採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法
2024-03-26 04:01:05
專利名稱：採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法
技術領域：
本發明屬於環境保護技術領域，涉及城市綠化特別是沿海城市的鹽漬土上草坪建 植的方法，更具體的說是一種採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法。
背景技術：
目前，全球鹽鹼地面積已達9. 5億hm2，中國鹽鹼土地約2. 0 X IO8 hm2，佔總耕地面 積的10%，土壤鹽鹼化已成為重要的環境問題之一。隨著化肥用量增加，土壤發生次生鹽 漬化亦愈來愈重，鹽脅迫幾乎影響植物所有的重要生命過程。因此鹽脅迫下作物生長發育、 光合產物分配格局和動態，植物抗鹽、耐鹽生理生態響應機制是農業科學、生態學領域研究 的重要課題。鹽脅迫是限制草坪草生長的主要因素之一。我國鹽鹼地分布廣泛，有大面積的鹽 鹼程度不等的城市。雖然目前我國耐鹽鹼植被資源豐富，但國內對耐鹽鹼植物的研究主要 集中於農作物、草類及某些單一樹種方面，而用於鹽鹼地區城市綠化，具有城市綠化美化價 值的植物資源相當貧乏。這無疑成為現代化城市生態綠化體系建設的瓶頸。我國草坪業20世紀80年代初開始起步，經過30多年的發展，已取得了喜人的成 績，草坪業已成為人們園林綠化、改善環境的重要組成部分；我國城市綠地鹽漬化水平也日 益嚴重，很多植物難以適應其生境環境，導致園林植物種類較少，綠化效果不良，園林景觀 比較單一。採用傳統的方法選育耐鹽鹼的作物品種雖然簡便可行，但進展緩慢，至今尚未培 育出真正的耐鹽品種。隨著分子生物學技術的發展，人們寄希望於基因工程育種。如今生 物治理與改良已成為研究熱點。隨著我國的草坪事業蓬勃發展，全國各地進行城市綠化，防 止水土流失，建植運動和休息娛樂場地等所用的草坪需求量日益增大。因此，研究草坪建植 的抗鹽具有十分重要的意義。植生帶生產工藝為在工廠裡採用自動化設備，用再生纖維通過一系列工藝，製成 有一定彈性和拉力的無紡布，其上均勻地撒播優質草籽和肥料膠結複合而成。目前，儘管我 國植生帶生產已具備一定的規模，但仍有諸多性能有待改進首先，工藝技術比較複雜，無 紡布載體成本高。其次，無紡布植生帶載體阻力小，控制雜草能力有待於進一步加強。再 有，無紡布載體透性大，因此，在提高保水及節水功能方面仍有很大的空間。針對這些問題， 從20世紀90年代開始，就開展了一系列攻關研究。聶朝相等將無紡布載體改為商品紙張， 表明自製植生帶與無紡布植生帶在出苗率、保苗率、植株高度等方面均無明顯差異，而紙張 的透性要小於無紡布，使植生帶在控制雜草及保水能力等方面的性能得到了提高。謝彩雲 等認為紙質與棉質纖維材料是製作植生帶載體的適宜材料，提出了植生帶載體、播量、粘合 劑、生產工藝、保管、包裝等相關標準。溫玉華等利用亞麻廢料生產草坪植生帶，也取得了一 定的效果。徐永年等認為在陡坡面上，植生帶不僅具有較好的水土保持能力，而且也能起到 較好的綠化美化效果。但無紡布植生帶製造成本高，難以大面積廣泛種植，推廣起來有一定難度。所以， 尋找一種來源豐富成本低廉的載體來替代無紡布，成為植生帶研究的新課題。謝彩雲等通過試驗發現，紙質與棉質纖維草坪植生帶是早熟禾和剪股穎發芽的最佳帶基材料。溫玉華 等利用亞麻廢料生產草坪植生帶，均取得了一定的效果。也有學者根據植生帶生產工藝原理，以廢棄報紙、廢棄紗布、廢棄棉布和廢棄面巾 紙替代無紡布作為載體，以食用小麥麵粉為營養黏合劑，與各種草坪草進行植生建植，通過 簡化技術工藝，組建廢棄物資源化利用體系，目的是為實現低成本植生帶生產應用提供理 論依據。研究表明，植生帶對不同草坪草的各項生理生態指標都有不同程度的影響，但綜合 來看，多年生黑麥草的幼苗及幼根對載體均有較強的穿透能力，根系生長發育較好，幼苗生 長速度較快，成坪效果較好。如果建坪技術措施合理，並能較好地解決植生帶規格及報紙間 接口的連接問題，則以廢棄報紙為載體、黑麥草為草種的草坪植生帶生產技術是可行、有效 的。利用部分生活廢棄物代替無紡布載體，通過簡化技術工藝，組建廢棄物資源化利 用體系，目的在於為環境中廢棄物資源得到充分有效的利用，降低植生帶生產成本，拓寬環 保新產業，最終實現環境生態工程中的環境與經濟效益的高效統一。根據無紡布草坪植生 帶建植原理，利用生活廢棄報紙、廢報紙、廢面巾紙、廢紗布和廢棉布等廢棄物為植生帶載 體，以無紡布作為對照進行草坪建植實驗。結果表明，隨著時間的延長，大多數廢棄物植生 帶組合與無紡布載體組合差異縮小，說明廢棄物性能符合植生帶生產。就不同草種而言，黑 麥草各組合初期成坪效果相對較好。這些文獻報導充分證明廢棄物載體植生建植可以正 常生長。但是將廢棄物載體植生帶運用到鹽鹼土上建植，研究能否提高草坪草的抗鹽能力 方面還沒有報導。我國鹽漬土總面積約1 X 108hm2，主要分布在東部沿海及北方乾旱地區， 鹽漬土給城市綠化特別是沿海城市的草坪建植帶來了很大困難，研究草坪草對鹽脅迫的反 應，可以為不同含鹽量的鹽鹼地區草坪的栽培種植提供理論依據。而這一研究目前尚無文 獻報導。
發明內容
本發明的目的在於提供一種採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法，為 以後在鹽鹼土上培植草坪提供技術支持。為實現上述目的，本發明提供如下的技術方案
一種採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法，其特徵在於按如下的步驟進
行
(1)廢棄物建植載體材料將廢棄報紙和廢棄棉布作為植生帶建植載體的下層，將廢棄 紗布作為植生帶建植載體的上層，0. 5g黑麥草種子播在直徑8釐米的圓的面積上並與上載 體固定，製成黑麥草植生帶，以保證種子的均勻性；載體固定方法指的是食用小麥麵粉放 入100°C的開水中充分攪拌，製成糨糊狀，便製成載體固定劑，並粘合固定；其小麥麵粉與 水的比例為；1 :10。(2)試驗方法採用盆栽的方法，在直徑8 cm，高10 cm的圓柱形塑料質地容器中， 加入含鹽量為0. 2%-0. 8%, 200 g烘乾鹽鹼土，然後將黑麥草植生帶平鋪在鹽鹼土上層，播種 後，保證每天所需水量，萌發後每5天測量株高，萌發40天後，測量黑麥草各種生理生化 指標，並刈割地上部分；繼續培養40天，收穫二茬草和地下部分，總培養周期為80天，實 驗室平均室溫為18-22°C，平均溼度為30-40% ；(3)將黑麥草刈割，地上部分和地下部分分別用蒸餾水衝洗乾淨，吸水紙吸乾表面水 分，放入烘箱中，在105°C下殺青1 h，80°C烘乾至恆重，測量黑麥草的生物量。本發明所述的方法，其中所述的黑麥草植生帶是指將各材料在陽光下暴曬一周， 再用1%的過氧化氫溶液浸泡10分鐘，取出在陽光下曬乾。本發明所述的方法，其中所述的鹽鹼土含鹽量為0. 2%-0. 8% ； pH為7. 75-. 93 ；容 重為 0. 98-1. 20(g/ml);電導率為 1. 39 X IO3-L 99 X IO3 ( μ S/cm)；持水量為 0. 98-1. 20 (ml/ g)；總孔隙度為 63. 33-66. 67%。本發明所述的方法，其中所述的黑麥草種子為籽粒飽滿、均勻一致的多年生黑麥草。本發明所述的方法，其中所述的植生帶為廢棄棉布-廢棄紗布或廢棄報紙-廢棄 紗布組成的植生帶。本發明所述的方法，其中黑麥草植生帶在提高黑麥草保護酶活性方面的應用。目 的在於提高鹽漬化土地草坪建植的有效性，其方法是通過廢棄物植生帶調節黑麥草保護酶 的功能來實現的；而這是現有無紡布植生帶的所無法達到的目標。本發明所述的方法，其中載體固定方法指的是食用小麥麵粉放入100°C的開水 中充分攪拌，製成糨糊狀，便製成載體固定劑；其小麥麵粉與水的比例為；1 :10o本發明公開的採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法所具有的積極效 果在於提高了鹽漬化土地草坪建植的有效性。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步說明，下述各實施例僅用於說明本發明而並非 對本發明的限制。其所用的原料均有市售。實施例1
(1)廢棄物建植載體材料將廢棄報紙和廢棄棉布作為植生帶建植載體的下層，將廢棄 紗布作為植生帶建植載體的上層，0. 5g黑麥草種子播在直徑8釐米的圓的面積上並與上載 體固定，製成黑麥草植生帶，以保證種子的均勻性；其中所述的黑麥草植生帶是指將各材 料在陽光下暴曬一周，再用1%的過氧化氫溶液浸泡10分鐘，取出在陽光下曬乾。載體固 定方法指的是食用小麥麵粉放入100°C的開水中充分攪拌，製成糨糊狀，便製成載體固定 劑；其小麥麵粉與水的比例為；1 :10o黑麥草種子為籽粒飽滿、均勻一致的多年生黑麥草。(2)試驗方法採用盆栽的方法，在直徑8 cm，高10 cm的圓柱形塑料質地容器中， 加入含鹽量為0. 6%, 200 g烘乾鹽鹼土，然後將黑麥草植生帶平鋪在鹽鹼土上層，播種後，保 證每天所需水量，萌發後每5天測量株高，萌發40天後，測量黑麥草各種生理生化指標， 並刈割地上部分；繼續培養40天，收穫二茬草和地下部分，總培養周期為80天，實驗室平 均室溫為18-22°C，平均溼度為30-40% ；
(3)將黑麥草刈割，地上部分和地下部分分別用蒸餾水衝洗乾淨，吸水紙吸乾表面水 分，放入烘箱中，在105°C下殺青1 h，80°C烘乾至恆重，測量黑麥草的生物量。其中所述的鹽鹼土含鹽量為0. 2%% ； pH為7. 75 ；容重為0. 98 (g/ml)；電導率為 1. 39 X IO3 μ S/cm)；持水量為 0. 98 (ml/g)，總孔隙度為 63. 33 (%)。實施例2
1研製材料與方法1. 1材料
1.1.1廢棄物建植載體材料的準備
選取來源一致的廢棄物作為培養建植載體的材料，包括廢棄棉布，以下以C來簡化表 示；廢棄報紙，以下以N來簡化表示；廢棄紗布，以下以G來簡化表示。將各材料在陽光下 暴曬一周，再用1%的過氧化氫溶液浸泡10分鐘，取出在陽光下曬乾，起消毒作用，來保證草 坪草種子的正常萌發。分別將廢棄報紙和廢棄棉布作為植生帶建植載體的下層，將廢棄紗 布作為植生帶建植載體的上層，得到的植生帶類型分別表示為C-G，N-G。每個植生帶中均 勻撒播0. 5g黑麥草種子，並與上載體固定成為黑麥草植生帶。載體固定方法指的是食用 小麥麵粉放入100°C的開水中充分攪拌，製成糨糊狀，便製成載體固定劑，並粘合固定；其 小麥麵粉與水的比例為；1 :10。每個處理三次重複。以無植生帶覆蓋的鹽鹼土培養作為對 照。1. 1.2鹽鹼土的準備
本實驗所用鹽鹼土來自天津市大港區，鹽鹼土含鹽量分別為0. 2%，0. 5%，0. 8%。三種濃 度的鹽鹼土 PH分別為7. 75，7. 84，7. 93 ；容重分別為0. 98，1. 04，1. 20 (g/ml)；電導率分別 為 1.39X 103，1.49X 103,1.99X 103(yS/cm)；持水量分別為 0. 98，1. 04，1. 20 (ml/g)；總 孔隙度分別為63. 33，64. 52，66. 67。1. 1. 3草坪草種子的準備
挑選籽粒飽滿、均勻一致的多年生黑麥草種子備用。1.2實驗設計
本實驗採用盆栽的方法，所用容器為直徑8 cm，高10 cm的圓柱形塑料質地容器。容 器中加入200 g烘乾後的鹽鹼土，濃度分別為0. 2%、0. 5%和0. 8%，把植生帶平鋪在鹽鹼土上 層。對照組鹽鹼土上直接均勻撒播0. 5 g黑麥草種子。播種後，保證每天所需水量，萌 發後每5天測量株高。萌發40天後，測量黑麥草各種生理生化指標，並刈割地上部分。繼 續培養40天，收穫二茬草和地下部分，總培養周期為80天。實驗室平均室溫為18-22°C， 平均溼度為30-40%。1. 3指標測定方法 1. 3. 1生物量的測定
將草坪植物刈割，地上部分和地下部分分別用蒸餾水衝洗乾淨，吸水紙吸乾表面水分， 放入烘箱中，在105°C下殺青1 h，80°C烘乾至恆重，測量其地上部分和地下部分的乾重，視 為生物量。1. 3. 2保護酶含量的測定
粗酶液提取準確稱取0.5 g樣葉，用磷酸緩衝液(PBS，pH7.8)冰浴研磨提取，定容25 ml，取10 ml於離心管中，10000 r .mir^EPPENDOFF離心機離心20 min，上清液為粗酶提取液。POD活性測定採用愈創木酚法(張志良等，2003)，取3ml反應混和液於比色皿中， 對照以pH=7. 8磷酸緩衝液代替，向比色皿中加0. ImL粗酶提取液，立即開啟秒表計時，於 470nm下測量吸光值，每分鐘讀1次數，共讀3次。以每分鐘Δ A470變化0. 01為一個過氧化 物酶活性單位。反應混和液成分為50mL pH=6. 0的磷酸緩衝液加觀// L愈創木酚和19// L過氧化氫。SOD 活性測定採用 NBT 法(Sundar et al.，2004 ；Li et al.，1998)。3ml 反應混 和液包括pH=7. 8的磷酸緩衝液，0. ImMEDTA, 13mM蛋氨酸，75// MNBT, 2p M核黃素和0. ImL 得酶提取液，不加酶液的為對照。在人工氣候箱中照射15min，不加酶液和無光照得作為空 白對照。然後迅速在560nm下測定吸光值。以抑制NBT光化還原的50%為一個酶活性單位。CAT活性測定採用紫外分光光度法(Maria et al. , 2004)。於試管中加入 1. 5mlpH=7. 8磷酸緩衝液、Iml蒸餾水、0. 2ml酶提取液，對照用緩衝液代替酶液。然後在測 定管中加0. 3ml濃度為0. Imol化―1過氧化氫，同時立即計時，迅速在MOnm下測量吸光值， 每分鐘讀1次數。以每分鐘Δ A240變化0. 1為一個過氧化氫酶活性單位。1.3.3葉綠素含量的測定
葉綠素含量測定參考李合生(2000)主編的《植物生理生化實驗原理和技術》即取0. 02 g植物葉片(幹)於研缽中，加少量石英砂和碳酸鈣以及少許80%丙酮，充分研磨成糊狀，暗 處靜置3 5 min，然後用濾紙過濾，定容於25 ml容量瓶中，用分光光度計在波長為633 nm 和645 nm下測量吸光值，並根據公式計算葉綠素含量。
Chl a=12.7x A 3-2.59xA 45Chl t>=22.9x^45-4.67χA 3
Chl a+b= Chl a+ Chlb
葉綠色含量計算公式Crn-g"1)=色素的濃度X提取液體積X稀釋倍數
樣品鮮重域乾重)1. 4數據處理
權利要求
1.一種採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法，其特徵在於按如下的步驟 進行(1)廢棄物建植載體材料將廢棄報紙和廢棄棉布作為植生帶建植載體的下層，將廢棄 紗布作為植生帶建植載體的上層，0. 5g黑麥草種子播在直徑8釐米的圓的面積上並與上載 體固定，製成黑麥草植生帶，以保證種子的均勻性；(2)試驗方法採用盆栽的方法，在直徑8cm，高10 cm的圓柱形塑料質地容器中，加 入含鹽量為0. 2%-0. 8%，200 g烘乾鹽鹼土，然後將黑麥草植生帶平鋪在鹽鹼土上層，播種 後，保證每天所需水量，萌發後每5天測量株高，萌發40天後，測量黑麥草各種生理生化 指標，並刈割地上部分；繼續培養40天，收穫二茬草和地下部分，總培養周期為80天，平 均室溫為18-22°C，平均溼度為30-40% ；(3)將黑麥草刈割，地上部分和地下部分分別用蒸餾水衝洗乾淨，吸水紙吸乾表面水 分，放入烘箱中，在105°C下殺青1 h，80°C烘乾至恆重，測量黑麥草的生物量。
2.權利要求1所述的方法，其中所述的黑麥草植生帶是指將各材料在陽光下暴曬一 周，再用1%的過氧化氫溶液浸泡10分鐘，取出在陽光下曬乾。
3.權利要求1所述的方法，其中所述的載體固定方法指的是食用小麥麵粉放入100°C 的開水中充分攪拌，製成糨糊狀，便製成載體固定劑，並粘合固定；其小麥麵粉與水的比例 為 1:10ο
4.權利要求1所述的方法，其中所述的鹽鹼土含鹽量為0.2%-0.8%; ρΗ為 7. 75- 93 ；容重為 0. 98-1. 20 (g/ml)；電導率為 1. 39 X IO3-L 99 X IO3 ( μ S/cm)；持水量為 0. 98-1. 20 (ml/g)總孔隙度為 63. 33-66. 67 (%)。
5.權利要求1所述的方法，其中所述的黑麥草種子為籽粒飽滿、均勻一致的多年生黑麥早。
6.權利要求1所述的方法，其中所述的植生帶為廢棄棉布-廢棄紗布或廢棄報紙-廢 棄紗布組成的植生帶。
7.權利要求1所述的方法，其中黑麥草植生帶在提高鹽脅迫下黑麥草強抗鹽性方面的 應用。
8.權利要求1所述的方法，其中黑麥草植生帶在提高黑麥草保護酶活性方面的應用。
全文摘要
本發明公開了一種採用植生帶調節黑麥草保護酶增強抗鹽性的方法，它是將廢棄報紙和廢棄棉布作為植生帶建植載體的下層，將廢棄紗布作為植生帶建植載體的上層，每個植生帶中均勻撒播0.5g黑麥草種子，並與上載體固定成為黑麥草植生帶，然後採用盆栽的方法，在容器中加入含鹽量為0.2%-0.8%的烘乾鹽鹼土，然後將黑麥草植生帶平鋪在鹽鹼土上層，播種後，保證每天所需水量，然後將黑麥草刈割，經後處理後測量黑麥草的生物量。本發明的方法為不同含鹽量的鹽鹼地區草坪的栽培種植提供了理論依據。可以在適當的地區應用於鹽鹼土草坪的建植，改善城市的生態環境，產生巨大的社會效益和經濟效益。
文檔編號A01G1/00GK102138432SQ20111010662
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者多立安, 趙彬, 趙樹蘭 申請人:天津師範大學