专利名称：镧提高垃圾堆肥基质高羊茅草皮抗低温性能的方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，涉及以城市生活垃圾堆肥作为基质培养高羊茅的方法。更具体的说是ー种镧提高垃圾堆肥基质高羊茅草皮抗低温性能的方法。
背景技术：
目前我国草皮的生产存在着诸多问题，无法满足城市草坪建植的需要，而其中草皮基质的研制和供应不足就是ー个重要的限制因素。在草皮生产中，每完成一次草皮生产过程，至少要铲去2 cm以上的熟土，连续的3 4次操作，肥沃的农田即遭到破坏。要恢复表土肥力，短则需几年，多则几十年、上百年。为此，研制新的人工草坪基质以代替肥沃的表土具有较强的实际意义。城市生活垃圾堆肥含有丰富的有机质和氮、磷、钾等营养元素，可用作草皮培养基质，用于城市草坪建植。将城市生活垃圾堆肥用于草皮培养基质，即解决了传统草皮生产耗费肥沃土壌的问题，节约农用土地资源，缓解目前人口压カ大，土地资源紧张的现状，又拓宽了垃圾堆肥的应用途径，減少垃圾处理的费用以及垃圾堆肥向外地运输等难题，同时也有利于城市草坪建植体系的完善。但需要指出的是，堆肥也有含大量污染物，对草坪植物的生长也会造成不利影响，因此，添加外源物质，来改善堆肥这ー性状具有重要意义。在城市草坪建植中，各种逆境条件的胁迫(干旱胁迫、盐胁迫、酸雨胁迫和低温胁迫等)不利于草皮的培植及草坪建植。草坪缺水问题一直存在，因为人工草坪根系较浅，不足以在土壌中吸收足够的水分，只能靠人工浇灌，尤其在我国北方城市，毎年要消耗大量的水养护草坪，年灌水量大约为0.6 1.0 m3/m2。土壤盐溃化是限制草坪草生长的主要因素之一，盐胁迫几乎影响植物所有的重要生命过程，盐胁迫下，植物细胞的代谢过程受阻，导致活性氧积累和离子失衡，植株生长受抑制，严重时造成细胞死亡。酸雨污染的日趋严重越来越受到人们的广泛关注，已成为当代国际性的重大生态环境问题之一，对自然环境造成极大危害，影响草坪草的生长。我国北方地区冬季寒冷，草坪草越冬困难，在春秋两季又常受寒流侵袭而造成泛斑、春季发芽晚、秋季早衰、生长不良等现象，影响草坪的美观，降低草坪的利用价值。低温胁迫已成为提高我国北方地区草坪使用价值的限制因。因此，研究如何提高草坪草低温胁迫下的抗性具有实际应用价值。
发明内容
本发明的试验在培养皿中以垃圾堆肥为基质培养草坪草，然后在光照培养箱中进行冷胁迫处理，通过测定叶绿素、丙ニ醛、脯氨酸和相对电导率的变化来探讨稀土镧对高羊茅抗低温性能的影响，为稀土进ー步应用于草坪建植提供理论依据，推进城市草坪緑化体系的优化。为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案
一种镧提高垃圾堆肥基质高羊茅草皮抗低温性能的方法，其特征在于按如下的步骤(O堆肥选自垃圾堆肥厂发酵后的垃圾堆肥；
(2)在培养皿中加入上述堆肥70g，称取高羊茅种子I.5g，播于培养皿中，于室温下萌发及初期生长；
(3)萌发及初期生长期间室内温度为18 28°C，相对湿度为40%飞0%，播种后16天向堆肥培养基质中加入O. 2-0. 4 g · kg—1浓度的硝酸镧；
(4)加入硝酸镧后继续培养6天，然后将培养皿移入光照培养箱内进行冷胁迫处理，温度设定为昼夜15 10°C，光照时间为9h，光照强度为100，实验周期为34天，在冷胁迫的3-9 天进行各项抗逆指标的测定。本发明同时也公开了所述方法在制备稀土镧缓解低温胁迫下对高羊茅伤害方面的应用。其中稀土镧的用量为O. 2-0. 4 g · kg—1。本发明更加详细的步骤如下
I材料与方法
I.I实验材料
本实验选用两种冷季型草坪草高羊茅arundinacea L.)。稀土元素为硝酸镧 (La(NO3)3 ·6Η20)。垃圾堆肥来自天津市小淀垃圾堆肥厂，垃圾堆肥源为城市日常生活提供服务活动中产生的固体废物，也包含可回收垃圾、有害垃圾和其他如取暖煤灰等废弃物。堆肥制备与处理采用德国工艺技术与设备，堆肥前将城市生活垃圾中的塑料、金属、玻璃纸张等可回收利用物质进行分选后，剩余的物质作为堆料。堆肥过程为好氧发酵，堆料含水率为 45% 60%，在pH为6. 5-7. 5，温度为45- 55°C条件下，通风供氧，发酵30 d。发酵后的垃圾堆肥在利用前要进行筛选以进一步去除各类塑料、金属、碎玻璃及砖瓦石块等杂物，然后对垃圾堆肥背景进行分析。垃圾堆肥主要理化性质为有机质12. 12%，pH 7. 62，饱和含水量
O.76 mL /g，容重 O. 85g /mL，全氮 5. 18%，有效磷 77. 92 mg /kg，全钾 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实验方法
在直径9 cm的培养皿中加入堆肥70g。选择籽粒饱满的高羊茅，称取高羊茅种子I. 5g， 播于培养皿中，于室温下萌发及初期生长。萌发及初期生长期间室内温度为18 28°C，相对湿度为40%飞0%。播种后16天向堆肥培养基质中加入不同浓度水平的硝酸镧。硝酸镧设3个浓度水平，为0、0. 2,0. 4g · kg—1。加入硝酸镧后继续培养6天，然后将培养皿移入光照培养箱(SPX-B-G型)内进行冷胁迫处理，温度设定为昼夜15/10°C，光照时间为9h，即 8:0(Γ17:00，光照强度为100。在冷胁迫的0、3、9天进行各项抗逆指标的测定。实验3次重复，共18皿，实验周期为34天。I. 3指标测定 Cl)生物量的测定
将高羊茅齐根刈割，地上部分和地下部分分别用蒸馏水冲洗干净，吸水纸吸干表面水分，放入烘箱中，在105°C下杀青I h，80°C烘干至恒重，测量其地上部分和地下部分的干重， 视为生物量。(2)叶绿素含量测定
叶绿素含量测定参考张志良等(2003)编写的《植物生理学实验指导》(第三版)取
40.2g高羊茅地上部分置于研钵中，加入少量石英砂和80%丙酮，进行充分研磨提取，将匀浆转入离心管中，用适量80%丙酮洗涤钵体，一并转入离心管中，定容至10ml，离心后弃沉淀取上清液，以80%丙酮作为对照，用SHIMADZU产UV-1700型紫外分光光度计分别測定在 663nm、645nm波长处的吸光度值。(3)丙ニ醛(MDA)含量的测定
參考张志良等(2003)的方法取0. 2g高羊茅叶片，用10%TCA研磨匀浆进行提取，定容至10ml, 4000r .mirf1离心IOmin,取上清液2ml,加入2ml 0. 6%的TBA沸水浴中反应20min, 迅速冷却，离心，取上清液分别于532nm、450nm波长下測定吸光值。对照以2ml水代替提取液。(4)脯氨酸含量的测定
參考李合生(2000)的方法。称取0. 5g高羊茅叶片并将其剪碎，分别置于大试管中，然后向各管分别加入5ml 3%的磺基水杨酸溶液，在沸水浴中提取IOmin (提取过程要经常摇动)，冷却后3000 r mirT1离心IOmin,吸取2ml提取液于另ー干净的带塞试管中，加入2ml 冰醋酸及2ml酸性茚三酮，在沸水中加热30min，冷却后加入4ml甲苯提取，振荡30s，静置一夜。以甲苯为空白对照，取上层液用SHIMADZU产UV-1700型紫外分光光度计在520nm波长下测吸光值。(5)相对电导率的测定
相对电导率采用电导率仪法进行測定(汤章成，1999):将10 ml的无离子水放入已编号的试管中，測定10。各样品称取叶片0.2 g，剪成0.5 cm2的小块置于试管中，准确加入无离子水10 ml，浸泡24 h，用DDS-IlD直读式电导仪测定电导率为II。测定后将试管放在水浴锅中沸水浴0.5 h，杀死组织，于室温下测12。计算相对电导率(%) = (11_10)/ (12-10)X100%。I. 4数据处理数据分析采用EXCEL和SPSS17. 0分析软件进行处理。2结果与分析
2. I镧对低温胁迫下高羊茅地上和地下生物量的影响
由表I可知，镧处理増加了低温胁迫下高羊茅地上与地下生物量的积累，但差异不显著(^>0.05)。对于高羊茅来说，镧用量在0.4 g.kg—1时，地上和地下生物量分别比对照高出 4. 3% 和 9. 2%o表I镧对低温胁迫下高羊茅生物量的影响
权利要求
1.一种镧提高垃圾堆肥基质高羊茅草皮抗低温性能的方法，其特征在于按如下的步骤进行(I)堆肥选自垃圾堆肥厂发酵后的垃圾堆肥；(2)在培养皿中加入上述堆肥70g，称取高羊茅种子I.5g，播于培养皿中，于室温下萌发及初期生长；(3)萌发及初期生长期间室内温度为18 28°C，相对湿度为40%飞0%，播种后16天向堆肥培养基质中加入O. 2-0. 4 g · kg—1浓度的硝酸镧；(4)加入硝酸镧后继续培养6天，然后将培养皿移入光照培养箱内进行冷胁迫处理，温度设定为昼夜15 10°C，光照时间为9h，光照强度为100，实验周期为34< 天，在冷胁迫的3-9 天进行各项抗逆指标的测定。
2.权利要求I所述方法在制备稀土镧缓解低温胁迫下对高羊茅伤害方面的应用。
3.权利要求2所述的应用，其中稀土镧的用量为O.2-0. 4 g · kg'
4.权利要求3所述的应用，其中稀土镧的用量为O.4g · kg'
全文摘要
本发明涉及一种镧提高垃圾堆肥基质高羊茅草皮抗低温性能的方法，它是在培养皿中加入堆肥70g，称取高羊茅种子1.5g分别播于各培养皿中，于室温下萌发及初期生长；萌发及初期生长期间室内温度为18~28℃，相对湿度为40%~60%，播种后16天向堆肥培养基质中加入0.2-0.4g·kg-1浓度的硝酸镧；加入硝酸镧后继续培养6天，然后将培养皿移入光照培养箱内进行冷胁迫处理，温度设定为昼夜15/10℃，光照时间为9h，光照强度为100，实验周期为34天，在冷胁迫的3-9天进行各项抗逆指标的测定。实验结果表明镧处理能够诱导高羊茅对低温胁迫产生抗性，减轻低温对其伤害。
文档编号A01G7/06GK102598985SQ20121008114
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者多立安, 李丹, 赵树兰 申请人:天津师范大学