本发明属于混种用于植物重金属污染修复技术领域，具体涉及一种混种硫华菊嫁接后代降低葡萄镉积累的方法。
背景技术：
重金属污染遍及世界许多地方，使不少国家和地区的农业土壤和作物遭受严重损失。镉作为毒性最强的重金属元素之一，是植物生长非必需的元素，其危害极其严重。我国cd污染耕地达1.3×104hm2，涉及11个省市的25个地区，远超过其他几种土壤重金属元素。镉对植物和人体健康都有极大的危害，目前对镉污染土壤的治理已经引起国内外的广泛重视，但传统的污染土壤修复方法的大规模推广应用存在较大问题。植物修复是一种新技术，与涉及大型耗能设备的方法相比，是一种廉价的方法，具有成本低、效益高、环境友好等优点。
重金属超富集植物是植物修复的核心部分，1983年chaney提出了利用超富集植物清除土壤重金属污染的思想。混作能通过植物根系和地上部分形态结构的互补作用来提高作物对土壤养分、水和光等资源的有效利用，从而使作物产量增加。研究发现，镉超富集植物龙葵混种樱桃苗，可减少樱桃苗的镉含量，同时提高了龙葵镉含量。这为减少普通植物体内重金属含量并修复污染土壤提供了一条新途径。但普通植物对与其混作的超富集植物重金属积累的影响因植物的种类而异。蒋成爱等将镉超富集植物东南景天与黑麦草、玉米、大豆混种于cd、zn污染土壤，发现混种显著地提高了东南景天对zn的积累，同时也显著降低了玉米和黑麦草对cd和zn的吸收。因此，只有通过合适的植物搭配进行间(混)种才能提高超富集植物的重金属吸收量，这样不仅有利于土壤修复，又能进行正常的农业生产。
研究表明，嫁接提高了甜瓜幼苗对铜胁迫的抵抗能力，降低了“矢富罗莎”葡萄植株各器官对土壤cd的吸收，提高了葡萄植株的耐cd特性。对一般植物而言，嫁接可降低植物对重金属的吸收和积累，而对超富集植物而言，因为嫁接可使砧木的某一些分子(dna、rna)在砧木与接穗之间传递，诱导后代产生可以遗传的变异，林立金等研究表明，以油菜为砧木嫁接和自苗嫁接均能提高荠菜后代生物量、地上部分镉含量、地上部分富集系数、转运系数等，最终提高了荠菜镉积累量。因此，嫁接可能能够有效降低普通植物的重金属积累量，也能够增加超富集植物后代对重金属的积累，这为重金属超富集植物的改良与育种提供一条新途径。
许多重金属超过一定界限就会对果树产生毒害作用。河北等7个省苹果园的调查结果显示，重金属镉的检出率达97.6％，果实镉含量超标了8.1％；汉源金花梨果园土壤和果实中重金属元素含量的测定结果表明，土壤中cd元素含量已经高于了国家标准值，达到了轻度污染。虽然目前果树的重金属污染程度较其它大田作物轻，但随着工业的迅猛发展，复合污染对果园的危害将越来越明显。因此，在果园还未大量受到重金属污染之前，找到既能修复果园重金属污染土壤又能减少果树重金属吸收量的方法具有重要意义。
葡萄(vitisviniferal.)为葡萄科葡萄属木质藤本植物，果实球形或椭圆形，花期4-5月，果期8-9月。葡萄原产亚洲西部，世界各地均有栽培，世界各地的葡萄约95％集中分布在北半球。葡萄果实为著名水果，生食或制葡萄干，并酿酒，酿酒后的酒脚可提酒食酸，根和藤药用能止呕、安胎。然而，土壤重金属污染影响到了葡萄的安全生产，由于我国土壤已大部分遭受镉污染，葡萄中镉的含量较高，给人们食用带来了严重的安全隐患，特别是对葡萄后代的安全生产提出了更为严峻的挑战。
硫华菊(cosmossulphureus)是一种花卉镉富集植物，，其表现出对镉具有较高的积累特性，如何利用镉富集植物硫华菊与葡萄进行混种来实现对葡萄中镉含量的有效降低，筛选出一种更适合农业安全生产的葡萄与硫华菊的混种方法，成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种混种硫华菊嫁接后代降低葡萄镉积累的方法，该混种方法能够很好用于对葡萄中镉污染的修复，显著降低葡萄中的镉含量，同时能够有效提高镉在富集植物硫华菊中的积累量，更好地用于土壤镉污染修复。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种混种硫华菊嫁接后代降低葡萄镉积累的方法，所述方法是采用硫华菊不同大小异株嫁接后代与葡萄进行混种，所述硫华菊不同大小异株嫁接后代是采用两株大小不同的硫华菊进行相互嫁接得到的嫁接后代。
如本发明的实施例记载，发明人通过选用不同硫华菊嫁接后代与葡萄进行混种，研究镉胁迫条件下，不同硫华菊嫁接后代对葡萄镉积累的影响，以期筛选出对镉污染土壤修复效果较好的硫华菊嫁接后代，为镉污染土壤的修复提供参考。本发明的发明人发现，不同硫华菊嫁接后代对镉的积累特性完全不同，采用硫华菊不同大小异株嫁接后代与葡萄进行混种的方法，可以显著降低葡萄各部位的镉积累量，且能有效提升镉在硫华菊中的积累量，与混种其他硫华菊嫁接后代相比，表现出更高效的镉修复能力。
进一步的是，所述混种的比例为硫华菊不同大小异株嫁接后代与葡萄的株数比为1:2。
进一步的是，所述混种采用葡萄的扦插苗与硫华菊不同大小异株嫁接后代的幼苗进行混种。
进一步的是，混种时硫华菊不同大小异株嫁接后代幼苗有2片真叶展开。
进一步的是，所述葡萄扦插苗的新梢长度为15cm。
进一步的是，混种期间保持田间土壤含水量为80％。
进一步的是，所述嫁接方法为劈接法。
本发明的有益效果如下：本发明提供了一种采用硫华菊不同大小异株嫁接后代与葡萄进行混种来降低葡萄中镉积累的方法，该混种方法能够最大程度降低葡萄中各部位的镉含量，且能够有效提高镉在富集植物硫华菊中的积累量，与其他硫华菊嫁接后代混种相比具有更显著的进步，适于进行农业生产应用，能够对葡萄的安全生产提供依据，并能对土壤中镉污染的治理起到很好的修复作用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例
1材料与方法
1.1试验材料
供试土壤为潮土，取自四川农业大学成都校区附近农田，未检测出镉。
2017年4月将之前收集好的未嫁接、自根同株嫁接、自根异株嫁接和不同大小异株嫁接的硫华菊后代种子分别撒播于四川农业大学成都校区农场农田中，待2片真叶展开时移栽。供试葡萄为巨峰的扦插苗。
1.2盆栽试验
试验于2017年4-7月在四川农业大学成都校区进行。2017年4月，将风干后的供试土壤过6.72mm(3目)筛，用21cm×20cm(直径×高)塑料盆每盆装入3.0kg，以cdcl2·2.5h2o分析纯形式加入镉并混匀，使土壤镉浓度为5mg/kg。保持土壤湿润，自然放置平衡4周，不定期翻土混合，保证土壤充分混合均匀。2017年5月挑选生长基本一致的巨峰葡萄当年扦插幼苗(新梢长约15cm)及生长一致的硫华菊幼苗(2片真叶展开)栽入塑料盆中，葡萄单种每盆3株；混种为每盆种植葡萄2株，硫华菊1株(盆栽试验种植间距约为5cm×5cm)。试验共5个处理：葡萄单种、葡萄混种硫华菊未嫁接后代、葡萄混种硫华菊自根同株嫁接后代、葡萄混种硫华菊自根异株嫁接后代和葡萄混种硫华菊不同大小异株嫁接后代，每个处理重复6次。盆与盆之间的距离为15cm，完全随机摆放，保证其在自然状况下生长，根据盆中土壤缺水情况，不定期浇水，使土壤含水量经常保持在田间持水量的80％左右。为防止污染物淋溶渗漏损失，在盆下放置塑料托盘并将渗漏液倒回盆中。在整个生长过程中不定期的交换盆与盆的位置以减弱边际效应的影响，并及时去除杂草，防治病虫害。
60天后，将葡萄和硫华菊整株收获。将葡萄植株分成根、茎、叶三部分，将硫华菊植株分为根系和地上部两部分，分别用自来水洗净，再用去离子水冲洗3次后，于110℃杀青15min，80℃烘干至衡重，粉碎，用于镉含量的测定。称取1.0000g样品，加入硝酸-高氯酸消化(体积比为4:1)，用icap6300型icp光谱仪(thermoscientific,usa)测定镉含量，并计算硫华菊镉积累量。
2结果
2.1不同混种处理对葡萄镉含量的影响
考查混种不同硫华菊嫁接后代对葡萄各部位镉含量的影响，结果如表1所示。从表1可以看出，采用硫华菊不同大小异株嫁接后代与葡萄进行混种，能够最大程度降低葡萄各部位的镉含量，其中与葡萄单种相比，葡萄根系的镉含量降低46.08％，茎秆镉含量降低97.25％，叶片镉含量降低88.04％，地上部分镉含量降低90.82％；该混种方式表现出优异的降低葡萄镉积累的效果，而采用葡萄混种硫华菊未嫁接后代、葡萄混种硫华菊自根同株嫁接后代、葡萄混种硫华菊自根异株嫁接后代均无法实现将葡萄中的镉含量降低至如此显著的水平。
表1各混种处理对葡萄镉含量的影响
2.2不同混种处理对硫华菊镉积累量的影响
考查不同混种处理对硫华菊镉积累量的影响，结果如表2所示。从表2可以看出，采用硫华菊不同大小异株嫁接后代与葡萄进行混种，能够使得硫华菊中镉的积累量得到最大程度的提升，其中与混种未嫁接的硫华菊后代相比，硫华菊中根系部位的镉积累量提升48.50％，地上部分镉积累量提升34.72％，而其他混种处理均无法实现该提升效果，表明本发明的混种方法能够很好用于土壤中镉污染的修复。
表2不同混种处理对硫华菊镉积累量的影响