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利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法

阅读：257发布：2020-05-08

专利汇可以提供利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法。该方法采用间作种植模式，不仅可以确保在镉污染土壤上种植的玉米籽粒镉含量符合《国家食品质量卫生标准》，同时玉米的产量不低于间作前。实现在污染土壤上进行正常的农作物种植，不影响污染地区农民的正产收入。此方法具有投资少、工作量小、技术要求不高等有点。，下面是利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法，其特征在于：采用间作的方式种植低积累玉米与伴矿景天。
2.根据权利要求1所述的利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法，其步骤包括如下：
（1）选地与整地：选择耕地土壤中镉含量超过0.3mg/kg的地块；
采用旋耕机对农田进行翻耕，保证田块平整且不产生积水；底肥施用后，人工起垄，垄宽为80 cm，垄距40 cm，垄高20 cm以上，既提高土地利用率，也可避免雨季淹水；
喷施除虫剂后，立即覆盖黑色地膜（1米宽）待用；
（2）育苗：通过田间扦插方式进行伴矿景天育苗；
（3）蓖麻和伴矿景天间作：采用垄上和垄沟间作的方式种植低积累玉米与伴矿景天，垄上种植两行低积累玉米，垄沟种植一行伴矿景天；
（4）移栽：选择健壮的长势一致的伴矿景天枝条进行扦插，株距为15-20 cm；首先在黑色地膜上打孔，然后把伴矿景天枝条插入土中，覆土压实，枝条埋入深度约为4-5 cm；
伴矿景天移栽完成后，在垄间穴播低积累玉米种子，垄间只播种一行间作植物，株距为
30 cm；
（5）除虫除草：密切观察伴矿景天的生长，如遇虫害，根据害虫种类选择合适的除虫剂；
由于常见的除草剂不仅对田间杂草有效，喷施除草剂也会对伴矿景天产生损害，建议根据杂草的生长情况，定期采用人工的方式进行拔除，或采用除草剂紧贴地面的方式进行喷施，尽量减少除草剂对伴矿景天的损害；
（6）收获：伴矿景天成熟后，离地面3-5cm处刈割伴矿景天，并对其进行集中焚烧回收处理；低积累玉米籽粒成熟后统一收获。
3.根据权利要求2所述的一种利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法，其特征在于：步骤4中垄上地膜所打孔深为15～20cm，沟内穴深、宽各35 cm。

说明书全文

利用低积累玉米/伴矿景天间作实现边生产边修复的方法

技术领域

[0001] 本发明属于土壤修复技术和农业科学种植领域，具体涉及到一种粮食作物低积累玉米与重金属超积累植物伴矿景天间作实现边生产边修复的新方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着采矿、冶炼精炼和电镀工业的不断发展，大量的含镉废水排入河流而造成镉的污染。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。同时,镉污染对农产品质量、农业生态环境安全、现代农业及社会经济可持续发展都构成了严重威胁。目前对于农田镉污染土壤修复的方法主要为植物修复，此种方法具有操作简单、价格便宜、不产生二次污染等优点。但是此种方法修复时间较长，影响农民的收入，经济效益低。因此采取吸收重金属少的低积累的农作物与超积累植物同时种植，有可能实现在修复污染土壤的同时收获符合卫生标准的粮食作物，成为一种不需要间断农业生产、较经济合理地处理利用方法。形成一种边生产边修复的安全模式。

[0003] 伴矿景天喜生于富含Pb、Zn矿地区。多年生肉质草本、根状茎长；密集丛生、多分枝；生物量较大、生长速度快，是一种镉锌超积累植物。玉米（拉丁学名：Zea mays L.）是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物。玉米是一年生雌雄同株异花授粉植物，植株高大，茎强壮，是重要的粮食作物和饲料作物，也是全世界总产量最高的农作物，其种植面积和总产量仅次于水稻和小麦。玉米一直都被誉为长寿食品，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等，具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力。低积累品种可以有效降低玉米籽粒中镉的含量，减少人体健康风险。

[0004] 目前在本领域中尚未有玉米和伴矿景天间作的先例。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种农作物与重金属超积累植物间作从而实现边生产变修复的新方法。针对现有技术的不足，通过低积累玉米和伴矿景天间作的方式，对农田污染土壤进行重金属生态修复，并形成边生产边修复的安全模式。

[0006] 本发明采取如下技术方案，其步骤包括如下：（1）选地与整地：选择耕地土壤中镉含量超过0.3mg/kg的地块。采用旋耕机对农田进行翻耕，保证田块平整且不产生积水；底肥施用后，人工起垄，垄宽为80 cm，垄距40 cm，垄高
20 cm以上，既提高土地利用率，也可避免雨季淹水。喷施除虫剂后，立即覆盖黑色地膜（1米宽）待用；
（2）育苗：通过田间扦插方式进行伴矿景天育苗；
（3）玉米和伴矿景天间作：采用垄上和垄沟间作的方式种植低积累玉米与伴矿景天，垄上种植两行低积累玉米，垄沟种植一行伴矿景天；
（4）移栽：选择健壮的长势一致的伴矿景天枝条进行扦插，株距为15-20 cm；首先在黑色地膜上打孔，然后把伴矿景天枝条插入土中，覆土压实，枝条埋入深度约为4-5 cm。伴矿景天移栽完成后，在垄间穴播低积累玉米种子，垄间只播种一行间作植物，株距为30 cm；
（5）除虫除草：密切观察伴矿景天的生长，如遇虫害，根据害虫种类选择合适的除虫剂；
由于常见的除草剂不仅对田间杂草有效，喷施除草剂也会对伴矿景天产生损害，建议根据杂草的生长情况，定期采用人工的方式进行拔除，或采用除草剂紧贴地面的方式进行喷施，尽量减少除草剂对伴矿景天的损害。

[0007] （6）收获：伴矿景天成熟后，离地面3-5cm处刈割伴矿景天，并对其进行集中焚烧回收处理；低积累玉米籽粒成熟后统一收获。

[0008] 步骤（4）中垄上地膜所打孔深为15～20cm，沟内穴深、宽各35 cm。

[0009] 步骤（6）中刈割伴矿景天须离地面约3cm，以便于再生长一季伴矿景天。

[0010] 本发明的技术原理：本发明根据植物种间相互作用原理，选用生态位上能够与低镉玉米共存的超积累植物伴矿景天进行带状间作生产，能够创造出更加合理的空间立体复合生态结构和水平布局，并可有效地利用光、热、水、养分等资源，提高单位耕地面积利用率。在耕地资源有限的国情背景下，此模式可实现不中断玉米生产前提下，既修复镉污染土壤又确保同一块土地能够持续安全生产玉米。

[0011] 本发明的优点：低镉玉米带状间作镉超富集植物伴矿景天，不仅确保玉米籽粒镉含量未超出国家食品镉含量限量(0.1mg/kg)标准(GB2762-2012)规定，并保证不中止农作的同时修复镉污染土壤，实现了边生产边修复的目标。具有投资少、工作量小、技术要求不高等优点，与现有技术相比，具备突出的实质性特点和显著的进步，实用性强，并具有良好的经济、环境和生态效益。

[0012] 由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有明显优势：通过玉米和伴矿景天间作的方式，能够创造出更加合理的空间立体复合生态结构和水平布局，并可有效地利用光、热、水、养分等资源，提高单位耕地面积利用率；玉米为一年生雌雄同株异花授粉植物，植株高大，茎强壮，是重要的粮食作物和饲料作物，也是全世界总产量最高的农作物，玉米一直都被誉为长寿食品，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等，具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力。对伴矿景天具有遮阴作用，可显著增加其生物量，提高伴矿景天的修复效率；间作促进了种间的地下相互作用，从而增加作物产量和提高植物修复效率，选择低积累玉米和伴矿景天间作，实现边生产边修复的生态修复新模式。

具体实施方式

[0013] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0014] 实施例1：（1）选地与整地：通过对云南省耕地进行土壤环境质量调查，本实施例的地点选择在云
2
南省怒江州兰坪县金顶镇箐门村的一块耕地，面积约600m，此块耕地土壤镉总量为2.00 ~
5.00mgkg-1，铅总量为50.00 100.00mgkg-1。将所选择的地块进行翻耕、耙细、整平后施加~
复合肥。底肥施用后，人工起垄，垄宽为80 cm，垄距40 cm，垄高20 cm以上，最后覆盖黑色地膜（1米宽）待用。

[0015] （2）育苗：在云南省怒江州兰坪县金顶镇箐门村租用一家农户耕地约400m2，采用田间扦插方式培育伴矿景天种苗。

[0016] （3）低积累玉米间作伴矿景天：采用垄上和垄沟间作的方式种植低积累玉米与伴矿景天，垄上种植三行伴矿景天，垄沟种植一行低积累玉米。

[0017] （4）首先在黑色地膜上打孔，然后选择健壮的长势一致的伴矿景天枝条进行扦插，将枝条插入土中，覆土压实，枝条埋入深度约为5 cm，株距和行距在15-20 cm之间。伴矿景天移栽完成后，在垄间穴播蓖麻种子，垄间只播种一行间作植物，株距为30 cm。随后按正常的田间管理方式进行追肥、防治病虫草害等。

[0018] （5）收获伴矿景天与低积累玉米：三个月后，在离地面3-5cm处将成熟的伴矿景天进行刈割，并对其进行集中焚烧回收处理。玉米成熟，采收玉米籽粒。经测定分析，玉米籽粒中Cd、Pb浓度分别为0.022和0.065。玉米籽粒Cd、Pb含量符合《国家食品质量卫生标准》，说明玉米对Cd和Pb的富集能力较低，可推荐做为污染土壤上的农作物进行种植。伴矿景天对土壤Cd和Pb的去除率分别为35.20 %和19.06 %，对重金属污染农田具有良好的修复效果。

[0019] 以上只是本发明的具体实施范例之一，其他的实施方式形成的技术方案，均在本发明所要求的保护范围之内。

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