专利名称：一种采用络合剂调控高羊茅草坪土壤线虫群落结构的方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，涉及城市绿化特别是一种采用络合剂调控高羊茅草坪土壤线虫群落结构的方法。
背景技术：
植物修复是近年来兴起的一种污染土壤修复技术，由于其环境友好、经济、原位修复、适用于大面积等优点，受到了广泛的关注并成为环境科学领域研究的热点。目前国内外在添加络合剂对植物的影响研究中，有关络合剂的添加对重金属污染土壤植物修复的应用也比较多。重金属的生物可利用性低在植物吸收重金属离子的过程中是一个非常重要的限制因子，尤其在中性或碱性土壤中。在有机络合剂的协同下一些生物量大的农作物，例如太阳花、玉米、大豆和冬小麦被较成功地应用于络合植物修复研究中。研究认为，EDTA能提高根际土壤Pb的植物有效性，促进Pb从根系向地部的运输，显著提高植物对Pb的富集能力。络合剂对土壤中重金属的活化作用是络合剂应用于植物修复的关键所在。络合剂的活化作用主要是通过络合剂与土壤溶液中的重金属离子结合，降低土壤液相中的金属离子浓度，为维持金属离子在液相和固相之间的平衡，重金属从土壤颗粒表面解吸，由不溶态转化为可溶态，为植物的吸收创造有利条件。鳌合剂不但能提高富集植物对重金属的积累，对一般作物也有同样的效果。络合剂能够有效活化土壤中的重金属，进而促进植物对重金属的富集，因此被广泛用于强化植物对土壤中重金属的提取修复。当络合剂投加到土壤中后，络合剂的作用可改变重金属在土壤中的赋存形态，提高重金属的生物有效性，进而可以强化植物对目标重金属的吸收。众所周知，EDTA是一种非常有效的增加重金属在土壤以及植物体内浓度的络合剂，因此其经常被用于植物修复重金属污染的土壤技术中。很多研究表明:植物根的体积，密度和分布能够显著影响重金属在土壤中的运动以及植物对重金属的富集效率，对EDTA和重金属毒害的高抗性，其在植物修复中具有很大的潜力和利用价值。土壤和草坪是一个有机整体，二者相辅相承、互相影响。土壤系统为草坪植物生长提供必需的营养物质，而植物生长产生的凋落物又可改善土壤的肥力状况。土壤微生物作为土壤有机质和养分转化的驱动力。土壤线虫在土壤食物网中占据多个营养级，在土壤腐食食物网中占中心位置，对于维持土壤生态系统稳定、促进物质循环和能量流动具有重要意义。但是在目前，有关添加络合剂对土壤生态特征的影响研究相对较少，尤其是采用络合剂调控高羊茅草坪土壤线虫群落结构的方法的研究，尚未见文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用络合剂调控高羊茅草坪土壤线虫群落的方法。本发明在优化实验的基础上，在单一土壤为基质的草坪建制体系应用常见络合剂，应用三种常见络合剂，实现对高羊茅草坪土壤线虫群落的调控作用，将具有重要作用。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案:
络合剂在制备作为调控高羊茅草坪土壤线虫群落方面的应用；所述的络合剂为乙二胺
四乙酸二钠、氨基三乙酸祸二乙基三胺四乙酸。本发明所述的应用，指的是络合剂在增加土壤线虫的数量降低食细菌类和杂食捕食类线虫数量方面的应用。其中指的是络合剂EDTA和NTA处理后促进线虫总数的增加。本发明所述的采用络合剂调控高羊茅草坪土壤线虫群落的方法按如下的步骤进行:
(1)将采集的土壤样品过2_筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅，络合剂选用乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸、二乙基三胺四乙酸备用；
(2)试验采用高25cm、直径12cm的塑料花盆，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定花盆底部，每个容器称重2kg,播种高羊茅种子4.5g ；
(3)实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需，当高羊茅生长到第28-35天，分别加入浓度 5-10mmol kg-1 EDTA, NTA 或 DTPA ；
(4)培养期间温度为25-34°C，相对湿度为31%-48%，光照条件为自然入射光，整个试验历时120天，在实验60天对高羊茅地上部分进行刈割，留Icm茬，测量一茬草株高和生物量；实验结束时进行二茬草株高和生物量的测量；实验开始前分离、鉴定供试土壤中线虫种类及数量作为线虫本底数据；
(5)4个月后，分离鉴定各处理线虫的种类及数量，以期了解络合剂应用于草坪建植体系重金属修复对土壤线虫的影响。
本发明更加详细的制备方法如下:
I材料与方法
1.1实验材料与取样方法
供试土壤样品取自天津师范大学院内。土壤深度为0-20 cm，采集的土壤样品过2 mm筛混勻备用。草坪植物选用高羊茅arundinacea L.),络合剂选用乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA-Na2)、氨基三乙酸(简称NTA)、二乙基三胺四乙酸(简称DTPA。试验采用高25 cm、直径12cm的塑料花盆，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定花盆底部。每个容器称重2kg实验用途，播种高羊茅种子4.5 g。实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需。植物生长第28d加入EDTA，EDTA浓度采用0、5、10、15mmol kg—1 4个处理水平，以0 mmol kg_1EDTA为对照，试验为3次重复。植物培养在实验室内进行，培养期间温度为25-34°C，相对湿度为31%-48%，光照条件为自然入射光，整个试验历时120 d。在实验60 d对高羊茅地上部分进行刈割，留Icm茬，测量一茬草株高和生物量。实验结束时进行二茬草株高和生物量的测量。实验开始前分离、鉴定供试土壤中线虫种类及数量作为线虫本底数据。4个月后，分离鉴定各处理线虫的种类及数量，以期了解络合剂应用于草坪建植体系重金属修复对土壤线虫的影响。1.2 土壤线虫的分离、鉴定方法
每个土样称取100g，采用淘洗-过筛-蔗糖离心法分离线虫。依据土壤湿度，将土壤线虫种群数量折算成每100 g干土含有线虫的头数。根据线虫的头部形态学特征和取食生境将土壤线虫分成以下4个营养类群:食细菌类、食真菌类、植物寄生类和捕食/杂食类。线虫分类鉴定到科属水平。采用土壤线虫生态学者普遍应用的多样性指数来度量土壤线虫群落多样性。三个基本的量化指标分别为:N为所鉴定的个体数目；S为鉴定分类单元的数目，某一给定的分类单元可以看作是第i个分类单元A为第i个分类单元中个体所占的比例。根据上述三个指标可以计算以下基本指数:
多样性指数(Diversity) H，= -SPiIn Pi 均匀度指数(Evenness) J = H，/H，max,其中 H，max = InS 丰富度指数(Richness) SR = (S-1)/ InN 优势度指数(Dominance) A = SPi2
1.3数据统计与分析
数据采用MICROSOFT EXCEL 2007和SPSS17.0软件进行显著性检验及相关分析。2研制结果与分析
2.1络合剂对高羊茅一茬草生物量的影响
本实验中NTA三个处理对地上鲜重均有不同程度的促进作用，其中以10 mmol -kg^1处理作用最为显著，在60 d时其地上鲜重为对照的162.0%，地上干重为对照的185.3%，干鲜比为对照的90.9%。干鲜比的意义参考第二章。实验第一阶段三种络合剂对高羊茅形态生长已有明显的影响，不同浓度的影响与第二章大体趋`势相同。表I络合剂对高羊茅一巷草生物`量的影响(g/column)
权利要求
1.络合剂在制备作为调控高羊茅草坪土壤线虫群落方面的应用；所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸祸二乙基三胺四乙酸。
2.权利要求1所述的应用，指的是络合剂在增加土壤线虫的数量降低食细菌类和杂食捕食类线虫数量方面的应用。
3.权利要求1所述的应用，其中指的是络合剂EDTA和NTA处理后促进线虫总数的增加。
4.权利要求1所述的应用，其中采用络合剂调控高羊茅草坪土壤线虫群落的方法按如下的步骤进行: (1)将采集的土壤样品过2_筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅，络合剂选用乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸、二乙基三胺四乙酸备用； (2)试验采用高25cm、直径12cm的塑料花盆，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定花盆底部，每个容器称重2kg,播种高羊茅种子4.5 g ; (3)实验期间每天定量给水，以 满足植物生长所需，当高羊茅生长到第28-35天，分别加入浓度 5-1Ommo I kg-1 EDTA、NTA 或 DTPA ； (4)培养期间温度为25-34°C，相对湿度为31%-48%，光照条件为自然入射光，整个试验历时120天，在实验60天对高羊茅地上部分进行刈割，留Icm茬，测量一茬草株高和生物量；实验结束时进行二茬草株高和生物量的测量；实验开始前分离、鉴定供试土壤中线虫种类及数量作为线虫本底数据； (5)4个月后，分离鉴定各处理线虫的种类及数量，以期了解络合剂应用于草坪建植体系重金属修复对土壤线虫的影响。
全文摘要
本发明公开了一种采用络合剂调控高羊茅草坪土壤线虫群落的方法，试验采用高25cm、直径12cm的塑料花盆，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定花盆底部，每个容器称重2kg，播种高羊茅种子4.5g；实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需，当高羊茅生长到第28-35天，分别加入浓度5-10mmol·kg-1EDTA、NTA或DTPA；培养期间温度为25-34℃，相对湿度为31%-48%，光照条件为自然入射光，整个试验历时120天。实验结果表明使用络合剂大体增加了土壤线虫的数量，尤其是植物寄生类线虫的数量，同时降低了食细菌类和杂食捕食类的数量，从而对土壤生态系统的健康产生影响。
文档编号B09C1/00GK103182393SQ20131010160
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者赵树兰, 多立安, 张灿灿 申请人:天津师范大学