本发明涉及水葫芦经诱导培育获得紫根水葫芦的方法及其应用，属于水体物种的培育改良
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：水葫芦原产于南美，大约于20世纪初传入我国，曾于50～60年代作为猪饲料推广种植，后因饲料工业的迅猛发展，逐渐失去利用价值而被人们放弃。水葫芦被列为世界十大害草之一，但其具有较强的脱氮、除磷、抑藻、除重金属、放射性物质和有机物的能力。因此，在过去的几十年间，关于水葫芦控制(特别是生物控制)和利用(特别是废水处理或植物修复)的研究非常活跃。从植物修复的角度看，水葫芦是一种修复自然水体和(或)受低浓度Zn、Cr、Cu、Cd、Pb、Ag和Ni污染废水的理想植物。除上述无机污染物外，水葫芦也能吸附、富集或降解有机污染物，如硝基苯、苯酚、氰化物、萘、双酚A。在克藻方面，已发现水葫芦能有效抑制雷氏衣藻，已鉴定的主要化感物质为N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、亚油酸、亚油酸甘油脂、苯并茚酮、非那烯和双非那烯。紫根水葫芦，即巨紫根小柄叶水葫芦，是水葫芦的改良品种。巨紫根小柄叶水葫芦比普通水葫芦的根冠增多了近20倍，且根不易腐烂，能够分泌化感物质，快速吸附并抑灭蓝藻，在去除重金属砷方面，是“吸毒之王”蜈蚣草的52倍。同时会明显消耗水中溶氧，具有可供氧功能，净水功能大大提高。巨紫根小柄叶水葫芦在处理蓝藻水污染问题上效果明显，同时它还有生物能源和能制成纤维板等二次利用的价值。目前，很多水体中还存在大量的野生水葫芦，若能将其快速改良为紫根水葫芦，用于削减水华蓝藻种群密度、净化水质，将是污染水体改良的重要举措。技术实现要素：为发挥紫根水葫芦的净化能力，本发明提供一种水葫芦经诱导培育获得紫根水葫芦的方法及其应用，通过对普通水葫芦的叶面喷施诱导剂，能将普通水葫芦诱导培育成紫根水葫芦，不仅改良期短，而且所得紫根水葫芦能有效降低水体富营养物，净化水质。本发明通过下列技术方案实现：一种水葫芦经诱导培育获得紫根水葫芦的方法，经过下列操作：每年4～5月，在水葫芦开始萌芽后，将野生水葫芦集中至封闭水域，按每亩取4～10kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释400～2000倍，对野生水葫芦的叶面进行喷施一次，经30～40天后即得到紫根水葫芦。所得紫根水葫芦的根系由野生水葫芦的10cm长至60～65cm，柄叶维持在20～30cm高。所述诱导剂由下列质量份的组分组成：红景天10～20份、打不死10～15份、白花蛇舌草80～100份、大青叶70～100份、黄芪5～10份、连翘15～40份、Fe80～100份、Mn150～200份、Cu80～100份、Zn120～300份、Mo10～20份、B5～10份。所述Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B均为单质元素。所述诱导剂通过下列制备方法制得：(1)按下列质量份的组分备料：红景天10～20份、打不死10～15份、白花蛇舌草80～100份、大青叶70～100份、黄芪5～10份、连翘15～40份、Fe80～100份、Mn150～200份、Cu80～100份、Zn120～300份、Mo10～20份、B5～10份；(2)将步骤(1)中的红景天、打不死、白花蛇舌草、大青叶、黄芪和连翘进行混合，再加热至100℃保温10～15分钟，待冷却后进行密封发酵48～72小时；然后加入步骤(1)中的Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B，经混合粉碎至270～325目后，干燥至水分≤6％，经粉碎，即得到诱导剂。所得紫根水葫芦每月使用诱导培育方法喷施一次以巩固其性状。所得紫根水葫芦用于净水，具体是按每亩水域移栽12～16吨的紫根水葫芦，将上述所得紫根水葫芦移栽至待治理的水域后，每月按每亩取4～10kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释400～2000倍，对紫根水葫芦的叶面进行喷施一次，至当年12月底采收打捞，堆放发酵后做有机肥还田使用。进一步地，水葫芦经诱导培育获得的紫根水葫芦以及净水后的紫根水葫芦，打捞后将其根系制成干粉，均能再次用于水净化。所述干粉的制备方法是经过下列操作：打捞紫根水葫芦，将其柄叶与根系分离，将根系避光阴干脱水至含水率≤20％，再将脱水后根系粉碎至粒度小于300目，即得到根系干粉。所得根系干粉用于水净化，具体操作是：使用透水布将根系干粉包装后，按1kg根系干粉净化5～6立方米的水量，投入待治理的水域，经25～30天后完成净化或更换包装内的根系干粉继续净化。紫根水葫芦培育针对不同面积水域的治理过程中，为了使其在相当长的时间内保持高效抑藻降藻削减富营养物的速率特性，还可酌情在使用不同浓度、不同用量的调控制剂。所述将诱导剂加水稀释400～2000倍是在高温、长光照条件下，可使用400至800倍的诱导剂对叶面进行喷施；在温度稍低、光照时间稍短的条件下，可使用1200至2000倍的诱导剂对叶面进行喷施；在温度更低、光照更短的接近普通水葫芦有效生长低限温度条件时，又可使用600至800倍的诱导剂对叶面进行喷施。经过不同条件情况使用不同浓度的诱导剂的进一步诱导调控，可以使紫根水葫芦长时间保持高活性高效率净化污染水体的功能效果。所述待治理的水域是封闭水域或开放水域。封闭型水域由于相对静水利于蓝藻水华暴发，但紫根水葫芦却能在任何封闭藻型化污染水域快速有效，从常见1～2亿个/L到严重水华藻生物量达178亿个/L，都能在4～20天内将其快速削减99％以上。对于开放水域，由于污染有自然扩散和水动力的强扩散交换，但只要首先保证高比速率的净藻效果，净化区内有一定作为交换和缓冲的区域，就可有相对的有效净化区域。因此，普通水葫芦最易因交换面减少减轻污染而产生严重水华的近岸，对于紫根水葫芦刚好因交换面减少而利于累积有效净化效果开端的最好区域。本发明是在叶面喷施诱导剂获得紫根水葫芦，诱导剂的主要成分为生长于云南、贵州、西藏野生中草药红景天、打不死、白花蛇舌草、大青叶、黄芪、连翘等多味中草药，经发酵后，再粉碎添加多种矿质元素螯合配制而成。其中，红景天为景天科植物大花红景天的干燥根和根茎；打不死，即华南马尾杉，为石杉科马尾杉属植物；白花蛇舌草为一年生披散草本，高15～50cm，根细长，分枝，白花；茎略带方形或扁圆柱形，光滑无毛，从基部发出多分枝。大青叶，十字花科植物菘蓝的叶或枝叶。黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的根。连翘为落叶灌木，是木犀科连翘属植物。本发明具备的优点及效果：本发明的诱导培育方法，能在30～40天内即可将普通水葫芦改良为紫根水葫芦，且无需将普通水葫芦打捞或移栽，在水中即可简单完成改良，操作简单，改良面积大，所喷施的诱导剂为常规中药材配合矿物质元素，对水体和植物均无任何污染。改良所得紫根水葫芦的柄长只有普通水葫芦的约1/6～1/10，发达的根系长度约为柄长的4～6倍，有的超过10倍，根长一般为50～80cm，最长可达150cm，其根系以紫色为主，新根尖为白色；纤维木质化的根系多、长有粗硬的根毛，根系1年以上不腐烂不发臭，即使水上部分死亡3～4个月，根系仍不腐烂。所得紫根水葫芦具有强吸附、消除蓝藻的作用，吸附、降解水体中悬浮物质(SS)及其所含污染物质的作用，能够将死藻分解后的N、P等营养物质持续吸收利用；其繁殖力只有普通水葫芦的1/5～1/8。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例1将水葫芦经诱导培育获得紫根水葫芦，经过下列操作：每年4～5月，在水葫芦开始萌芽后，将野生水葫芦集中至封闭水域，按每亩取4kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释400倍，对野生水葫芦的叶面进行喷施一次，经30天后即得到紫根水葫芦。其中，诱导剂通过下列制备方法制得：(1)按下列质量份的组分备料：红景天10份、打不死10份、白花蛇舌草80份、大青叶70份、黄芪5份、连翘15份、Fe80份、Mn150份、Cu80份、Zn120份、Mo10份、B5份；其中Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B均为单质元素；(2)将步骤(1)中的红景天、打不死、白花蛇舌草、大青叶、黄芪和连翘进行混合，再加热至100℃保温12分钟，待冷却后进行密封发酵48小时；然后加入步骤(1)中的Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B，经混合粉碎至300目后，干燥至水分≤6％，经粉碎，即得到诱导剂。所得紫根水葫芦用于净水，具体是按每亩水域移栽12吨的紫根水葫芦，将上述所得紫根水葫芦移栽至待治理的水域后，每月按每亩取4kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释400倍，对紫根水葫芦的叶面进行喷施一次，至当年12月底采收打捞，堆放发酵后做有机肥还田使用。进一步地，水葫芦经诱导培育获得的紫根水葫芦以及净水后的紫根水葫芦，打捞后将其根系制成干粉，均能再次用于水净化。所述干粉的制备方法是经过下列操作：打捞紫根水葫芦，将其柄叶与根系分离，将根系避光阴干脱水至含水率≤20％，再将脱水后根系粉碎至粒度小于300目，即得到根系干粉。所得根系干粉用于水净化，具体操作是：使用透水布将根系干粉包装后，按1kg根系干粉净化5～6立方米的水量，投入待治理的水域，经25～30天后完成净化或更换包装内的根系干粉继续净化。实施例2将水葫芦经诱导培育获得紫根水葫芦，经过下列操作：每年4～5月，在水葫芦开始萌芽后，将野生水葫芦集中至封闭水域，按每亩取6kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释1000倍，对野生水葫芦的叶面进行喷施一次，经32天后即得到紫根水葫芦。其中，诱导剂通过下列制备方法制得：(1)按下列质量份的组分备料：红景天15份、打不死12份、白花蛇舌草90份、大青叶90份、黄芪9份、连翘30份、Fe88份、Mn180份、Cu9份、Zn200份、Mo18份、B6份；其中Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B均为单质元素；(2)将步骤(1)中的红景天、打不死、白花蛇舌草、大青叶、黄芪和连翘进行混合，再加热至100℃保温10分钟，待冷却后进行密封发酵66小时；然后加入步骤(1)中的Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B，经混合粉碎至270目后，干燥至水分≤6％，经粉碎，即得到诱导剂。所得紫根水葫芦用于净水，具体是按每亩水域移栽14吨的紫根水葫芦，将上述所得紫根水葫芦移栽至待治理的水域后，每月按每亩取6kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释1000倍，对紫根水葫芦的叶面进行喷施一次，至当年12月底采收打捞，堆放发酵后做有机肥还田使用。进一步地，水葫芦经诱导培育获得的紫根水葫芦以及净水后的紫根水葫芦，打捞后将其根系制成干粉，均能再次用于水净化。所述干粉的制备方法是经过下列操作：打捞紫根水葫芦，将其柄叶与根系分离，将根系避光阴干脱水至含水率≤20％，再将脱水后根系粉碎至粒度小于300目，即得到根系干粉。所得根系干粉用于水净化，具体操作是：使用透水布将根系干粉包装后，按1kg根系干粉净化5～6立方米的水量，投入待治理的水域，经25～30天后完成净化或更换包装内的根系干粉继续净化。实施例3将水葫芦经诱导培育获得紫根水葫芦，经过下列操作：每年4～5月，在水葫芦开始萌芽后，将野生水葫芦集中至封闭水域，按每亩取10kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释2000倍，对野生水葫芦的叶面进行喷施一次，经40天后即得到紫根水葫芦。其中，诱导剂通过下列制备方法制得：(1)按下列质量份的组分备料：红景天20份、打不死15份、白花蛇舌草100份、大青叶100份、黄芪10份、连翘40份、Fe100份、Mn200份、Cu100份、Zn300份、Mo20份、B10份；其中Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B均为单质元素；(2)将步骤(1)中的红景天、打不死、白花蛇舌草、大青叶、黄芪和连翘进行混合，再加热至100℃保温15分钟，待冷却后进行密封发酵72小时；然后加入步骤(1)中的Fe、Mn、Cu、Zn、Mo和B，经混合粉碎至325目后，干燥至水分≤6％，经粉碎，即得到诱导剂。所得紫根水葫芦用于净水，具体是按每亩水域移栽16吨的紫根水葫芦，将上述所得紫根水葫芦移栽至待治理的水域后，每月按每亩取10kg诱导剂的量，将诱导剂加水稀释2000倍，对紫根水葫芦的叶面进行喷施一次，至当年12月底采收打捞，堆放发酵后做有机肥还田使用。进一步地，水葫芦经诱导培育获得的紫根水葫芦以及净水后的紫根水葫芦，打捞后将其根系制成干粉，均能再次用于水净化。所述干粉的制备方法是经过下列操作：打捞紫根水葫芦，将其柄叶与根系分离，将根系避光阴干脱水至含水率≤20％，再将脱水后根系粉碎至粒度小于300目，即得到根系干粉。所得根系干粉用于水净化，具体操作是：使用透水布将根系干粉包装后，按1kg根系干粉净化5～6立方米的水量，投入待治理的水域，经25～30天后完成净化或更换包装内的根系干粉继续净化。本发明所得紫根水葫芦是针对普通水葫芦的不足和缺陷而研究改进的，其形态、根系元素、净化机制、作用效果都弥补了普通水葫芦的不足。如下表所示：表1紫根水葫芦与普通水葫芦比较强大的根面效应是紫根水葫芦不快速生长反而能有超强的广普净化污染功能特征的保证。紫根水葫芦庞大的根系，为水体中的微生物提供栖息的场所和高活性所需要的养分，通过微生物的硝化和反硝化把水体中的氮转化为气态的氮，释放到大气中，以此来快速减少水体中氮的含量。紫根水葫芦25天的根系放线菌和真菌的生物量是新根的250～1500倍；高活性的庞大根系，虽能分泌更多的抑蓝藻化感物质，但稀释后的化感物质作用有限，而能快速吸附悬浮、水华蓝藻到根系，在高浓度梯度的根面上，才是蓝藻能被快速抑制的保证，被集中抑制的蓝藻再由强大的根面生物菌迅速降解、吸收，才是紫根水葫芦在各种严重蓝藻污染下可快速去除蓝藻达99％以上的核心机制。蓝藻被快速抑制并生物降解，就从源头去除了底泥快速向水体释放富营养物的最有效阶梯。去除了内源恶性循环的源头，仅剩下水体中的富营养物，就可变成简单数学递减的净化关系，在强大根面菌等利用削减为主的良循环效应下，总氮、总磷既可快速去除超过90％，达到Ⅲ类优质水，甚至还可进一步削减至Ⅱ类可饮用水。上述实施例所应用的治理区总氮、总磷去除率超过60％；蓝藻的去除率也超过90％。而且，与普通水葫芦会明显消耗水中溶氧相比，紫根水葫芦根系具有可提高水体中溶氧的现象，净水功能大大提高。由于紫根水葫芦在水体中的抗风浪能力较强，又基本不会疯长和有性繁殖，只要合理管理，适时移出，并无害化、资源化综合利用，不仅不会污染水体，还能提高水的自净能力。经试验紫根水葫芦可有效削减水华蓝藻种群密度，并净化水质。高净化速率和小柄叶的有限扩生速度，使紫根水葫芦直观打捞量大幅减少，按可达Ⅲ类水的比净化生物量计，则要少十倍以上，且资源化利用又有创新。紫根水葫芦资源化利用除了传统的作肥、作沼气等外，还正在研究作为活性有机肥设施农业无化肥、农药高产、优质高效生态种植。由于其根系不会发臭，根量又大，因此利于与柄叶分离利用。初步研究发现，紫根水葫芦干根粉不需酸调就能有效吸附水中各种重金属、有毒物质，每公斤干根粉最大吸附砷、镉、铅、锌分别可高达8.6g、80g、131g、180g，远远超过普通活性炭粉，并还有提高的可能，这将为高效治理工业水污染开辟新途径。紫根水葫芦干根粉比表面积仅为活性炭的1/53，但对水体中As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的净化吸附量比生物炭质、海结核、海藻株、人类毛发可高出约11～19倍，并且还有进一步研究提高的可能。研究还发现，紫根水葫芦干根粉C、H、O、N四种元素摩尔质量的总和超过了98％，但N元素仅占1.98％，O元素则高达44.4％，这不仅可解释为什么紫根水葫芦根系不会造成二次污染的物质基础，也解释了根系微生物能暴发性增长并持续产生强大高活性根面效应净污与根系提供大量能量物质的重要相关性。而干净不会发臭的根系，其超过96％的C、H、O总量将可能成为制作生物柴油的好原料。培育改良的紫根水葫芦在治理消除水体富营养化、净化水体方面具有以下优势：1、紫根水葫芦的特性培育改良出的紫根水葫芦与普通水葫芦相比，具有更庞大的根系，根长一般为50～80cm，最长可达150cm；具有强吸附、消除蓝藻的作用，吸附、降解水体中悬浮物质(SS)及其所含污染物质的作用，能够将死藻分解后的N、P等营养物质持续吸收利用；其繁殖力只有普通水葫芦的1/5～1/8。2、具有较快吸附、消除蓝藻的作用紫根水葫芦在大量吸附蓝藻后能够分泌大量的化感物质，更深层次的破坏藻类细胞结构，降低叶绿素含量，最终消除蓝藻。同时实验也表明，在太湖十八湾，藻密度达5亿个细胞/升的蓝藻富集水体中，投放一定比例的紫根水葫芦，12天内可将蓝藻吸附到根部，水基本变清，30～40天，根部的蓝藻被吸收或消解。治理区域水质可以达到Ⅳ类。3、较快降低水体N、P正常情况下，较快降低水体中N、P的速率是普通水葫芦的6～8倍。如在太湖十八湾投放紫根水葫芦，其水体的TNTP含量6～10天下降率达60％～75％，20天的下降率可达94％。4、保持或提高水体的DO含量紫根水葫芦具有特殊的增氧作用，白天能够明显改善水体DO含量，水中DO含量可达6～7mg/L，甚至达到饱和状态，极有利于水生态系统的恢复；由此也可因硝化反硝化机制削减水中含氮物。能够明显改善其覆盖面下的水体溶解氧(DO)含量，可维持水下生态系统结构的稳定性和功能的完善性，具有良好的生态安全性。5、可作为恢复沉水植被的先锋植物由于紫根水葫芦具有较快或较强消除蓝藻、降低水体N、P、提高透明度的能力，这些能力在已知的植物中是最强的，所以在沉水植被严重受损水域可作为恢复沉水植被的先锋植物(或称先导植物)，有利于建设健康的水生态系统。6、具有吸附重金属的能力紫根水葫芦活体根系能够迅速净化水体超标砷，在高浓度砷污染水中(25.2mg/L)，每克干重4天可除去水中5.04mg砷，每克干重每天去除砷效率约为吸毒之王蜈蚣草的52倍。且据初步研究，其干根粉具有更快的净化速率。在对含三氧化二砷1mg水净化3小时，干根粉可使水质基本达到中国现行饮用标准，活性炭粉则超标约1.5倍。在对含三氧化二砷10mg水净化3小时中，干根粉净化量是活性炭粉的约7.1倍。根据清华大学化工院的研究表明，干根粉的最大砷饱合吸附量可达8.62mg/g，其比表面积仅为活性炭粉的约1/53，这是按原有比表面积与吸附效果成正比的经典理论所无法解释的，因此具有极高的研究价值和改性大幅度提高利用价值可能。紫根水葫芦对含有Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+离子废水的去除率和去除速率皆优于普通水葫芦，研究发现，48小时内同等生物量紫根水葫芦去除水中镉的速率约为普通水葫芦的130倍，紫根水葫芦干根粉每公斤能够快速吸附水中铅最多可达131克、镉80克、砷8.63克。清华大学研究发现，在对含三氧化二砷10mg水净化3小时过程中，紫根水葫芦干根粉净化量是活性炭粉的约7.1倍，且对于大部分重金属，随着浓度的增高，去除率增高。另外，紫根水葫芦干根粉比表面积仅为活性炭的1/53，但对水体中As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的净化吸附量比生物炭质、海结核、海藻株、人类毛发可高出约11～19倍，并且还有进一步研究提高的可能。紫根水葫芦干根粉吸附有毒重金属的原理有悖于传统高比表面积高吸附能力理论，据清华大学在国际著名《化学工程周刊》发表的论文表明，紫根水葫芦根粉比表面积仅为1.8m2/g,活性碳比表面积高达96.37m2/g，活性炭比表面积是紫根水葫芦根粉的53.54倍，但在不酸调的自然条件下，紫根水葫芦根粉净化水体As2O3的速率却是活性碳的2.5倍。紫根水葫芦紫色的根系不仅富含抗氧化能力最高的花青素，而且在有充足光照条件下产生光合效应放氧快速提高水体溶氧的作用。而且花青素大幅度增加与相关基因表达显著增加相吻合。紫根水葫芦还能使底泥富营养物部分快速释放然后被净化。紫根水葫芦之所以与普通水葫芦在形态和功能产生了巨大的差别不是无本之源，经暨南大学生命工程学院三年多分子水平艰苦努力研究，终于在今年9月发现，紫根水葫芦DNA虽未发生改变，但在mRNA表达水平上却发生了巨大改变，初步研究表达改变的基因约近万个，其中约3000个发生了显著改变。7、具有有效的后续控藻作用具有延迟性后续控藻作用，即在当年收获紫根水葫芦的封闭水域，以后的一年或数年仍可起到有效的控藻作用，本水域不会产生蓝藻水华暴发现象。通过诱导技术培育出的紫根水葫芦，具有庞大的根系，根长一般为50～80cm，最长可达150cm，能强力吸附和消除聚集或弥散的蓝藻及水中悬浮物质(SS)，提高水体透明度；其根系分泌大量的化感物质能够更深层次的破坏藻类细胞结构，降低叶绿素a含量，杀死、降解蓝藻；紫根水葫芦能够快速有效降低水体TN、TP，并将死藻分解后释放的N、P等营养物质持续吸收利用或降解；其繁殖力只有普通水葫芦的1/5～1/8，具有较高的增氧作用，能够明显提高其覆盖面下水体的溶解氧含量，维持水下生态系统结构的稳定性和功能的完善性，具有良好的生态安全性，起到了在控藻的同时，形成了良好的生态功能区。8、安全性紫根水葫芦调控制剂是无毒、无副作用和安全的。云南农业生态研究所与相关专业研究机构联合，对紫根水葫芦调控剂的毒性、毒理进行的研究分析。其中，2001年6月在华西医科大学卫生毒理研究室进行了紫根水葫芦调控剂毒理学实验，结论表明紫根水葫芦调控剂对SD大鼠的急性经口LD50>5000mg/kg，属低毒类；对SD大鼠的急性经皮LD50>2000mg/kg,属于低毒类；浓度为1g/ml的溶液对家兔皮肤、眼粘膜无刺激性。2001年8月在华西医科大学卫生毒理研究室进行了皮肤变态反应(致敏)试验，结论表明调控剂溶液属弱致敏性物质。2002年8月在中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所进行了大鼠亚慢性经口毒性(90天喂养)试验，结论表明摄入高剂量紫根水葫芦调控剂可影响大鼠体重增加。经90天喂养未见紫根水葫芦调控剂对大鼠血液指标、尿液指标有明显影响。喂养结束血清生化指标未见有毒理学意义变化。未见与喂养紫根水葫芦调控剂相关的组织病理学改变。2002年8月在中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所进行了鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验，结论表明紫根水葫芦调控剂鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验结果为阴性。2002年9月在中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所进行了大鼠致畸试验，结论表明在致畸敏感期大鼠灌胃紫根水葫芦调控剂，给药量分别为40mg/kg、200mg/kg、1000mg/kg时，未见外观畸形、骨骼畸形、内脏畸形。紫根水葫芦调控剂对大鼠无致畸胎作用。2005年在中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所进行了毒理学实验。结论表明：1)小鼠急性试验结果表明：紫根水葫芦调控剂的LD50为9.0573±0.0309g/kg，95％可信限为7.8777g/kg，根据急性毒性分级属低毒物质。2)15日龄雏鸡亚慢性试验表明：紫根水葫芦调控剂有促生长作用。在本试验条件下，给药组与空白组相比有增重作用，且高剂量组增重幅度更高。3)15日龄雏鸡亚慢性试验表明：14天大剂量内服紫根水葫芦调控剂对动物内脏无影响。4)15日龄雏鸡亚慢性试验表明：紫根水葫芦调控剂毒性低，无副作用，安全可靠。而诱导调控紫根水葫芦使用最大浓度为800mg/kg，所以紫根水葫芦调控剂是无毒、无副作用、安全可靠的。中国科学院昆明植物研究所用紫根水葫芦根系分泌的化感物质做灌服小鼠试验，毒理结果无害，保证了生物安全。实践应用中，经快速治好的水域紫根水葫芦根系上都栖息着以大量小虾为主的多种水生动物，并且金鱼藻等沉水植物也在水下良好共生，说明紫根水葫芦由于其综合作用效果的微、小生态系统都是良循环的重要基础，因此是安全的。通过多点多年监测表明：紫根水葫芦对水体透明度(SD)、溶解氧(DO)、生化需氧量、化学需氧量、总氮、氨氮、总磷等有明显净化改善作用。通过微生物菌培养，氨化与反硝化菌明显增加，异养菌明显降低，说明水质明显改善。表1-2小石墙湾紫根水葫芦种养区异养菌监测表编号8月9月10月12月1#4.89×1058.61×1044.01×1044.35×1042#5.76×1059.29×1043.41×1043.68×1043#4.99×1058.25×1043.35×1043.31×1044#5.57×1058.55×1043.08×1043.24×1045#6.11×1059.37×1043.68×1043.45×1046#6.78×1059.21×1043.77×1043.36×1047#5.71×1058.69×1043.61×1043.77×1048#5.22×1058.33×1044.09×1044.31×1049#5.88×1058.81×1043.23×1043.47×10410#6.59×1059.09×1043.45×1043.51×104CK16.02×1055.87×1052.91×1051.78×105CK26.49×1055.24×1052.88×1051.85×105紫根水葫芦异养菌12月比8月平均降低15.7倍，对照平均降低3.2倍。异养菌降低具水质改善的指示作用。表1-3小石墙湾紫根水葫芦种养区氨化菌监测表编号8月9月10月12月1#1400500014000140002#1400500014000140003#1400500014000140004#1400800014000140005#1400800014000140006#1400800014000140007#1400500014000140008#1400500014000140009#14005000140001400010#140050001400014000CK11400140016005000CK21400140016005000紫根水葫芦氨化菌12月比8月高10倍，对照高3.57倍。氨化菌升高有利于水质改善。表1-4小石墙湾紫根水葫芦种养区反硝化菌监测表编号8月9月10月12月1#3201400230023002#3201400230023003#3201400230023004#3201600230023005#3201600230023006#3201600230023007#3201400230023008#3201400230023009#32014002300230010#320140023002300CK1320320500800CK2320320500800紫根水葫芦反硝化菌12月比8月高10倍，对照高2.5倍。反硝化菌升高有利于消耗氮素营养，抑制藻类过度繁殖，净化水体，改良底质。在滇池小石墙湖湾的紫根水葫芦种植区3次采样中，共采集到底栖动物18种。其中，寡毛类8种(占物种总数的44.4％)，水生昆虫5种(占物种总数的27.8％)，软体动物1种(占物种总数的5.6％)，甲壳纲3种(占物种总数的16.7％)，此外线虫纲1种(占物种总数的5.6％)。在紫根水葫芦区，共采集到底栖动物14种，分别为寡毛类7种，软体动物1种，水生昆虫2种，甲壳纲3种及线虫纲1种。近紫根水葫芦区，采集到底栖动物10种，分别为寡毛类6种，水生昆虫3种和线虫纲1种。而在远紫根水葫芦区，仅采集到底栖动物6种，分别为寡毛类4种，水生昆虫2种。在3个区域共同出现的物种为霍甫水丝蚓、巨毛水丝蚓及正颤蚓，而软体动物椭圆萝卜螺及甲壳纲螃蟹、米虾及钩虾仅出现在紫根水葫芦区。表1-5不同采样区域底栖动物物种组成通过短期的原位调查发现，在滇池小石墙湖湾大水域控制种养紫根水葫芦对于湖湾大型无脊椎底栖动物群落未产生不利影响。紫根水葫芦区出现底栖动物物种14种，而近紫根水葫芦区为10种，远紫根水葫芦区为6种；紫根水葫芦区底栖动物功能摄食类群较近紫根水葫芦区及远紫根水葫芦区复杂。当前第1页1 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