專利名稱：一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善土壤逆境的方法，特別是涉及一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法。
背景技術(shù)：
鉛在土壤中的溶解度小，滯留時間長，是一種不可降解的環(huán)境污染物。我國土壤鉛污染量大而廣，隨著高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，含鉛汽油的大量使用，城市污水及垃圾處理不當(dāng)，工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的“三廢”的不合理排放，農(nóng)藥、除草劑和化肥的使用，以及因采礦造成的廢棄地等原因，使土壤鉛污染日趨嚴重。鉛并不是動、植物生長發(fā)育的必需元素。鉛被動進入植物根，皮或葉片并積累，使植物受害。Pb對植物根系生長的影響是顯著的，減少根細胞的有絲分裂速度，根量減少，根 冠膨大、變黑、腐爛，植物地上部分生物量隨后下降，葉片失綠明顯，嚴重時逐漸枯萎、死亡；鉛的積累也直接影響細胞的代謝作用，引起活性氧代謝酶系統(tǒng)的破壞。高濃度Pb還使種子萌發(fā)率和胚根長度、上胚軸長度降低，甚至出現(xiàn)胚根組織壞死。更受關(guān)注的是，鉛會進入食物鏈，危及人類的健康。鉛對機體損傷呈多系統(tǒng)性、多器官性和不可逆性，其作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒物，對兒童的身體和智能的危害更為嚴重。對鉛污染土壤的治理和開發(fā)利用主要包括兩方面，其一是鉛污染土壤的治理，其二是充分挖掘和利用植物的耐鉛遺傳特性，即篩選耐鉛品種和克隆抗鉛相關(guān)基因。目前采用的物理化學(xué)方法修復(fù)鉛污染土壤，費用昂貴，破壞環(huán)境，容易造成二次污染，且往往并不能達到真正清除鉛的目的，近十年出現(xiàn)的植物修復(fù)技術(shù)，在不破壞環(huán)境的條件下使土壤鉛得以清除，是一種綠色環(huán)保技術(shù)。用于修復(fù)土壤鉛污染的植物包括圓葉遏藍菜、香蒲、向日葵、一枝黃花、羊茅、玉米、苣荬菜、東南景天等，其中經(jīng)濟作物因生物量相對較大和創(chuàng)造經(jīng)濟價值而成為首選。但是，無論在鉛濃度較高的污染土壤中進行植物修復(fù)，還是在鉛濃度較低的土壤中種植耐受鉛的經(jīng)濟作物以獲得產(chǎn)量，植株生長緩慢、長勢弱、生物量小都是限制效果的最主要因素之一。如果能探索到行之有效的處理方法，使作物在鉛污染土壤中仍能快速、大量的生長，則對于污染治理和作物增收都大有裨益。苣荬菜是廣泛分布于我國北部地區(qū)的野生葉菜，近年來，因其具有清涼解毒等保健功效和苦中有甜、甜中有香的獨特味道而倍受人們的青睞，成為春夏餐桌上必備佳肴，已經(jīng)大面積人工栽培。苣荬菜是鉛富集植物，可通過植物萃取的方式去除土壤中的鉛，然而，鉛的毒害作用使苣荬菜根量少，生長緩慢，生物量小。如果能提高苣荬菜的耐鉛能力，使之保持較高富集系數(shù)的同時，增大生物量，則增加了土壤鉛的萃取總量，加快治理進程，并可收獲較高的產(chǎn)量，創(chuàng)造經(jīng)濟和社會價值。光合細菌能在有光照缺氧的環(huán)境中進行不產(chǎn)氧光合作用，同高等植物相比，它也含有類似的捕光色素，但只有一個光系統(tǒng)，即PSI，而且原始供氫體不是水，而是H2S (或一些有機物)。光合細菌在自身的同化代謝過程中，又完成了產(chǎn)氫、固氮、分解有機物三個自然界物質(zhì)循環(huán)中極為重要的化學(xué)過程。光合細菌的這些特征彌補了苣荬菜在鉛污染土壤中因根系吸收營養(yǎng)不足而導(dǎo)致的地上部光合作用減弱的現(xiàn)象，大大提高葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量，增強光合速率，并反過來促進苣荬菜根系的生長，從而達到提高抗性，增產(chǎn)增效的目的。光合細菌厭氧光照培養(yǎng)，因此不需要一般菌劑生產(chǎn)所需的發(fā)酵罐等大型儀器設(shè)備，生產(chǎn)成本很低，生產(chǎn)過程安全，使用后環(huán)境友好，又高效，操作簡單，是解決鉛污染土壤種植苣荬菜問題的首選辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法。對鉛污染土壤中苣荬菜生長有高效促進性。使苣荬菜能耐受1200mgPb/kg 土壤的鉛污染土壤，有效緩解因鉛中毒引起的根量少，生長緩慢，地上部分弱小等現(xiàn)象，增產(chǎn)效果顯著。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，所述方法包括以下過程苣荬菜播種前，取光合細菌菌劑原液稀釋20倍浸種，自一葉一心期開始，每周監(jiān)測苣荬菜葉綠素含量，方法為選擇群體內(nèi)典型植株3-5株，選取最上部節(jié)位處的完全展開葉片，測定葉綠素含量，如果葉綠素含量在0. 6mg/L左右時，可不必噴施光合細菌菌劑，或在旺盛生長期取0. Imol/L的氯化鈣溶液葉面噴施一次，24小時后再取光合細菌菌劑原液稀釋200倍噴施一次即可。所述的一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，其所述光合細菌菌劑的產(chǎn)品性狀紅褐色液體；淡黃色或黃褐色粉末，成份含量光合細菌> 50億/ml或光合細菌彡100億/克。所述的一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，其所述光合細菌菌劑原液產(chǎn)品性狀為液體時，產(chǎn)品原液即為光合細菌菌劑原液；產(chǎn)品性狀為粉末時，按照每克粉末溶解于2ml蒸餾水的比例將菌劑制成原液，如取250g粉末，溶解于500ml蒸餾水中，即為光合細菌菌劑原液。所述的一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，其所述氯化鈣溶液試劑級，AR分析純，用蒸餾水配制成濃度為0. lmol/L的氯化鈣溶液。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是
本方法操作簡便，使用期的指證性狀指標精準明確，使用成本低，過程安全，使用后環(huán)境友好，對鉛污染土壤中苣荬菜生長有高效促進性。極顯著增加葉綠素、類胡蘿卜素含量，干重、鮮重、光合作用均大幅度提高，葉片肥大、濃綠，丙二醛、脯氨酸、POD酶等抗性指標含量提高，使苣荬菜能耐受1200mgPb/kg 土壤的鉛污染土壤，有效緩解因鉛中毒引起的根量少，生長緩慢，地上部分弱小等現(xiàn)象，增產(chǎn)效果顯著。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。光合細菌菌劑的獲得購買市售光合細菌菌劑。該產(chǎn)品執(zhí)行標準《中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準》中《光合細菌菌劑NY 527-2002》。產(chǎn)品性狀紅褐色液體；淡黃色或黃褐色粉末。成份含量光合細菌> 50億/ml或光合細菌> 100億/克。光合細菌菌劑原液產(chǎn)品性狀為液體時，產(chǎn)品原液即為光合細菌菌劑原液。產(chǎn)品性狀為粉末時，按照每克粉末溶解于2ml蒸餾水的比例將菌劑制成原液，如取250g粉末，溶解于500ml蒸餾水中，即為光合細菌菌劑原液。 氯化鈣(CaCl2)溶液購買市售氯化鈣，試劑級，AR分析純即可。用蒸餾水配制成濃度為0. lmol/L的氯化鈣溶液。實施例
本方法適用于在鉛污染濃度低于1200mgPb/kg 土壤的土壤中提高苣荬菜的耐鉛性和產(chǎn)量。苣荬菜播種前，取光合細菌菌劑原液稀釋20倍浸種。自一葉一心期開始，每周監(jiān)測苣荬菜葉綠素含量。方法為選擇群體內(nèi)典型植株3-5株，選取最上部節(jié)位處的完全展開葉片，依據(jù)陳建勛(陳建勛主編，《植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)(第二版)》，華南理工大學(xué)出版社，87頁)的方法測定葉綠素含量。如果葉綠素含量在0. 6mg/L左右時，表示此時植株生長較正常，可不必噴施光合細菌菌劑，或在旺盛生長期取0. lmol/L的氯化鈣溶液葉面噴施一次，24小時后再取光合細菌菌劑原液稀釋200倍噴施一次即可。如果葉綠素含量低于0.5mg/L，表示植株生長受到鹽潰土壤的影響，此時肉眼觀察植株生長尚正常，仔細辨認可發(fā)現(xiàn)葉色較正常生長情況下的植株稍淡，此時應(yīng)盡早取·
0.lmol/L的氯化鈣溶液葉面噴施，24小時后再取光合細菌菌劑原液稀釋200倍噴施，間隔一周后，如上之方法重復(fù)噴施氯化鈣和光合細菌菌劑，并連續(xù)追蹤測定葉綠素含量，直至其達0. 6mg/L以上為止。如果葉綠素含量低于0. 4mg/L，表示植株生長受到嚴重影響，肉眼觀察植株首先葉色變淡，葉片厚度變薄，隨后會出現(xiàn)干枯現(xiàn)象，下部葉片發(fā)黃甚至脫落。應(yīng)在發(fā)生干枯現(xiàn)象之前盡早噴施0. lmol/L的氯化鈣溶液，12小時后再次葉面噴施0. lmol/L的氯化鈣溶液，以增加應(yīng)答反應(yīng)，24小時后再取光合細菌菌劑原液稀釋200倍噴施，間隔3天后，重復(fù)噴施氯化鈣和光合細菌菌劑。連續(xù)噴施兩次后，必須停止使用溶劑2周以上，同時連續(xù)監(jiān)測葉綠素含量，依據(jù)使用溶劑后新的葉綠素含量數(shù)值，采取上述相應(yīng)的處理方法。其它水肥等管理正常。光合細菌菌劑的其它使用注意事項，請參考其商品使用說明書。
權(quán)利要求
1.一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，其特征在于，所述方法包括以下過程苣荬菜播種前，取光合細菌菌劑原液稀釋20倍浸種，自一葉一心期開始，每周監(jiān)測苣荬菜葉綠素含量，方法為選擇群體內(nèi)典型植株3-5株，選取最上部節(jié)位處的完全展開葉片，測定葉綠素含量，如果葉綠素含量在0. 6mg/L左右時，可不必噴施光合細菌菌劑，或在旺盛生長期取0. lmol/L的氯化鈣溶液葉面噴施一次，24小時后再取光合細菌菌劑原液稀釋200倍噴施一次即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，其特征在于，所述光合細菌菌劑的產(chǎn)品性狀紅褐色液體；淡黃色或黃褐色粉末，成份含量光合細菌≥50億/ml或光合細菌≥100億/克。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，其特征在于，所述光合細菌菌劑原液產(chǎn)品性狀為液體時，產(chǎn)品原液即為光合細菌菌劑原液；產(chǎn)品性狀為粉末時，按照每克粉末溶解于2ml蒸餾水的比例將菌劑制成原液，如取250g粉末，溶解于500ml蒸餾水中，即為光合細菌菌劑原液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，其特征在于，所述氯化鈣溶液試劑級，AR分析純，用蒸餾水配制成濃度為0. lmol/L的氯化鈣溶液。
全文摘要
一種施用光合細菌提高苣荬菜耐鉛性的方法，涉及一種改善土壤逆境的方法，苣荬菜播種前，取光合細菌菌劑原液稀釋20倍浸種，自一葉一心期開始，每周監(jiān)測苣荬菜葉綠素含量，方法為選擇群體內(nèi)典型植株3-5株，選取最上部節(jié)位處的完全展開葉片，測定葉綠素含量，如果葉綠素含量在0.6mg/L左右時，可不必噴施光合細菌菌劑，或在旺盛生長期取0.1mol/L的氯化鈣溶液葉面噴施一次，24小時后再取光合細菌菌劑原液稀釋200倍噴施一次即可。本方法操作簡便，使用期的指證性狀指標精準明確，有效緩解因鉛中毒引起的根量少，生長緩慢，地上部分弱小等現(xiàn)象，增產(chǎn)效果顯著。
文檔編號A01G1/00GK102742439SQ20121021943
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者邵雙, 邵賢, 郭曉雷 申請人:沈陽化工大學(xué)