生自長，是一種適應性十分強的花卉。孔雀草有很好的觀賞價值，適宜盆栽、地栽和做切花。除了作為一般的觀賞花卉夕卜，孔雀草的花中含有多種色素類物質，因而有藥用和保健作用。本發明所用的鳳仙花(mPATIENS BALSMiINA )又名指甲花、染指甲花、小桃紅等，是一年生草本花卉。其植物分類學特征如下鳳仙花科鳳仙花屬，鳳仙花莖高40-100厘米，肉質，粗壯，直立。上部分枝，有柔毛或近于光滑。葉互生，闊或狹披針形，長達10厘米左右，頂端漸尖，邊緣有銳齒，基部楔形；葉柄附近有幾對腺體。其花形似蝴蝶，花色有粉紅、大紅、紫、白黃、灑金等，善變異。鳳仙花性喜陽光，怕濕，耐熱不耐寒，適生于疏松肥沃微酸土壤中，但也耐瘠薄。鳳仙花適應性較強，移植易成活，生長迅速。鳳仙花有很好的觀賞價值，除作花境和盆景裝置外，也可作切花；鳳仙花種子亦名急性子，莖亦名透骨草，均可入藥，有活血化瘀、利尿解毒、通經透骨之功效。本發明所用的腎蕨cordifolia (L. )Presl),又名蜈蟻草、石黃皮等，一種常見的蕨類植物。其植物分類學特征如下腎蕨科腎蕨屬，為中型地生或附生蕨，株高一般30 — 60厘米。地下具根狀莖，包括短而直立的莖、匍匐匐莖和球形塊莖三種。直立莖的主軸向四周伸長形成匍匐莖，從匍匐莖的短枝上又形成許多塊莖，小葉便從塊莖上長出，形成小苗。腎蕨沒有真正的根系，只有從主軸和根狀莖上長出的不定根。地部(即從根 莖上長的葉)呈簇生披針形，葉長30 - 70厘米、寬3 - 5厘米，一回羽狀復葉，羽片40 -80對。腎蕨它栽培容易、生長健壯，粗放管理即能生長良好；喜歡溫暖潮潤和半陰的地方，宜用疏松、肥沃，透氣的中性或微酸性土壤。腎蕨是目前中國內外廣泛應用的觀賞蕨類，有很好的觀賞裝飾效果；此外，腎蕨的葉或全草還可入藥，有清熱、利濕、消腫和解毒的功效。盆栽實驗地點設在山東省濟寧市曲阜師范大學實驗溫室內，該實驗場地周圍沒有污染源，是重金屬未污染區，屬暖溫帶季風性大陸氣候氣候。實驗用土壤采自山東省濟寧市曲阜師范大學(地理位置為東經116° 96'、北緯35° 59')西邊的農地(為無污染區)表土(O-20 cm)，土壤類型為褐土，其基本理化性質為pH值7. 5，有機質含量O. 99%，全N量為 O. 0875%,總 Cu 含量 19. 73 mg · kg'2010年3月初進行花卉育苗，在育苗基質中點播孔雀草和鳳仙花種子，保持土壤濕潤，待苗高8cm左右，含5-6片真葉，挑選長勢一致的孔雀草和鳳仙花幼苗移栽入塑料盆(直徑Φ=20 cm, H=15 cm)中；腎蕨則采用分株繁殖的方法，分株方法把母株從花盆內取出，抖掉多余的盆土，把盤結在一起的根系盡可能地分開，用鋒利的小刀把它剖開成兩株或兩株以上，分出來的每一株都要帶有相當的根系，并對其葉片進行適當地修剪，以利于成活；裝盆消毒把分割下來的小株在百菌清1500倍液中浸泡五分鐘后取出涼干，即可移植到銅污染土壤中；分株后的管理分株后灌根或澆一次透水，分株后的3 4周內要節制澆水，以免爛根。塑料盆此前已裝土 Ikg/盆，并混入固態CuSO4. 5H20,且Cu污染處理濃度設為800 mg kg_S相當于國家土壤Cu環境質量三級標準的2倍，平衡一個月。孔雀草、鳳仙花和腎蕨生長到開花期或成熟期后收獲。將收獲樣品分為根、莖和葉3部分，分別用自來水充分沖洗以去除粘附于植物樣品上的泥土和污物，然后再用去離子水沖洗，浙去水分，在105°C殺青30min;然后在70°C下烘至恒重，用電子分析天平稱出每種植物各部分的干重，稱重后的植物樣品粉碎備用。植物樣品中Cu元素含量的測定用其HNO3-HClO4混合液消煮，HCl溶解、定容，原子吸收分光光度計(AAS)測定Cu元素的含量。實驗結果如下
實驗表明孔雀草、鳳仙花和腎蕨在銅污染濃度800 mg kg—1均能完成其生命周期，SP能到達開花期；圖I表明孔雀草、鳳仙花和腎蕨3種花卉作物的地上部生物量(干重)與對照之間都無明顯(P>0. 05)差異，表現出較強的耐性。研究顯示(表I)雖然孔雀草、鳳仙花和腎蕨3種花卉植物的富集系數和轉移系數均小于1，且地上部銅含量也沒有超過超積累植物所要求的臨界含量1000 mg kg—1的標準，即不符合超積累植物的標準，但植物吸收量系數(AC)(指在生長期內，植物地上部分吸收的污染元素總量與土壤中該元含量之比)分別為O. 744,0. 516和O. 496，如果算到根部的吸收量系數會更高，表明孔雀草、鳳仙花和腎蕨這3種花卉植物對銅仍有比較大的富集能力，屬 銅富集植物，從而說明它們對銅污染也存在較大的修復潛力，可以應用于修復銅污染的土壤。以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用來限定本發明的實施范圍，SP凡依本發明所作的均等變化與修飾，皆為本發明權利要求范圍所涵蓋，這里不再一一舉例。
權利要求
1.孔雀草、鳳仙花和腎蕨在修復污染土壤中的新應用。
2.根據權利要求I所述的新應用，其特征在于所述的土壤污染為銅污染土壤。
全文摘要
本發明公開了孔雀草、鳳仙花和腎蕨在修復污染土壤中的新應用，屬于污染土壤的植物修復技術領域。本發明的有益效果是該方法具有技術工藝簡單，成本低；不破壞土壤的理化性質，無二次污染；針對銅污染土壤修復效果好，適用于大面積銅污染的土壤，在治理環境銅污染的同時還可起到美化環境的作用，所收獲植株通過銷售到異地或集中進行植物材料資源化利用而獲得一定的經濟效益。
文檔編號B09C1/00GK102886377SQ20121040062
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者荊延德 申請人:荊延德