农艺措施强化重金属污染土壤的植物修复研究
2017-07-20刘强
刘强
【摘要】通过农艺措施对植物进行修复,能够最大化的保持植物的鲜活性,能够提升土壤重金属污染的修复效率,促进植物对重金属予以有效吸收。基于此,本文就从农艺措施角度就重金属污染土壤的植物修复进行分析与研究,希望可以为植物的优化生长提供借鉴。
【关键词】农业措施;重金属污染土壤;植物修复
一、农艺措施强化植物修复的理论基础
土壤重金属污染是全球面临的重要环境问题之一,越来越受到人们的重视。传统的植物修复是指利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。而在实践中,复杂的土壤环境和植物因素往往限制植物修复的效率。在重金属污染的土壤中,因重金属的活性较低,一般植物很难吸收,使传统的植物修复理论无法有效的解决土壤危害。并且,污染严重的土壤由于毒性较强,本身的存水能力及营养物质低下,使很多植物无法生长,直接影响了土壤的修复效果。因此,采用农艺措施,从植物和土壤两方面采取对土壤的修复措施必不可少。首先,通过农艺措施中的施肥措施,改善土壤性质,提高土壤肥力,减少土壤对植物的危害,提高植物对重金属的吸收。另外,在植物栽培方面,我们应根据土壤的实际情况,有针对性的种植植物。由于一般的植物种植在重金属污染土壤的存活率较低,我们可以着重提高野生植物的驯化技术,使其成为适用于植物修复的优良栽培种。摸索出一整套适合于高效植物修复的植物田间管理措施 ,使植物修复逐步走向实用化。
二、农艺措施强化重金属污染土壤的植物修复措施
1.农艺施肥强化修复措施。施肥在众多的农艺强化修复措施中是最普遍也最常用的一种方式,同时也是植物修复过程中十分必要的手段。通过施肥,可以增加土壤的肥力,使污染的土壤得到一定的改善,减少土壤对植物的危害,提高植物对重金属的吸收,提高农作物的产量和质量。我们生活中常见的肥料有氮、磷、钾等。
化肥氮磷钾都是植物生长所必需的大量营养元素的来源。氮是构成蛋白质的主要成分,氮肥对茎叶的生长和果实的发育有重要作用,是与产量最密切的营养元素。磷肥可以促进早期根系的形成和生长,是植物提早开花结果,并能改善果实的品质。钾肥能促进植株茎秆健壮,也可以提高作物品质。并且钾肥中的K+可以与土壤中的重金属发生交互作用,使土壤中的重金属失去活性。另外,施肥的使用量应该在一个适当的范围内才能有利于提高植物修复的效率,施肥过多对土壤pH值影响较大,不利于重金属的转化吸收。过少又不能产生效果,只有合理施肥才能使植物修复的效率成倍增加。
2.施加药物实现对植物修复的强化。经研究表明,施加药物确实可以实现对植物修复的强化作用。最常用的药物除草剂草甘膦可用于强化植物修复,通过在重金属污染的土壤地区喷洒一定规格量的除草剂草甘膦可以在很大程度上提升重金属污染土壤植物修复的效果。草甘膦的学名是“N-(膦羧甲基)甘氨酸”,其为一种高效、低毒、低残留的有机磷除草剂,在内吸传导方面具有极强的作用能力。重金属污染严重的土壤中进行除草剂的喷洒,可以促使草甘膦尽快进入植物各部位,并与植物中的铁、铝等离子相结合,从而使其失去活性,但是对于土壤中的种子以及微生物则不会产生不良影响。也正是因为草甘膦的此特性,此除草剂在1999年便被申请美国专利,指出通过此除草剂的定期、定量应用,可以通过干扰植物生长代谢增加其对重金属的吸收能力,从而强化重金属污染土壤的植物修复。但除草剂草甘膦对不同的植物作用所产生的影响会有一定的差异,这很大可能是由于不同植物对草甘膦的吸收传导能力不同及对重金属离子的运输能力有着较大的差异所导致的。
3.蚯蚓强化植物修复。蚯蚓,作为典型的土壤动物,被称为“改良土壤的能手”。蚯蚓是土壤动物区系的代表类群体,这主要由于蚯蚓在降解有机物质,改善土壤物理性状,促进土壤养分循环与释放中起着举足轻重的作用。蚯蚓以土壤中的植物的根茎及微生物遗体等有机物为食,经常在地下钻洞,使土壤变的疏松,让水分和肥料更易于进入,从而提高土壤的肥力,促进植物根系生长。同时有效的加强土壤的通气性,提供有益细菌将土壤中的氨转化成为便于农作物吸收利用的形态,有助于将土壤中各种复合分子分解成为植物根系能够利用的成分。及时将地面残留的落叶枯草裂解转化为对土壤和植物的营养物质,同时,蚯蚓也是有机质和微生物的“搅拌机”和“传播器”,对提高土壤中微生物的活力及有机质的转化效率起重要作用。并且,蚯蚓在正常代谢中可通过体外分泌物和蚓粪提高土壤微生物的数量和酶活性,从而促进土壤污染物的降解,达到强化植物修复的作用。
结语:重金属污染土壤的植物修复不仅需要理论上的强化,而且需要实践活动的开展,依托于商业化的应用模式促进农艺措施在重金属污染土壤植物修复中予以应用极为重要。因此,相关人员需要就农艺措施的应用与开展予以深入探究和发展,让农艺措施的应用真正为植物的修复提供支撑,促进植物对重金属予以有效吸收,提升植物的成长率,让更多的植物为人们所利用。
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