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CN114554836A - 植物提取组合物及其在提取存在于土壤中的至少一种重金属中的用途 - Google Patents

植物提取组合物及其在提取存在于土壤中的至少一种重金属中的用途 Download PDF

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CN114554836A
CN114554836A CN202080069934.4A CN202080069934A CN114554836A CN 114554836 A CN114554836 A CN 114554836A CN 202080069934 A CN202080069934 A CN 202080069934A CN 114554836 A CN114554836 A CN 114554836A
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Baiermade Co
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Abstract

本发明涉及一种植物提取组合物，其包括来自至少一种属于菊科的植物的种子，以及其用于提取土壤中存在的至少一种重金属，以及使用该植物提取组合物的植物提取方法。

Description

植物提取组合物及其在提取存在于土壤中的至少一种重金属 中的用途
本发明涉及一种植物提取组合物及其在提取存在于土壤中的至少一种重金属，特别是铜中的用途。
铅、砷、镉、铜、锌、镍和汞等重金属构成土壤污染的主要来源之一，并且由于各种活动，例如农业活动，特别是通过在农业土壤中使用农化产品或污水污泥，以及废物焚烧、废物处理或采矿等工业活动，而不断被引入土壤中。
土壤污染治理技术通常依赖于物理化学过程，例如原位稳定化和限制或挖掘和储存。其他方法，称为生物修复，使用内源性微生物(真菌或酵母)来消除存在于土壤中的污染物。这些方法需要相对较高的投资和特定的技术知识，这限制了它们的使用，特别是在发展中国家。
1980年代，利用具有金属化介质生长特性的植物，提出了污染土壤修复的新概念。被称为“植物修复”的这种方法基于使用能够提取、稳定或降解污染环境的物质的高等植物。然而，这些被称为“超积累植物”的植物种类通常很少用于植物提取，因为它们的生长缓慢且生物量产量低。
在McGrath等人(1993)的出版物中，作者测试了各种超积累植物，特别是天蓝遏蓝菜(Thlaspi caerulescens)、豆蔻属南芥(Cardaminopsos halleri)、特尼姆庭芥(Alyssumtenium)、里斯本庭芥(Alyssum lesbiacum)、穆拉尔庭芥(Alyssum murale)和赭石遏蓝菜(Thlaspi ochroleucum)提取存在于砂壤土中的锌的能力。然而，McGrath使用的植物的特点是生物量低且生长缓慢，这使得它们在大规模使用时效果不佳。
专利申请CN106944469描述了一种植物修复被镉污染的土壤的方法，其包括在受污染的土壤中播种金盏菊(Calendula officinalis)，在开花后收获金盏菊。
专利申请CN108787721描述了一种用于受铜污染的干旱或半干旱地区的植物修复方法，该方法使用金盏菊种子从土壤中提取铜。
专利申请US2015/101247描述了一种用于被镉和/或铅污染的土壤的植物修复方法，该方法使用植物一点红(Emilia sonchifolia L)。
专利申请JP2004-243313描述了一种土壤净化方法，其中通过将氯化铁以0.05至50g/kg土壤的比率施加到土壤中，植物对重金属的吸收增加，植物能够是向日葵或红花。
专利申请CN109127693描述了一种通过用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)接种向日葵和蓖麻油植物来清洁被铜、铅和砷污染的土壤的方法。
铜是一种非常常见的金属，天然存在于环境中，因此是生物多样性所必需的。此外，几十年来，人类在他们的活动中大量使用了它。铜的去除非常困难，而土壤中高浓度的铜对生物体有有害影响。更具体地说，土壤中铜的积累会扰乱土壤和植物之间进行的营养交换，其后果是降低土壤的肥力，甚至在最极端的情况下使其不适合耕种。这种后果尤其可以通过幼苗的生长困难或甚至通过它们对病原体表现出的敏感性来体现。此外，高浓度的铜对土壤中的动物群，特别是蚯蚓也有毒性作用。事实上，土壤中高浓度的铜会导致蚯蚓数量减少，从而降低它们建造允许土壤灌溉和通气的地洞的能力，并且导致植物闷死。此外，土壤中高浓度的铜也会对植物的发育产生有害影响，直接影响生产质量和最终产量。
因此，需要开发一种新方法，使其能够以自然、可靠、快速、经济有效的方式提取土壤中的重金属，而无需使用物理和/或化学和/或细菌过程。
令人惊讶的是，本发明人已经表明，使用包括来自至少一种属于菊科(Asteraceae)的植物的种子的植物提取组合物能够以大于或等于200mg每公斤干物质的速率提取存在于土壤中的铜，而不使土壤退化。
因此，本发明涉及一种植物提取组合物，其包括来自至少一种属于菊科的植物的种子，以及其用于提取存在于土壤中的至少一种重金属。
“植物提取组合物”是指包括其地上部分吸收和浓缩存在于土壤中的重金属的植物的组合物。有利地，根据本发明的植物提取组合物是包括来自植物的种子的固体组合物。
在本发明的一个具体实施例中，植物提取组合物的植物是属于菊科的植物。
在本发明的一个有利实施例中，本发明植物提取组合物的该至少一种属于菊科的植物选自金盏菊属、万寿菊属(Tagetes)、毛蕊花属(Verbascum)及其混合物。有利地，该属于菊科的植物，特别是金盏菊属、万寿菊属和毛蕊花属的物种具有抵抗重金属、快速生长、发达的根系、能产生大量生物质的天然能力的优势，并且能够将元素转移到可以收获的部位。有利地，该属于菊科的植物，特别是金盏菊属、万寿菊属和毛蕊花属的物种能够在它们的叶中积累大于或等于500mg铜/克干物质的含量，即每公顷种植的植物产量为1.5至2吨铜。
在本发明的一个有利实施例中，植物提取组合物包括至少70重量％的金盏菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括至少71重量％，有利地至少72重量％，有利地至少73重量％，有利地至少74重量％，有利地至少75重量％，有利地至少76重量％，有利地至少77重量％，有利地至少78重量％，有利地至少79重量％，有利地至少80重量％，有利地至少85重量％，有利地至少86重量％，有利地至少87重量％，有利地至少88重量％，有利地至少89重量％，有利地至少90重量％，有利地至少91重量％，有利地至少92重量％，有利地至少93重量％，有利地至少94重量％，有利地至少95重量％，有利地至少96重量％，有利地至少97重量％，有利地至少98重量％，有利地至少99重量％的金盏菊属物种的种子。
在本发明的另一个有利实施例中，植物提取组合物仅包括金盏菊属物种的种子。换言之，根据本发明的植物提取组合物包括100重量％的金盏菊属物种的种子。
在本发明的另一个有利实施例中，植物提取组合物可以包括金盏菊属和万寿菊属的物种的混合物。有利地，植物提取组合物包括90重量％的金盏菊属物种的种子和10重量％的万寿菊属物种的种子。在特别有利的实施例中，植物提取组合物包括91重量％的金盏菊属物种的种子和9重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括92重量％的金盏菊属物种的种子和8重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括93重量％的金盏菊属物种的种子和7重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括94重量％的金盏菊属物种的种子和6重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括95重量％的金盏菊属物种的种子和5重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括96重量％的金盏菊属物种的种子和4重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括97重量％的金盏菊属物种的种子和3重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括98重量％的金盏菊属物种的种子和2重量％的万寿菊属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括99重量％的金盏菊属物种的种子和1重量％的万寿菊属物种的种子。
在本发明的另一个有利实施例中，植物提取组合物可以包括金盏菊属和毛蕊花属的物种的混合物。在一个特别有利的实施例中，毛蕊花属的物种是毛蕊花类型，也称为普通毛蕊花属。
有利地，植物提取组合物包括70重量％的金盏菊属物种的种子和30重量％的毛蕊花属物种的种子。在特别有利的实施例中，植物提取组合物包括75重量％的金盏菊属物种的种子和25重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括80重量％的金盏菊属物种的种子和20重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括81重量％的金盏菊属物种的种子和19重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括82重量％的金盏菊属物种的种子和18重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括83重量％的金盏菊属物种的种子和17重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括84重量％的金盏菊属物种的种子和16重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括85重量％的金盏菊属物种的种子和15重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括86重量％的金盏菊属物种的种子和14重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括87重量％的金盏菊属物种的种子和13重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括88重量％的金盏菊属物种的种子和12重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括89重量％的金盏菊属物种的种子和11重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括90重量％的金盏菊属物种的种子和10重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括95重量％的金盏菊属物种的种子和5重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括96重量％的金盏菊属物种的种子和4重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括97重量％的金盏菊属物种的种子和3重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括98重量％的金盏菊属物种的种子和2重量％的毛蕊花属物种的种子。有利地，植物提取组合物包括99重量％的金盏菊属物种的种子和1重量％的毛蕊花属物种的种子。
在本发明的另一个特别有利的实施例中，植物提取组合物可以包括金盏菊属，万寿菊属和毛蕊花属的物种的混合物。有利地，植物提取组合物包括70重量％的金盏菊属物种的种子，10重量％的万寿菊属物种的种子和20重量％的毛蕊花属物种的种子。
在一个具体实施例中，植物提取组合物还可以包括一种或多种生产投入。使用一种或多种生产投入特别地可以增加提取的重金属的总量，这主要是由于更高的生物量产量。作为生产投入的例子，可以特别提及氮肥，磷肥，有机酸如柠檬酸、次氮基三乙酸和/或没食子酸，糖。在一个特别有利的实施例中，生产投入以每公顷30kg的量施用。有利地，生产投入以每公顷25公斤的量施用，有利地以每公顷20公斤的量施用。
在本发明的一个特别有利的实施例中，植物提取组合物仅包括金盏菊属物种的种子和选自氮肥的一种或多种生产投入。
有利地，植物提取组合物包括100重量％的金盏菊属物种的种子和选自氮肥的一种或多种生产投入。
在本发明的一个特别有利的实施例中，植物提取组合物包括金盏菊属物种和万寿菊属物种的种子的混合物及选自氮肥的一种或多种生产投入。
有利地，植物提取组合物包括至少90重量％的金盏菊属物种的种子和10重量％的万寿菊属物种的种子及选自氮肥的一种或多种生产投入。
在本发明的另一个特别有利的实施例中，植物提取组合物包括金盏菊属物种和毛蕊花属物种的种子的混合物及选自氮肥的一种或多种生产投入。
有利地，植物提取组合物包括至少70重量％的金盏菊属物种的种子和30重量％的毛蕊花属物种的种子及选自氮肥的一种或多种生产投入。
在本发明的另一个特别有利的实施例中，植物提取组合物包括金盏菊属物种、万寿菊属物种和毛蕊花属物种的种子的混合物及选自氮肥的一种或多种生产投入。
有利地，植物提取组合物包括至少70重量％的金盏菊属物种的种子、10重量％的万寿菊属物种的种子和20重量％的毛蕊花属物种的种子及选自氮肥的一种或多种生产投入。
在特别的实施例中，根据本发明的植物提取组合物允许提取存在于土壤中的至少一种重金属。有利地，存在于土壤中的该至少一种重金属选自铜、砷、硒、铝、铬、镍、锌、钍和镓。在一个特别有利的实施例中，存在于土壤中的该至少一种重金属不是镉。
在特别有利的实施例中，根据本发明的植物提取组合物允许提取存在于土壤中的铜。有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于500mg铜/每克干物质的含量提取铜，即种植的每公顷植物的产量为1至10公斤铜。
有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于50mg硒/每克干物质的含量提取硒，即种植的每公顷植物的产量为0.1公斤硒。
有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于200mg铝/每克干物质的含量提取铝，即种植的每公顷植物的产量为0.2公斤铝。
有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于200mg铬/每克干物质的含量提取铬，即种植的每公顷植物的产量大于或等于0.2公斤铬。
有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于100mg镍/每克干物质的含量提取镍，即种植的每公顷植物的产量大于或等于0.1公斤镍。
有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于100mg锌/每克干物质的含量提取锌，即种植的每公顷植物的产量大于或等于0.1公斤锌。
有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于100mg砷/每克干物质的含量提取砷，即种植的每公顷植物的产量大于或等于0.2公斤砷。
有利地，根据本发明的植物提取组合物允许以大于或等于每克100mg钍/干物质的含量提取铅，即种植的每公顷植物的产量大于或等于0.2公斤钍。
在一个具体实施例中，根据本发明的植物提取组合物用于提取存在于土壤中的至少一种重金属，该土壤能够选自农业土壤，特别是葡萄栽培土壤，用于树木栽培的土壤，尤其是果树栽培或观赏树木栽培的土壤，用于种植豆类的土壤，用于种植谷物的土壤，用于园艺的土壤，用于种植果树的土壤，用于茶树种植的土壤。有利地，该土壤是选自葡萄栽培土壤，用于树木栽培的土壤，尤其是果树栽培或观赏树木栽培的土壤，商品园土，用于种植豆类的土壤，用于种植谷物的土壤，用于园艺的土壤，用于种植果树的土壤，用于茶树种植的土壤的农业土壤。根据一个特别实施例，农业土壤是葡萄栽培土壤。根据另一个特别实施例，农业土壤用于树木栽培，特别是用于果树栽培或观赏树木栽培的土壤。有利地，用于树木栽培的土壤选自用于种植橄榄树，杏树，杏仁树，杨梅树，樱桃树，栗树，木瓜树，白梁树，野生樱桃树，米拉贝尔李树(Mirabelle plum trees)，白桑树，黑桑树，枸杞树，榛子树，普通核桃树，桃树，松果树，梨树，苹果树，李树，草莓树，沙棘树，摩洛哥坚果树，角豆树，佛手柑树，日本枸杞树，塞维利亚橙树，角豆树，香橼树，小柑橘树，柠檬树，真枣椰树，枣椰树，菠萝番石榴树，无花果树，巴巴里无花果树，石榴树，枣树，柑橘树，枇杷树，澳洲坚果树，橘子树，葡萄柚树，山核桃树，柿子树，巴巴多斯樱桃树，腰果树，面包果树，牛油果树，印度杏仁树，香蕉树，杨桃树，椰子树，番荔枝树，番石榴树，菠萝蜜树，荔枝树，山竹树，芒果树，巴西坚果树，开心果树，番木瓜树，非洲李树，人心果树，罗望子树的土壤，该清单是非限制性的。
根据另一个特别实施例，该农业土壤是用于种植豆类的土壤。根据另一个特别实施例，该农业土壤是用于种植谷物的土壤。根据另一个特别实施例，该农业土壤是用于园艺的土壤。根据另一个特别实施例，该农业土壤是用于果树栽培的土壤。根据另一个特别实施例，该农业土壤是用于茶树种植的土壤。
在本发明的含义内，“农业土壤”是指位于气候干旱指数高于0.50的区域的土壤。气候干旱指数(AIU)定义为年平均降水量(P)与潜在蒸散量(PET)之比(AIU＝P/PET)。
相反，位于气候干旱指数低于或等于0.50的地区的土壤将不被视为农业土壤。特别是，存在于超干旱地区(气候干旱指数为0.03)、干旱地区(气候干旱指数介于0.03和0.20之间)和半干旱地区(气候干旱指数介于0.20和0.50之间)的土壤不能被认为是本发明含义内的农业土壤。更具体地说，存在于超干旱地区的土壤完全没有植被，因此也没有农业。对于干旱或半干旱地区的土壤，这些土壤要么没有农业，要么其生产水平不规则，这意味着它们不构成本发明含义内的农业土壤。
在另一个特别实施例中，根据本发明的植物提取组合物被用于提取存在于土壤中的至少一种重金属，该土壤是污水污泥。
在本发明的含义内，“污水污泥”是指源自处理市政或家庭(STEP)或工业废水的净化厂，以及处理具有与家庭和市政与工业污水相似组成的废水的其他净化厂的初级或二级废水污泥。初级住宅污泥是指源自例如废水净化厂的联合倾析器/蒸煮器的污泥。它们同时富含矿物材料(微细沙粒、泥土等)并且含有有机物。二次废水污泥是指源自生物处理的污泥。
来自净化厂的污泥可以采用不同的形式，特别是：
-液体污泥，经过浓缩或筒仓储存，
-淤浆状态的污泥，源自生物消解并且在带式筛网或离心机上经历脱水，
-脱水污泥，
-干污泥，
-石灰污泥，作为淤浆或固体，在脱水后经历了石灰的添加，
-堆肥污泥，源自脱水污泥的堆肥，
-泻湖污泥，即用大型植物广泛处理的液体污泥，以及
-固体污泥，由压滤处理或热干燥产生。
本发明的另一个方面涉及如上所述的包括来自至少一种属于菊科的植物的种子的植物提取组合物用于提取存在于土壤中的至少一种重金属的用途，其特征在于，存在于土壤中的该至少一种重金属不是镉。
有利地，本发明涉及包括来自至少一种属于菊科的植物的种子的植物提取组合物用于提取存在于土壤中的至少一种重金属的用途，其特征在于，该至少一种属于菊科的植物选自金盏菊属、万寿菊属、毛蕊花属的物种及其混合物，其中该土壤为农业土壤或污水污泥，并且其中存在于土壤中的该至少一种重金属不是镉。
有利地，所用的植物提取组合物能够包括至少70重量％的金盏菊属物种的种子。
有利地，所用的植物提取组合物能够包括一种或多种生产投入。
有利地，植物提取组合物能够被用于提取存在于土壤中的至少一种重金属，其特征在于，存在于土壤中的该至少一种重金属选自铜、砷、硒、铝、铬、镍、钍、锌和镓。
有利地，植物提取组合物能够被用于提取存在于土壤中的至少一种重金属，其特征在于，该农业土壤选自葡萄栽培土壤，用于树木栽培的土壤，用于种植豆类的土壤，用于种植谷物的土壤，用于园艺的土壤，用于种植果树的土壤，用于茶树种植的土壤。
本发明的另一方面涉及一种植物提取被至少一种重金属污染的土壤的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
-用包括至少一种菊科植物的种子的植物提取组合物播种土壤，和
-收获该至少一种菊科植物。
在本发明的一个有利实施例中，播种土壤的步骤使用植物提取组合物进行，该植物提取组合物包括来自至少一种菊科植物的种子，有利地，该至少一种植物选自金盏菊属、万寿菊属、毛蕊花属的物种及其混合物。有利地，在播种步骤期间，该植物提取组合物以每公顷受污染土壤20至30kg的比率施用。
有利地，该植物提取被至少一种除镉之外的重金属污染的土壤的方法，包括以下步骤：
-用包括至少一种菊科植物的种子的植物提取组合物播种土壤，和
-收获该至少一种菊科植物，其特征在于，该至少一种菊科植物选自金盏菊属、万寿菊属、毛蕊花属的物种及其混合物，并且其中该土壤为农业土壤或污水污泥。
在一个特别有利的实施例中，根据本发明的植物提取方法允许提取存在于土壤中的至少一种重金属，存在于土壤中的该至少一种重金属选自铜、砷、硒、铝、铬、镍、钍、锌和镓，镉除外。
在一个特别有利的实施例中，植物提取的持续时间少于5年，有利地少于3年。
在一个特别有利的实施例中，菊科植物的种子以每10厘米一颗种子的比率播种。有利地，菊科植物的两个种子之间的空间包括在2和10厘米之间，有利地在3和6厘米之间。
有利地，在根据本发明的方法中不实施用细菌和/或酵母接种来自至少一种菊科植物的种子的步骤。有利地，根据本发明的方法不包括用枯草芽孢杆菌接种至少一种菊科植物的种子的任何步骤。
有利地，在用包括来自至少一种菊科植物的种子的植物提取组合物播种土壤的步骤之前不添加铁或氯化铁。根据本发明的一个特别实施例，根据本发明的方法还可以包括在用包括来自至少一种菊科植物的种子的植物提取组合物播种土壤的步骤之前将铜添加到土壤上的步骤。有利地，添加的铜含量为200至1,500ppm，有利地为300至1,400ppm，有利地为350至1,300ppm，有利地为400至1,200ppm，有利地为450至1,100ppm，有利地为500至1,000ppm。有利地，添加的铜含量为500ppm。有利地，添加的铜含量为1,000ppm。
附图
图1表示单一栽培的金盏菊植物(M1)，含有金盏菊与覆盖植物(羽扇豆和大麦)和自繁殖飞蓬属(Erigeron)植物的混合物(M2)，或含有金盏菊和自繁殖飞蓬属植物的混合物(M3)在有排水的并且以500和1,000ppm的含量添加或不添加铜的园艺土壤中的生长。
图2表示单一栽培的金盏菊植物(M1)，含有金盏菊与覆盖植物(羽扇豆和大麦)和自繁殖飞蓬属植物的混合物(M2)，或含有金盏菊和自繁殖飞蓬属植物的混合物(M3)在以500和1,000ppm的含量添加或不添加铜的商品园土中的生长。
图3表示金盏菊幼苗根的大小与土壤类型、铜含量和植物混合物的存在或不存在的关系。S1表示一种有排水的园艺土壤，S2表示一种没有排水的商品园土。金盏菊以单一栽培M1种植，或以含有金盏菊和覆盖植物(羽扇豆和大麦)和自繁殖飞蓬属植物的混合物形式(M2)种植，或以含有金盏菊和自繁殖飞蓬属植物的混合物形式(M3)种植。
图4表示金盏菊幼苗叶的数量与土壤类型、铜含量和植物混合物的存在或不存在的关系。S1表示一种有排水的园艺土壤，S2表示一种没有排水的商品园土。金盏菊以单一栽培M1种植，或以含有金盏菊和覆盖植物(羽扇豆和大麦)和自繁殖飞蓬属植物的混合物形式(M2)种植，或以含有金盏菊和自繁殖飞蓬属植物的混合物形式(M3)种植。
图5表示生长8周后金盏菊叶中的铜含量与土壤类型、铜含量和植物混合物的存在或不存在的关系。S1表示一种有排水的园艺土壤，S2表示一种没有排水的商品园土。金盏菊以单一栽培M1种植，或以含有金盏菊和覆盖植物(羽扇豆和大麦)和自繁殖飞蓬属植物的混合物形式(M2)种植，或以含有金盏菊和自繁殖飞蓬属植物的混合物形式(M3)种植。
实施例
实施例1：园艺土壤和商品园土中铜的提取
1/材料和方法
A/基质的制备
选择了两种土壤，一种有排水功能的园艺土壤和商品园土。
于这两种土壤中的每一种，测试了三种类型的培养物：
-M1：在单一栽培种植金盏菊；
-M2：将金盏菊与覆盖植物(羽扇豆和大麦)和自繁殖飞蓬属植物混合种植，
-M3：将含有金盏菊与自繁殖飞蓬属植物混合种植。
对于这些条件中的每一个，都研究了铜的影响：
-在不添加铜的情况下种植，
-以500ppm添加铜进行种植，
-以1,000ppm添加铜进行种植。
为了测试这种铜的添加，土壤被不同浓度的铜饱和。然而，出于均匀性的原因，所有的土壤都用水饱和，有或没有铜含量，然后准备苗床。在培养过程中，用波尔多混合物处理土壤，以保持土壤中铜的浓度为500和1,000ppm。使用X射线设备定期分析土壤，以评估土壤中的铜含量。
B/测量植物的生长
每周测量茎的高度，以评估幼苗生长的进展。还拍摄了照片，以便在Image J上对这些图像进行后续处理。
在8周结束时，对所采取的措施进行分析，并且对不同条件之间的生长差异进行统计研究。
C/不同类型基质对金盏菊表型外观影响的研究
为了研究每种条件之间存在的表型差异，从每个播种机中拍摄了每种植物的照片，并且将这些图像在Image J上进行处理。研究的参数是根和茎的最终大小，叶片数量、有无萎黄病和植物(芽、花)的发育状况。
2/结果
2.1./幼苗在不同类型土壤中的生长
2.1.1/在园艺土壤中的生长
得到的结果如图1所示。
根据图1，不同条件下幼苗在第一周和第三周之间的生长情况相同。
从第3周开始，注意到：
-相对于添加铜为500ppm的相同培养物(M3+Cu 500ppm：25cm)，当添加铜为1,000ppm(M3+Cu 1,000ppm：27.5cm)时，与自繁殖飞蓬属植物混合的金盏菊幼苗(M3)生长更多。
-添加铜会影响与自繁殖飞蓬属植物混合的金盏菊幼苗(M3)的生长(M3+Cu 1,000ppm：27.5cm，而M3：16cm，不含铜)，以及单一栽培的金盏菊幼苗的生长(M1+Cu 500ppm：15cm和M1+Cu 1,000ppm：21.3cm)。
-在添加500ppm铜的情况下，单一栽培的金盏菊(M1)幼苗的生长看来与未添加铜时与自繁殖飞蓬属植物混合的金盏菊幼苗(M3)的生长相似。
-在添加500ppm铜时，与覆盖植物(羽扇豆和大麦)混合的金盏菊幼苗(M2+Cu500ppm)的生长看来类似于添加500ppm铜的与自繁殖飞蓬属植物混合的金盏菊幼苗(M3+Cu500ppm)中注意的以及单一栽培的金盏菊幼苗(M1+Cu 1,000ppm)中注意的生长。
2.1.2/在商品园土中的生长
得到的结果如图2所示。
根据图2，从第2周开始，可以注意到差异。
事实上，相对于与自繁殖飞蓬属植物混合而不添加铜的金盏菊幼苗(M3:27cm)，添加铜(500ppm或1000ppm)对与自繁殖飞蓬属植物混合的金盏菊幼苗(M3+Cu 500ppm：14cm或M3+Cu 1,000ppm：12.5cm)的生长有负面影响。
2.2/土壤类型和添加的铜对根部大小的影响
得到的结果如图3所示。
根据图3，在基质S1(有排水的园艺土壤)中的根部尺寸比土壤S2(没有排水的商品园土)中是更均匀且更大。只有在添加500ppm铜的单一栽培种植的金盏菊植物(M1+Cu500ppm)的根比其他金盏菊植物短(8.57cm)。
在基质S2中，在以500ppm添加铜的单一栽培种植的金盏菊的幼苗(M1+Cu 500ppm：10.85cm)和以500ppm添加铜的与自繁殖飞蓬属一起种植的那些金盏菊的幼苗(M3+Cu500ppm：13.53cm)的根部长于其他条件，大约8cm。
通过Wilcoxon-Mann Whitney统计检验，在无铜基质上种植的植物与在含铜基质上种植的植物之间，在根部的大小方面没有显示出显着差异。
2.3/土壤类型和添加的铜对叶片数量的影响
得到的结果如图4所示。
根据图4，叶片数量最多的幼苗对应于在有排水的园艺土壤中生长的幼苗(S1)。在基质S1中，铜含量越高，叶片数越多。此外，种植基质M2或M3中的叶片数量高于基质M1中的叶片数量。
对于在商品园土和单一栽培中种植的植物，与在园艺土壤中种植的植物具有相似的趋势。另一方面，对于那些与自繁殖飞蓬属植物混合种植的植物，无论是否添加铜，叶片数量都是相同的。
2.4/金盏菊叶中吸收的铜的量
得到的结果如图5所示。
根据图5，当金盏菊单独种植在具有排水和添加500ppm铜的园艺型土壤中时，金盏菊叶片中吸收的铜含量大于2,000ppm(S1 M1 Cu 500ppm：叶片中的铜含量：2,300ppm)。
当金盏菊在具有排水和添加铜500ppm的园艺型土壤上与自繁殖飞蓬属植物(M3)混合种植时，金盏菊叶片吸收的铜含量大于2,500ppm(S1 M3 Cu500ppm：叶片中的铜含量：3,000ppm)。
这些结果表明，金盏菊独自(M1)或与自繁飞蓬属植物(M3)结合能够提取存在于土壤中的铜，并且将其储存在叶片中。
结论
当存在于基质中时，金盏菊会吸收铜(高达4,600ppm)；即使在对照基质中，所分析的叶片也显示出铜，这表明对照基质被铜污染，即使在铜含量低的基质中，它也会被植物吸收。
铜的添加使金盏菊的生长更快，而栽培中其他植物的存在对金盏菊的生长速度产生了补充作用。
此外，这些金盏菊植物在排水介质中的根系发育比在非排水土壤中更好。然而，铜的存在对根的生长和茎的发育没有影响。
铜和植物混合物的存在还允许金盏菊更好的叶片发育和更多的生物量。

Claims (8)

1.包括来自至少一种属于菊科的植物的种子的植物提取组合物用于提取存在于土壤中的至少一种重金属的用途，其特征在于，所述至少一种属于菊科的植物选自金盏菊属、万寿菊属、毛蕊花属的物种及其混合物，其中所述土壤为农业土壤或污水污泥，并且其中存在于土壤中的所述至少一种重金属不是镉。
2.根据权利要求1所述的植物提取组合物的用途，其特征在于，其包括至少70重量％的金盏菊属物种的种子。
3.根据权利要求1至2中任一所述的植物提取组合物的用途，其特征在于，其能够包括一种或多种生产投入。
4.根据权利要求1至3中任一所述的植物提取组合物的用途，其特征在于，存在于土壤中的所述至少一种重金属选自铜、砷、硒、铝、铬、镍、钍、锌和镓。
5.根据权利要求1至4中任一所述的植物提取组合物的用途，其特征在于，所述农业土壤选自葡萄栽培土壤，用于树木栽培的土壤，用于种植豆类的土壤，用于种植谷物的土壤，用于园艺的土壤，用于种植果树的土壤和用于茶树种植的土壤。
6.一种被至少一种镉除外的重金属污染的土壤的植物提取方法，其特征在于，它包括以下步骤：
-用包括至少一种属于菊科的植物的种子的植物提取组合物播种所述土壤，和
-收获所述至少一种属于菊科的植物，
其特征在于，所述至少一种属于菊科的植物选自金盏菊属、万寿菊属、毛蕊花属的物种及其混合物，并且其中所述土壤为农业土壤或污水污泥。
7.根据权利要求6所述的植物提取方法，其特征在于，所述植物提取组合物以每公顷受污染土壤20至30kg的比率施用。
8.根据权利要求6至7之一所述的植物提取方法，其特征在于，存在于土壤中的所述至少一种重金属选自铜、砷、硒、铝、铬、镍、钍、锌和镓，镉除外。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100021266A1 (it) * 2021-08-05 2023-02-05 Consiglio Nazionale Ricerche Modulo di fitodepurazione, e impianto comprendente tale modulo
HUP2300085A1 (hu) 2023-03-16 2024-09-28 Envirotis Holding Zartkoerueen Muekoedoe Reszvenytarsasag Rizómás energianövény termesztési rendszer, erre szolgáló termesztõközeg és eljárás rizómás energianövény termesztésére

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004243313A (ja) * 2003-01-22 2004-09-02 Mitsubishi Chemicals Corp 土壌の浄化方法
CN101497078A (zh) * 2008-02-03 2009-08-05 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种利用螯合剂促进金盏菊积累重金属镉的方法
CN102784797A (zh) * 2012-08-10 2012-11-21 四川农业大学 紫茎泽兰在修复矿区重金属锌铅铜污染土壤中的应用
CN104984990A (zh) * 2015-07-09 2015-10-21 陕西科技大学 一种淋洗修复后复合污染农田土壤的再利用方法
RU2014138688A (ru) * 2014-09-24 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" Способ очистки почв урбанизированных территорий от загрязнений цинком и медью
CN105572101A (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 陕西科技大学 一种ICP-OES测定污染土壤修复植物金盏菊体内Pb/Cd含量的方法
CN106944469A (zh) * 2017-05-24 2017-07-14 兰州大学 一种镉污染土壤的植物修复方法
CN108787721A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 兰州大学 一种干旱半干旱区铜污染土壤的植物修复方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103480643A (zh) * 2013-10-12 2014-01-01 南开大学 一种利用超积累花卉一点红修复镉、铅单一或复合污染土壤的方法
CN105458000B (zh) * 2016-01-13 2018-03-09 南京信息工程大学 利用副产物硫代硫酸铵联合金盏菊修复汞污染土壤的方法
CN109127693B (zh) * 2018-09-10 2021-05-04 江西夏氏春秋环境股份有限公司 利用向日葵、蓖麻接种枯草芽孢杆菌修复Cu、Pb、As污染土壤的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004243313A (ja) * 2003-01-22 2004-09-02 Mitsubishi Chemicals Corp 土壌の浄化方法
CN101497078A (zh) * 2008-02-03 2009-08-05 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种利用螯合剂促进金盏菊积累重金属镉的方法
CN102784797A (zh) * 2012-08-10 2012-11-21 四川农业大学 紫茎泽兰在修复矿区重金属锌铅铜污染土壤中的应用
RU2014138688A (ru) * 2014-09-24 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" Способ очистки почв урбанизированных территорий от загрязнений цинком и медью
CN104984990A (zh) * 2015-07-09 2015-10-21 陕西科技大学 一种淋洗修复后复合污染农田土壤的再利用方法
CN105572101A (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 陕西科技大学 一种ICP-OES测定污染土壤修复植物金盏菊体内Pb/Cd含量的方法
CN108787721A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 兰州大学 一种干旱半干旱区铜污染土壤的植物修复方法
CN106944469A (zh) * 2017-05-24 2017-07-14 兰州大学 一种镉污染土壤的植物修复方法

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁绍兰等: "铅/镉复合污染物对金盏菊生长的影响及在其体内富集特征", 《陕西科技大学学报》 *
丁绍兰等: "铅/镉复合污染物对金盏菊生长的影响及在其体内富集特征", 《陕西科技大学学报》, vol. 33, no. 5, 31 May 2015 (2015-05-31), pages 30 - 33 *
刘文琳等: "菊科植物修复土壤重金属污染的研究综述", 《资源节约与环保》 *
刘文琳等: "菊科植物修复土壤重金属污染的研究综述", 《资源节约与环保》, no. 04, 30 April 2017 (2017-04-30), pages 85 - 86 *
施维林: "《土壤污染与修复》", vol. 1, 30 June 2018, 中国建材工业出版社, pages: 203 *
殷彩霞等: "昆明市西山土壤―菊科植物系统铜锌分布特征研究", 《农村生态环境》, no. 01, 28 February 1999 (1999-02-28), pages 59 - 61 *
陈昆柏等: "重金属污染项目环境监理", vol. 1, 河南科学技术出版社, pages: 258 - 152 *

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