一种降低花生籽粒镉含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境保护领域，特别是涉及一种降低花生籽粒镉含量的方法。
【背景技术】
[0002] 镉（Cadmium，Cd)是重金属"五毒"之一，人体中过量的镉可导致骨痛病、肾脏疾 病、肝脏损害等一系列的疾病发生。与其它重金属元素不同，土壤中的镉更容易被植物根系 吸收进入食物链，从而对人体健康产生危害。研宄表明，植物体内的镉更容易与低分子量蛋 白质结合，蛋白质含量高的油料作物通常能积累更多的镉，其中，花生属于镉吸收能力较强 且镉容易在籽粒中富集的作物种类之一。花生镉含量超标已经成为制约花生出口和相关产 业发展的重要因素。
[0003] 目前对于消减植物可食部分镉积累的方法有以下方式：一是选用特殊作物品种， 筛选或选育镉低积累品种可以在一定程度上起到较好的效果，但这些品种虽然在镉吸收方 面尤其特殊性，其它生物学性状则存在一定缺陷，如产量低、抗逆性差等，限制了其大面积 推广使用；二是在作物种植时，土壤中加入重金属钝化剂，这些钝化材料包括碱石灰、羟基 磷灰石、沸石等，能够在一定程度上降低镉的植物吸收，但长期施用会导致土壤结构变差、 土壤质量下降等；三是利用丛枝菌根（又称AM菌根或VA菌根）降低镉含量，丛枝菌根真菌 是直接联系土壤与植物根系的一类微生物，在重金属污染土壤中，接种AM真菌对于提高宿 主植物抵御重金属毒害的能力、促进植物对矿质营养的吸收，降低植物体内，尤其是地上部 分的重金属浓度，有利于植物生长。
[0004] 上述方式一中，由于产量低、抗逆性差等缺陷限制了其大面积使用，上述方式二 中，导致土壤质量下降，带来的副作用巨大，方式三的缺点在于侵染率不高，投入大。例如， 中国发明专利CN201010525189中公开了一种将烟草接种丛植菌根真菌形成共生菌根从而 降低烟叶中重金属残留的方法。该方法通过将菌根化烟苗的在田间进行移栽证实了丛枝菌 根真菌和烟草形成丛枝菌根共生体后，可以改善烟草磷营养状况，促进烟草生长，减少烟草 对重金属的吸收，降低重金属从根系向烟草地上部分的迀移，从而降低烟草重金属残留。
[0005] 虽然前述已经公开了降低重金属残留的现有技术，由于接种菌根真菌对于植物积 累重金属的作用因作物种类、重金属类型和土壤条件而相差较大，花生属于镉容易在籽粒 中富集的作物种类且花生籽粒属于在地下部分，CN201010525189公开的方法的缺陷在于需 要对植物进行进一步移栽，操作上增加了复杂性和影响了成活性，因此降低了效能；其次， 公开的该方法对镉容易在籽粒中富集的作物种类如花生的降低镉含量效果不佳。因此，提 供一种能够提高侵染率，操作简单且能够提高埋藏在地下部分的籽粒的降镉效果的方法是 人们所期望的。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于解决作为镉容易在籽粒中富集的作物种类的花生籽粒积累镉 的问题，本发明采用对菌剂进行采用专门的装置进行定量优化，大幅提高花生籽粒降镉效 果。
[0007] 本发明提供一种降低花生籽粒镉含量的方法，其包括以下步骤：
[0008] 在第一步骤中，
[0009] 用体积比为10%的过氧化氢溶液浸泡玉米植物30分钟；将草炭土和通过筛孔直 径为2. 5 - 3毫米的筛子的河沙以1 :4的比例均匀混合形成第一基质，将所述第一基质在 120摄氏度的温度下进行2小时的高温灭菌，待稳定下降到30 - 40度时，按每1000千克第 一基质中加入120克尿素和450克过磷酸钙的比例在所述第一基质中均匀混合尿素和过磷 酸钙形成第二基质，待第二基质的温度冷却到室温后，使用PH测定仪测量所述第二基质， 通过添加酸性或碱性肥料调节所述第二基质的Ph值处于5. 5-6. 5之间；
[0010] 提供一种处理箱，其中，
[0011] 具有通孔的分隔壁将处理箱分成左侧的第一部分、中间的第二部分和右侧的第三 部分，第一部分和第二部分之间的第一分隔壁的通孔直径在1. 5至2毫米范围内，第二部分 和第三部分之间的第二分隔壁的通孔直径在40至50微米范围内，使得玉米植物的根系可 以穿过第一分隔壁进入第二部分而不能穿过第二分隔壁进入第三部分；
[0012] 按每1000千克第二基质加入20 - 50千克摩西球囊霉菌剂的比例将摩西球囊霉 菌剂均匀混合在第二基质中并装填在第一部分；将通过筛孔直径为3 - 4毫米的筛子的 河沙装填在第二部分；将粒径为1至1. 1毫米的玻璃球装载进入第三部分；所述第二部分 设有进水口，液体通过进水口进入第一部分和第三部分，当第一部分中第二基质的含水量 在14%- 16%范围内时，控制单元关闭位于进水口上的阀；将玉米植物种入第一部分内的 第二基质中，控制单元在出苗15天后，控制进水口输入植物营养液，每升植物营养液包括 236. 0 毫克的 Ca(N03)2、101. 1 毫克的 KN03、27. 2 毫克的 KH2P04、98. 8 毫克的MgS04、l. 11 毫克 的 FeS04 ? 7H20、0. 572 毫克的 H3B03、0. 368 毫克的 MnCl2 ? 4H20、0. 045 毫克的 ZnS04 ? 7H20、 0? 016 毫克的 CuS04 ? 5H20、0. 004 毫克的 H2M〇04 ? H20 ;
[0013] 在第二步骤中，
[0014] 从第三部分收获孢子和菌丝体；将玉米植物的根系剪碎成0.5 - 1晕米的小段， 与风干后的孢子和菌丝体按2 :1 :1的比例加入第二基质中混合均匀得到玉米菌根真菌菌 剂，使得形成的玉米菌根真菌菌剂中每克中孢子数量范围为12-14个；
[0015] 按照预定的株、行距方式，在镉污染土壤中挖出多个深度为3厘米的孔中，浇入一 定量的水，添加7-10克玉米菌根真菌菌剂，然后将花生种子放入其中，再覆盖1厘米的土 层。
[0016] 通过第一步骤中的处理，对玉米的消毒，对基质进行灭菌以及调配，特别是控制 基质的酸碱度处于5. 5-6. 5之间，有利于提高侵染率，由于本发明使用处理箱避免了外源 污染且通过控制单元控制加入液体的适当含量等，使得所述真菌菌剂能够大幅提高侵染效 果，本发明的侵染效果比现有技术中未经本发明方法处理的菌剂的侵染效果能提高20 - 30%，本发明操作简单，将相应的材料放置处理箱中，通过控制单元的操作控制光照、进水 量和温度等，有利于菌剂的处理；本发明通过对根系碎段、孢子和菌丝体的比例限定以及每 克菌剂的孢子含量限定来准确地提高菌剂的作用效果，进而提高了降镉的效果。即使花生 属于容易在籽粒中富集的作物种类，使用本发明处理过的真菌菌剂能够有效地降低花生籽 粒的镉含量。
[0017] 优选地，选用地表球囊霉（G. versiforme, Gv)作为真菌菌剂。
[0018] 优选地，控制单元控制所述植物营养液的输入量。
[0019] 优选地，控制单元是可编译的中央处理单元。
[0020] 优选地，所述处理箱在使用前用0. 5%的高锰酸钾溶液浸泡20分钟消毒，并用无 菌水冲洗。
[0021] 优选地，所述处理箱由透明的玻璃材质制成，这有利于阳光的照射。
[0022] 优选地，所述处理箱由透明的有机玻璃制成。
[0023] 优选地，控制单元同时控制处理箱的光照时间和温度，使得其适合植物生长的环 境。
[0024] 本发明确定的是，使用根内球囊霉作为菌剂和苜蓿作为宿主植物处理菌剂，其侵 染率最尚可达到70. 2%，可以尚效稳定地降低花生轩粒的锦含量。
[0025] 本发明和现有技术中的方式一中的筛选花生镉低积累品种相比，本发明的使用效 果更快，且不会以降低花生的抗逆性、产量等性状为代价。
[0026] 本发明和现有技术中的方式二中的使用土壤修复剂钝化剂方法相比，本发明所用 方法不会造成土壤质量的下降，利于农田土壤的可持续利用。
[0027] 本发明和现有技术中的方式三