一种缓解多重金属对南美天胡荽胁迫的方法

1.本发明属于重金属污染生态毒理学领域，具体涉及一种缓解多重金属对南美天胡荽胁迫的方法。


背景技术：

2.土壤是人类赖以生存的自然资源。但近几十年来，随着开矿、冶炼等工业活动的加剧，多种重金属进入土壤，造成严重的环境污染。土壤中的重金属具有隐蔽性、长期性和难以恢复性，这不仅会危害植物的生长发育，还会通过食物链在动物和人体内积累，进而威胁人体健康，尤其对人类神经、造血系统会造成危害严重。因此，对重金属污染土壤的修复工作迫在眉睫。
3.重金属污染修复手段中的植物修复技术因具有清洁环保，成本低，环境友好等特点被广泛研究。园林植物具有美化、清洁环境等功能，将其运用于重金属治理方面的研究，拟实现生态美化与修复的双重功效。然而，园林植物与重金属治理结合的研究相对较少，而潜力较大，有待进一步深入研究。
4.为了进一步提高修复效率，在国内外很多技术中我们采取了硫酸盐，硫酸盐添加有助于植物缓解重金属污染的胁迫，尤其是在重金属污染程度较重的情况。但是在硫对重金属复合污染下植物的生长、重金属的富集特性、重金属胁迫的缓解作用等方面机理研究得较少，对硫酸盐与植物修复方面的研究较少，对园林绿化植物修复方面的研究更少。南美天胡荽是一种具有耐受多种重金属的常见的园林绿化植物，且具有生物量高、生长速度快、能适应多种生境的特点，不仅可以美化环境，还有净化空气的作用，吸收有害气体，是作为重金属污染环境修复的潜在理想材料，通过提高南美天胡荽的抗性或缓解重金属胁迫，促进其生长对于重金属污染环境修复具有极其重要的作用。


技术实现要素：

5.为解决土壤重金属污染问题，提高土壤重金属的修复效率，本发明提供一种缓解多重金属对南美天胡荽胁迫的方法。通过添加外源硫酸盐有效缓解重金属对南美天胡荽胁迫，促进其生长。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.提供一种缓解多重金属对南美天胡荽胁迫的方法，包括以下步骤：
8.(1)将两种不同重金属污染程度的土壤自然风干过筛后，分别称取约2.5kg分别装入花盆中，将花盆放置在空地上平衡两周；
9.(2)土壤预培养两周后，加入硫酸盐溶液到对应装有土壤的花盆中；
10.(3)将经过预培养后长势一致、生物量和株高接近的植株移植到添加外源硫的花盆中；
11.(4)将步骤(3)中的植物置于自然环境培养，植物培养过程中每周定量添加一次硫酸盐。
12.进一步，步骤(1)中两种重金属污染土壤采集时先除去土壤表层杂物，然后采用蛇形5点法采集0-20cm的土壤。
13.进一步，步骤(1)中自然风干后的土壤磨细过10目筛，按质量比添加20％的生物有机肥混入土壤中作为底肥，充分混合后称重装盆。
14.进一步，步骤(1)中两种重金属污染土壤，分别为相对轻度污染的一号土(w)和相对重度污染的二号土(s)，含有mn、pb、zn、cd等重金属。
15.进一步，步骤(3)中植株预培养时间为7天。
16.进一步，步骤(3)中植株移植前用0.1％kmno4溶液浸没根10min。
17.进一步，步骤(4)中植物培养过程中每周定量添加一次硫酸盐，试验共添加4次，硫酸盐的添加量是400ml。
18.进一步，步骤(2)和步骤(4)中的硫酸盐为na2so4。
19.进一步，步骤(3)外源硫设置两个浓度，即0(s0)和400(s400) μm。
20.综上所述，本发明具备以下优点：
21.通过添加外源硫酸盐有效缓解多重金属对南美天胡荽的胁迫，促进其生长，一号土和二号土添加硫酸盐较不添加硫酸盐，日增长量分别提高了17.74％、17.29％，叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素分别提高了52.44％、25.53％、80.00％和38.10％、52.78％、100.00％(表2)；光合速率在一号土和二号土中平均增长率分别达到10.44％和17.11％ (图1)。
22.一号土和二号土添加硫酸盐较不添加硫酸盐，h2o2分别减少 6.10％和5.22％(图2)，mda分别减少了7.28％和23.86％(图3)。抗氧化活性物质，pod活性分别出现降低8.62％和增加49.33％(图 4)，cat活性分别出现降低16.29％和增加了28.29％(图5)，apx 的含量分别出现无明显变化和增加71.52％(图6)。
附图说明
23.图1硫酸盐对南美天胡荽光合速率日变化影响；
24.图2硫酸盐对南美天胡荽过氧化氢的影响；
25.图3硫酸盐对南美天胡荽丙二醛的影响；
26.图4硫酸盐对南美天胡荽过氧化物酶的影响；
27.图5硫酸盐对南美天胡荽过氧化氢酶的影响；
28.图6硫酸盐对南美天胡荽抗坏血酸过氧化物酶的影响。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例中的土壤重金属含量如下：
[0031]-表1
[0032][0033]
实施例1
[0034]
一种缓解多重金属对南美天胡荽胁迫的方法，包括以下步骤：
[0035]
(1)将相对轻度污染的一号土壤(w)自然风干过筛后，分别称取约2.5kg分别装入花盆中，土壤含有mn、pb、zn、cd等重金属(表 1)，将花盆放置在空地上平衡两周；
[0036]
(2)土壤采集时先除去土壤表层杂物，然后采用蛇形5点法采集0-20cm的土壤，自然风干后的土壤磨细过10目筛，按质量比添加20％的生物有机肥混入土壤中作为底肥，充分混合后称重装盆；
[0037]
(3)土壤预培养两周后，加入na2so4溶液到对应装有土壤的花盆中，硫酸盐设置浓度为400μm，即s400；
[0038]
(4)将经过预培养后长势一致、生物量和株高接近的植株移植到添加外源硫的花盆中，植株预培养时间为7天，植株移植前用 0.1％kmno4溶液浸没根10min；
[0039]
(5)将步骤(4)中的植物置于自然环境培养，植物培养过程中每周定量添加一次硫酸盐，试验共添加4次，硫酸盐的添加量是400ml。
[0040]
实施例2
[0041]
一种缓解多重金属对南美天胡荽胁迫的方法，与对比例1不同的是，包括以下步骤：
[0042]
(1)将相对重度污染的二号土壤(s)自然风干过筛后，分别称取约 2.5kg分别装入花盆中，含有mn、pb、zn、cd等重金属(表1)，将花盆放置在空地上平衡两周；
[0043]
(2)土壤采集时先除去土壤表层杂物，然后采用蛇形5点法采集0-20 cm的土壤，自然风干后的土壤磨细过10目筛，按质量比添加20％的生物有机肥混入土壤中作为底肥，充分混合后称重装盆；
[0044]
(3)土壤预培养两周后，加入na2so4溶液到对应装有土壤的花盆中，硫酸盐设置浓度为400μm，即w400；
[0045]
(4)将经过预培养后长势一致、生物量和株高接近的植株移植到添加外源硫的花盆中，植株预培养时间为7天，植株移植前用0.1％kmno4溶液浸没根10min；
[0046]
(5)将步骤(4)中的植物置于自然环境培养，植物培养过程中每周定量添加一次硫酸盐，试验共添加4次，硫酸盐的添加量是400ml。
[0047]
对实施例1和实施例2的硫酸盐土培条件下南美天胡荽生长特性的影响如下：
[0048]
表2
[0049][0050]
通过添加外源硫酸盐有效缓解多重金属对南美天胡荽的胁迫，促进其生长，一号土和二号土添加硫酸盐较不添加硫酸盐，日增长量分别提高了17.74％、17.29％，叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素分别提高了52.44％、25.53％、80.00％和38.10％、52.78％、100.00％(表2)；光合速率在一号土和二号土中平均增长率分别达到10.44％和17.11％ (图1)。
[0051]
由图1-6可知，一号土和二号土添加硫酸盐较不添加硫酸盐， h2o2分别减少6.10％和5.22％(图2)，mda分别减少了7.28％和 23.86％(图3)。抗氧化活性物质，pod活性分别出现降低8.62％和增加49.33％(图4)，cat活性分别出现降低16.29％和增加了 28.29％(图5)，apx的含量分别出现无明显变化和增加71.52％(图6)。