鑭提高垃圾堆肥基質高羊茅草皮抗低溫性能的方法
2023-05-19 18:18:46
專利名稱：鑭提高垃圾堆肥基質高羊茅草皮抗低溫性能的方法
技術領域：
本發明屬於環境保護技術領域，涉及以城市生活垃圾堆肥作為基質培養高羊茅的方法。更具體的說是ー種鑭提高垃圾堆肥基質高羊茅草皮抗低溫性能的方法。
背景技術：
目前我國草皮的生產存在著諸多問題，無法滿足城市草坪建植的需要，而其中草皮基質的研製和供應不足就是ー個重要的限制因素。在草皮生產中，每完成一次草皮生產過程，至少要鏟去2 cm以上的熟土，連續的3 4次操作，肥沃的農田即遭到破壞。要恢復表土肥力，短則需幾年，多則幾十年、上百年。為此，研製新的人工草坪基質以代替肥沃的表土具有較強的實際意義。城市生活垃圾堆肥含有豐富的有機質和氮、磷、鉀等營養元素，可用作草皮培養基質，用於城市草坪建植。將城市生活垃圾堆肥用於草皮培養基質，即解決了傳統草皮生產耗費肥沃土壌的問題，節約農用土地資源，緩解目前人口壓カ大，土地資源緊張的現狀，又拓寬了垃圾堆肥的應用途徑，減少垃圾處理的費用以及垃圾堆肥向外地運輸等難題，同時也有利於城市草坪建植體系的完善。但需要指出的是，堆肥也有含大量汙染物，對草坪植物的生長也會造成不利影響，因此，添加外源物質，來改善堆肥這ー性狀具有重要意義。在城市草坪建植中，各種逆境條件的脅迫(乾旱脅迫、鹽脅迫、酸雨脅迫和低溫脅迫等)不利於草皮的培植及草坪建植。草坪缺水問題一直存在，因為人工草坪根系較淺，不足以在土壌中吸收足夠的水分，只能靠人工澆灌，尤其在我國北方城市，毎年要消耗大量的水養護草坪，年灌水量大約為0.6 1.0 m3/m2。土壤鹽潰化是限制草坪草生長的主要因素之一，鹽脅迫幾乎影響植物所有的重要生命過程，鹽脅迫下，植物細胞的代謝過程受阻，導致活性氧積累和離子失衡，植株生長受抑制，嚴重時造成細胞死亡。酸雨汙染的日趨嚴重越來越受到人們的廣泛關注，已成為當代國際性的重大生態環境問題之一，對自然環境造成極大危害，影響草坪草的生長。我國北方地區冬季寒冷，草坪草越冬困難，在春秋兩季又常受寒流侵襲而造成泛斑、春季發芽晚、秋季早衰、生長不良等現象，影響草坪的美觀，降低草坪的利用價值。低溫脅迫已成為提高我國北方地區草坪使用價值的限制因。因此，研究如何提高草坪草低溫脅迫下的抗性具有實際應用價值。
發明內容
本發明的試驗在培養皿中以垃圾堆肥為基質培養草坪草，然後在光照培養箱中進行冷脅迫處理，通過測定葉綠素、丙ニ醛、脯氨酸和相對電導率的變化來探討稀土鑭對高羊茅抗低溫性能的影響，為稀土進ー步應用於草坪建植提供理論依據，推進城市草坪緑化體系的優化。為實現上述目的，本發明提供如下的技術方案
一種鑭提高垃圾堆肥基質高羊茅草皮抗低溫性能的方法，其特徵在於按如下的步驟(O堆肥選自垃圾堆肥廠發酵後的垃圾堆肥；
(2)在培養皿中加入上述堆肥70g，稱取高羊茅種子I.5g，播於培養皿中，於室溫下萌發及初期生長；
(3)萌發及初期生長期間室內溫度為18 28°C，相對溼度為40%飛0%，播種後16天向堆肥培養基質中加入O. 2-0. 4 g · kg—1濃度的硝酸鑭；
(4)加入硝酸鑭後繼續培養6天，然後將培養皿移入光照培養箱內進行冷脅迫處理，溫度設定為晝夜15 10°C，光照時間為9h，光照強度為100，實驗周期為34天，在冷脅迫的3-9 天進行各項抗逆指標的測定。本發明同時也公開了所述方法在製備稀土鑭緩解低溫脅迫下對高羊茅傷害方面的應用。其中稀土鑭的用量為O. 2-0. 4 g · kg—1。本發明更加詳細的步驟如下
I材料與方法
I.I實驗材料
本實驗選用兩種冷季型草坪草高羊茅arundinacea L.)。稀土元素為硝酸鑭 (La(NO3)3 ·6Η20)。垃圾堆肥來自天津市小澱垃圾堆肥廠，垃圾堆肥源為城市日常生活提供服務活動中產生的固體廢物，也包含可回收垃圾、有害垃圾和其他如取暖煤灰等廢棄物。堆肥製備與處理採用德國工藝技術與設備，堆肥前將城市生活垃圾中的塑料、金屬、玻璃紙張等可回收利用物質進行分選後，剩餘的物質作為堆料。堆肥過程為好氧發酵，堆料含水率為 45% 60%，在pH為6. 5-7. 5，溫度為45- 55°C條件下，通風供氧，發酵30 d。發酵後的垃圾堆肥在利用前要進行篩選以進一步去除各類塑料、金屬、碎玻璃及磚瓦石塊等雜物，然後對垃圾堆肥背景進行分析。垃圾堆肥主要理化性質為有機質12. 12%，pH 7. 62，飽和含水量
O.76 mL /g，容重 O. 85g /mL，全氮 5. 18%，有效磷 77. 92 mg /kg，全鉀 I. 21%，Ca 含量 30. 62 g /kg,Fel9. 95 g /kg,Mg 5. 78 g /kg,Cu 546.15 mg /kg,Zn 534.53 mg /kg,Pb 163.62 mg /kg, Cr 89.87 mg /kg, Ni 76.26 mg /kg , Cd 2. 06 mg /kg, Mn 324.59 mg /kg。1.2實驗方法
在直徑9 cm的培養皿中加入堆肥70g。選擇籽粒飽滿的高羊茅，稱取高羊茅種子I. 5g， 播於培養皿中，於室溫下萌發及初期生長。萌發及初期生長期間室內溫度為18 28°C，相對溼度為40%飛0%。播種後16天向堆肥培養基質中加入不同濃度水平的硝酸鑭。硝酸鑭設3個濃度水平，為0、0. 2,0. 4g · kg—1。加入硝酸鑭後繼續培養6天，然後將培養皿移入光照培養箱(SPX-B-G型)內進行冷脅迫處理，溫度設定為晝夜15/10°C，光照時間為9h，即 8:0(Γ17:00，光照強度為100。在冷脅迫的0、3、9天進行各項抗逆指標的測定。實驗3次重複，共18皿，實驗周期為34天。I. 3指標測定 Cl)生物量的測定
將高羊茅齊根刈割，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I 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。(2)葉綠素含量測定
葉綠素含量測定參考張志良等(2003)編寫的《植物生理學實驗指導》(第三版)取
40.2g高羊茅地上部分置於研缽中，加入少量石英砂和80%丙酮，進行充分研磨提取，將勻漿轉入離心管中，用適量80%丙酮洗滌缽體，一併轉入離心管中，定容至10ml，離心後棄沉澱取上清液，以80%丙酮作為對照，用SHIMADZU產UV-1700型紫外分光光度計分別測定在 663nm、645nm波長處的吸光度值。(3)丙ニ醛(MDA)含量的測定
參考張志良等(2003)的方法取0. 2g高羊茅葉片，用10%TCA研磨勻漿進行提取，定容至10ml, 4000r .mirf1離心IOmin,取上清液2ml,加入2ml 0. 6%的TBA沸水浴中反應20min, 迅速冷卻，離心，取上清液分別於532nm、450nm波長下測定吸光值。對照以2ml水代替提取液。(4)脯氨酸含量的測定
參考李合生(2000)的方法。稱取0. 5g高羊茅葉片並將其剪碎，分別置於大試管中，然後向各管分別加入5ml 3%的磺基水楊酸溶液，在沸水浴中提取IOmin (提取過程要經常搖動)，冷卻後3000 r mirT1離心IOmin,吸取2ml提取液於另ー乾淨的帶塞試管中，加入2ml 冰醋酸及2ml酸性茚三酮，在沸水中加熱30min，冷卻後加入4ml甲苯提取，振蕩30s，靜置一夜。以甲苯為空白對照，取上層液用SHIMADZU產UV-1700型紫外分光光度計在520nm波長下測吸光值。(5)相對電導率的測定
相對電導率採用電導率儀法進行測定(湯章成，1999):將10 ml的無離子水放入已編號的試管中，測定10。各樣品稱取葉片0.2 g，剪成0.5 cm2的小塊置於試管中，準確加入無離子水10 ml，浸泡24 h，用DDS-IlD直讀式電導儀測定電導率為II。測定後將試管放在水浴鍋中沸水浴0.5 h，殺死組織，於室溫下測12。計算相對電導率(%) = (11_10)/ (12-10)X100%。I. 4數據處理數據分析採用EXCEL和SPSS17. 0分析軟體進行處理。2結果與分析
2. I鑭對低溫脅迫下高羊茅地上和地下生物量的影響
由表I可知，鑭處理増加了低溫脅迫下高羊茅地上與地下生物量的積累，但差異不顯著(^>0.05)。對於高羊茅來說，鑭用量在0.4 g.kg—1時，地上和地下生物量分別比對照高出 4. 3% 和 9. 2%o表I鑭對低溫脅迫下高羊茅生物量的影響
權利要求
1.一種鑭提高垃圾堆肥基質高羊茅草皮抗低溫性能的方法，其特徵在於按如下的步驟進行(I)堆肥選自垃圾堆肥廠發酵後的垃圾堆肥；(2)在培養皿中加入上述堆肥70g，稱取高羊茅種子I.5g，播於培養皿中，於室溫下萌發及初期生長；(3)萌發及初期生長期間室內溫度為18 28°C，相對溼度為40%飛0%，播種後16天向堆肥培養基質中加入O. 2-0. 4 g · kg—1濃度的硝酸鑭；(4)加入硝酸鑭後繼續培養6天，然後將培養皿移入光照培養箱內進行冷脅迫處理，溫度設定為晝夜15 10°C，光照時間為9h，光照強度為100，實驗周期為34< 天，在冷脅迫的3-9 天進行各項抗逆指標的測定。
2.權利要求I所述方法在製備稀土鑭緩解低溫脅迫下對高羊茅傷害方面的應用。
3.權利要求2所述的應用，其中稀土鑭的用量為O.2-0. 4 g · kg'
4.權利要求3所述的應用，其中稀土鑭的用量為O.4g · kg'
全文摘要
本發明涉及一種鑭提高垃圾堆肥基質高羊茅草皮抗低溫性能的方法，它是在培養皿中加入堆肥70g，稱取高羊茅種子1.5g分別播於各培養皿中，於室溫下萌發及初期生長；萌發及初期生長期間室內溫度為18~28℃，相對溼度為40%~60%，播種後16天向堆肥培養基質中加入0.2-0.4g·kg-1濃度的硝酸鑭；加入硝酸鑭後繼續培養6天，然後將培養皿移入光照培養箱內進行冷脅迫處理，溫度設定為晝夜15/10℃，光照時間為9h，光照強度為100，實驗周期為34天，在冷脅迫的3-9天進行各項抗逆指標的測定。實驗結果表明鑭處理能夠誘導高羊茅對低溫脅迫產生抗性，減輕低溫對其傷害。
文檔編號A01G7/06GK102598985SQ20121008114
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者多立安, 李丹, 趙樹蘭 申請人:天津師範大學