文章摘要
镍的植物采矿农艺管理强化措施及其实践
Enhancement of agro-management strategies and implementation protocols for nickel phytomining
投稿时间:2023-05-12  
DOI:10.13254/j.jare.2023.0305
中文关键词: 植物采矿,镍,超富集植物,农艺管理,植物修复
英文关键词: phytomining, nickel, hyperaccumulator, agronomic management, phytoremediation
基金项目:国家自然科学基金项目(41920104003,41701369);国家重点研发计划项目(2022YFE0116300);广东省科技计划项目(2022A0505090002)
作者单位E-mail
王亚洲 中山大学环境科学与工程学院, 广州 510006  
胡尊河 华南农业大学资源环境学院, 广州 510642  
蔡煊 中山大学环境科学与工程学院, 广州 510006  
邓腾灏博 广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所, 广州 510640 dengtenghb@gdaas.cn 
曹越 中山大学环境科学与工程学院, 广州 510006  
汤叶涛 中山大学环境科学与工程学院, 广州 510006  
仇荣亮 中山大学环境科学与工程学院, 广州 510006
华南农业大学资源环境学院, 广州 510642
岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心, 广东 茂名 525099
广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室, 广州 510642 
eesqrl@mail.sysu.edu.cn 
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中文摘要:
      全球广泛分布着大量富含镍等重金属但缺乏氮和磷等营养元素的超基性岩风化土壤,如何有效利用这类高风险、低生产力的土地是现阶段的一大难题。在此背景下,有研究者提出了利用超富集植物富集土壤中的镍,随后将其收获并冶炼提纯的植物采矿技术。该技术既可以有效利用镍污染土壤产出经济价值,也可以缓解镍供应风险,并已经在北美、欧洲和东南亚等地区相继开展。受到超富集植物长势偏慢、生物量不足等限制,建立针对性的农艺管理措施是提高植物采镍效率和经济价值的有效方法。本文重点综述了土壤改良措施(调节土壤pH值、施加活化剂等)以及耕作管理措施(施肥、除草、种植模式等)对超富集植物生长及富集镍含量的影响,并总结了我国植物采矿农艺管理研究的主要进展,以期为后续的植物采镍研究提供借鉴和参考。
英文摘要:
      Vast expanses of ultramafic soils across the globe that are rich in heavy metals, such as nickel, but lacking essential nutrients, such as nitrogen and phosphorus, present a significant challenge for effective land utilization. The scientific community has proposed phytomining technology for economically exploiting and extracting nickel by hyperaccumulator plants grown in such soils for both soil remediation and nickel supply risk alleviation. This technology has been implemented in North America, Europe, and Southeast Asia. Targeted agronomic management measures are necessary to improve the efficiency of phytomining for nickel and enhance the economic viability of phytomining due to the limited growth rate and biomass of hyperaccumulators. In this context, we review the effects of soil amendment measures(e.g., regulation of soil pH, application of soil amendments)and cultivation management measures(e.g., fertilization, weed control, planting pattern)on the growth and nickel accumulation of hyperaccumulator plants. Moreover, we summarize the main advances in nickel phytomining agronomic management research in China, aiming to provide guidance and references for future research into agromining.
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