高新促进小白掌在重金属胁迫下生长的技术与流程

高新促进小白掌在重金属胁迫下生长的技术与流程

本发明涉及植物重金属胁迫生长研究技术领域,更具体的说是涉及一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法。

背景技术:

土壤重金属污染在我国,乃至世界都是个严重的环境问题。在2014年,国家环保部联合国土资源部发布全国土壤污染调查报告,结果显示,全国土壤环境状况不容乐观,部分地区污染严重。全国土壤污染物总超标率为16.1%,镉是主要的污染物之一。农业部的调查结果同样表明,我国污染物灌溉面积约140万hm2,受重金属污染的土地面积占总污染面积的64.8%。土壤中主要的重金属污染元素有铅、锌、镉、汞等元素,近年来,土壤中的重金属元素含量还呈现逐渐上升的趋势。

小白掌属于是天南星科的植物,又名白鹤芋(spathiphyllumkochiiengl.&k.krause),和平芋、苞叶芋(oryzasatival.)十分具有观赏性。它的原产地是在美洲的热带地区,目前在世界各地都有普遍的栽种。它是多年生的草本植物,茎是非常短小大的或是无茎,一般可以生长到30-40cm左右。由于白掌花叶兼美,轻盈多姿,生长旺盛,深受人们的青睐,作为一种园林植物种植于重金属污染区,具有很好的美化修复环境作用,在开发利用重金属污染矿区植物规模化种植技术领域对具有良好前景。

但是目前园林植物应用于重金属污染区来美化修复环境的研究很少,关于小白掌应用于重金属生态污染相关研究开展更是极少,通过提高小白掌对重金属的抗逆性或者缓解重金属对小白掌生长的胁迫胁迫作用,从而实现提高其产量,探究促进小白掌在重金属胁迫下的生长的方法显得极其重要。

技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法。通过施加外源硅酸钠可以有效的促进小白掌生长以抵御重金属铅胁迫。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

提供一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,包括以下步骤:

(1)选取正常土样、铅锌矿重金属轻度污染土样以及铅锌矿重金属重度污染土样分别碾碎再10目过筛,均称取5kg,用去离子水分别提取浸提液,在浸提液中施入外源硅酸钠;

(2)挑选长势良好、生物量和株高接近的小白掌植株,先用自来水清洗干净,再用去离子水润洗三次;

(3)再用这三种浸提液培养小白掌,置于窗台处有散射光的环境中培养,曝气机供氧处理,并在每个处理的培养盆外套上黑色塑料袋。

优选的,步骤(1)中用去离子水提取浸提液时,取5l去离子水和5kg土样混合搅拌0.5~1h,再用振荡器200r/min震荡2h,静置0.5h,用分析滤纸过滤上清液得到浸提液,取2l浸提液分成均等两份,其中一份添加硅酸钠,且硅酸钠浓度为1mm。

优选的,步骤(2)中所述小白掌的生物量为36.5~37.5g,株高为32~33cm。

优选的,步骤(3)中曝气机供氧处理时,曝气机二十四小时持续供氧。

综上所述,本发明具备以下优点:

采用添加外源硅酸钠进行小白掌的水培处理,可有效缓解重金属的毒害作用,促进小白掌的生长,其中在铅锌矿重金属重度污染胁迫下缓解作用较显著,添加外源硅酸钠相比于未添加硅酸钠生物量提高16.05%,净光合提高13.2%,叶绿素a和叶绿素b含量分别提高41%和21%,apx活性提高71.6%,pod活性提高32.8%,cat活性提高7.3%,mda含量降低43%。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为施入硅酸钠对生物量影响示意图;

图2为施入硅酸钠对植株净光合速率影响示意图;

图3为施入硅酸钠对植株叶绿素a、叶绿素b含量;

图4为施入硅酸钠对植株mda性影响示意;

图5为施入硅酸钠对植株pod活性影响示意图;

图6为施入硅酸钠对植株cat活性影响示意图;

图7为施入硅酸钠对植株apx活含量影响示意图;

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,包括以下步骤:

(1)硅酸钠溶液配制

在无菌环境下用万分位电子天平准确称取1.2206g无水硅酸钠倒于提前灭菌的装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀,转入100ml容量瓶并用去离子水定容至100ml,配制出100mm的硅酸钠母液备用。

(2)重金属轻度污染的铅锌矿浸提液制备

在无菌环境下称取提前碾碎并用10目筛子过筛的重金属轻度污染的铅锌矿土样5kg,平均分配到5个均提前灭菌的装有1l去离子水的塑料瓶,混合搅拌0.5h,再用振荡器震荡2h,静置0.5h,用分析滤纸过滤上清液得到水土比1∶1的浸提液,将5个瓶中过滤得到的浸提液混合搅拌均匀,再取出1.99l,分于两个培养盒,一个培养盒0.99l浸提液,另一个培养盒1l浸提液。

(3)硅酸钠施入浸提液中

在无菌环境下用移液枪取10ml步骤(1)中的硅酸钠母液到0.99l浸提液的培养盒中,使得硅酸钠浓度稀释一百倍,即1mm,最终控制两个培养盒中溶液量一致,均为1l。

(4)小白掌的培养

挑选长势良好、生物量和株高接近的小白掌植株6株,先用自来水清洗干净,再用去离子水润洗三次,生物量和株高为36.5~37.5g和32~33cm,将小白掌置于培养盒汇中培养,每盆3株,置于窗台处有散射光的环境中培养,曝气机供氧处理,并在每个处理的培养盆外套上黑色塑料袋。培养第5天,用之前完全一致的方法制备浸提液和硅酸钠替换所有处理培养盆中浸提液,第10天先测量净光合,再收割,测量生物量、apx、pod、cat、mda以及叶绿素a和叶绿素b。

实施例2

一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,与实施例1不同的是,包括以下步骤:

(1)硅酸钠溶液配制

在无菌环境下用万分位电子天平准确称取1.2206g无水硅酸钠倒于提前灭菌的装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀,转入100ml容量瓶并用去离子水定容至100ml,配制出100mm的硅酸钠母液备用。

(2)重金属重度污染的铅锌矿浸提液制备

在无菌环境下称取提前碾碎并用10目筛子过筛的重金属重度污染的铅锌矿土样5kg,平均分配到5个均提前灭菌的装有1l去离子水的塑料瓶,混合搅拌0.5h,再用振荡器震荡2h,静置0.5h,用分析滤纸过滤上清液得到水土比1∶1的浸提液,将5个瓶中过滤得到的浸提液混合搅拌均匀,再取出1.99l,分于两个培养盒,一个培养盒0.99l浸提液,另一个培养盒1l浸提液。

(3)硅酸钠施入浸提液中

在无菌环境下用移液枪取10ml步骤(1)中的硅酸钠母液到0.99l浸提液的培养盒中,使得硅酸钠浓度稀释一百倍,即1mm,最终控制两个培养盒中溶液量一致,均为1l。

(4)小白掌的培养

挑选长势良好、生物量和株高接近的小白掌植株6株,先用自来水清洗干净,再用去离子水润洗三次,生物量和株高为36.5~37.5g和32~33cm,将小白掌置于培养盒汇中培养,每盆3株,置于窗台处有散射光的环境中培养,曝气机供氧处理,并在每个处理的培养盆外套上黑色塑料袋。培养第5天,用之前完全一致的方法制备浸提液和硅酸钠替换所有处理培养盆中浸提液,第10天先测量净光合,再收割,测量生物量、apx、pod、cat、mda以及叶绿素a和叶绿素b。

对比例

一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,与实施例1不同的是,包括以下步骤:

取同等质量的正常未污染土样代替实施例1中重金属轻度污染的铅锌矿土样,将浸提液制备好后,只取出1l到一个培养盆中,不施入硅酸钠,形成对照组(ck)。

表1各种土壤浸提液和施入硅酸钠的处理

结果分析

从图1~7可以看出,施入硅酸钠,可有效缓解铅锌矿重金属的毒害作用,促进小白掌的生长,其中在铅锌矿重金属重度污染胁迫下缓解作用较显著,添加外源硅酸钠相比于未添加硅酸钠生物量提高16.05%,净光合提高13.2%,叶绿素a和叶绿素b含量分别提高41%和21%,apx活性提高71.6%,pod活性提高32.8%,cat活性提高7.3%,mda含量降低43%。

虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

技术特征:

1.一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

(1)选取正常土样、铅锌矿重金属轻度污染土样以及铅锌矿重金属重度污染土样分别碾碎再10目过筛,均称取5kg,用去离子水分别提取浸提液,在浸提液中施入外源硅酸钠;

(2)挑选长势良好、生物量和株高接近的小白掌植株,先用自来水清洗干净,再用去离子水润洗三次;

(3)再用这三种浸提液培养小白掌,置于窗台处有散射光的环境中培养,曝气机供氧处理,并在每个处理的培养盆外套上黑色塑料袋。

2.根据权利要求1所述的一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,其特征在于,步骤(1)中用去离子水提取浸提液时,取5l去离子水和5kg土样混合搅拌0.5~1h,再用振荡器200r/min震荡2h,静置0.5h,用分析滤纸过滤上清液得到浸提液,取2l浸提液分成均等两份,其中一份添加硅酸钠,且硅酸钠浓度为1mm。

3.根据权利要求1所述的一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,其特征在于,步骤(2)中所述小白掌的生物量为36.5~37.5g,株高为32~33cm。

4.根据权利要求1所述的一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,其特征在于,步骤(3)中曝气机供氧处理时,曝气机24小时持续曝气。

技术总结
本发明公开了一种促进小白掌在重金属胁迫下生长的方法,包括以下步骤:选取正常土样、铅锌矿重金属轻度污染土样以及铅锌矿重金属重度污染土样分别提取浸提液,在浸提液中施入外源硅酸钠;挑选长势良好、生物量接近的小白掌植株;再用这三种浸提液培养小白掌,置于窗台处有散射光的环境中培养,曝气机机曝气处理,并用黑色塑料遮盖每个处理的培养盆。通过本发明中的方法,能够有效缓解重金属对小白掌的伤害,促进小白掌在铅锌矿重金属胁迫下的生长。

技术开发人、权利持有人:代成龙;刘可慧;于方明;李艺;赵珂艺;李春明;胡杰;张海春;陶英;吴莹;欧海媚

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