本发明属于植物栽培领域，具体涉及一种提高红麻幼苗期耐镉性能的组合物。
背景技术：
红麻具有生长周期短、生物量大(为树木的三到四倍)、抗重金属能力强、适应性广等特点，又因为是纤维作物，不易将重金属带入食物链。因此，红麻有望用于治理大面积受重金属污染的土壤，不仅能够治理土壤污染，还可以获得较高的经济效益。祁建民等研究了红麻对重金属的吸收特征，筛选出了高耐、高富集镉的红麻品种，研究了红麻对重金属镉的吸收累积特征及其品种间的差异；比较了高耐品种和低耐品种的抗氧化系统对镉胁迫响应的差异以及镉胁迫对红麻根尖细胞结构的影响(红麻对重金属的吸收特征及外源GSH缓解镉毒的机理研究，福建农林大学博士学位论文，2013)。
邓勇等研究发现红麻幼根丙二醛、As A含量与胁迫时间和镉浓度呈现正相关。As A和GSH含量及抗氧化酶活性的变化可能是红麻抵御镉毒害与抗性的重要生理基础(镉胁迫下红麻幼根的生理响应，中国麻业科学，2016)。李兰平通过研究铅、镉对红麻种子萌发生长的影响，将Cd≦20mg/kg的浓度作为区分红麻品种耐镉强弱的理想浓度。
虽然红麻耐镉的特性得到了广泛的认可，然而将其作为修复植物广泛进行种植还未得到推广，发明人通过深入研究发现，红麻根部吸附土壤重金属镉的潜力还有提升空间，植物修复的关键部位是根系，Cd以共质体进入根尖并沉积在表皮细胞，再通过根系转运至其他部位。红麻优于其他经济作物的主要原因是发达的根系，为了增强红麻对重金属Cd的吸收能力，发明人做了各种尝试，例如延长红麻主根长度，增加须根数量等，但是收效甚微，如何激发红麻吸收土壤重金属Cd，是红麻发展成为重金属土壤修复作物的关键环节。
发明人经过长期的研究和栽培实践，对红麻种子萌发和幼苗生长期间的镉胁迫进行了深入研究，发现红麻在整个生长期中，对镉胁迫最敏感的时期为幼苗期，尤其是播种或移栽后30-60天，一旦红麻幼苗顺利度过这一敏感期，相同浓度的镉胁迫对其生长发育的影响将不会导致其死亡，本发明就是为了进一步提高种子萌发期间和幼苗生长发育期间的镉耐受性。
技术实现要素：
本发明的目的是提高红麻幼苗期耐受土壤隔胁迫的性能，为达到此目的，本发明提供了赋予红麻幼苗期高度耐受镉的组合物(简称组合物)。
所述组合物由五类化合物组成，五类化合物分别是S-亚硝基化谷胱甘肽(GSNO)、纤维素衍生物、儿茶素类、表面活性剂和螯合剂。
GSNO由亚硝酸盐(NO2-)和还原型谷胱甘肽(GSH)反应制得，GSNO稀释液在组合物中含量为1.0-1.5％。
组合物中纤维素衍生物为：甲基纤维素(Mc)、羟甲基纤维素(HMc)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟乙基甲基纤维素(HEMC)、甲基乙基纤维素(MEC)和甲基丙基纤维素(MPC)中的至少一种纤维素衍生物。
纤维素衍生物在所述组合物中质量百分含量为65.5-95.5％。
组合物中的儿茶素类是指儿茶素、没食子儿茶素、儿茶素没食子酸酯等非表型儿茶素类，以及表儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯等表型儿茶素类中的至少一种。
儿茶素类在所述组合物中质量百分含量为3.5-8.5％
组合物中的表面活性剂,是指烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基萘磺酸钠、2-萘磺酸钠、萘横酸的缩合物盐中的一种或多种。
表面活性剂在所述组合物中质量百分含量为5.5-10.5％。
组合物中的螯合剂是指氨基三乙酸(NTA)或柠檬酸(CA)等可降解有机酸。
螯合剂在所述组合物中质量百分含量为1.5-2.5％。
本发明提供的组合物的使用方法可以是水培红麻幼苗时添加，也可以在成熟期向土壤中施用，但是最优的使用方法是：水培幼苗时在营养液中添加一定浓度的S-亚硝基化谷胱甘肽(GSNO)，而在移栽至大田后，施加一定浓度的组合物。
本发明的有益效果是，通过使用本方法，在镉胁迫下，红麻根系和地上部分的抑制明显得到缓解，叶片发育恢复正常，叶片黄化程度显著减弱，光合作用逐渐恢复，侧根开始恢复生长。
具体实施方式
实施例1GSNO母液制备
GSNO母液的制备:等体积的10mmol/LNaNO2(在100mmol/LHCl中)与等体积的10mmol/LGSH(在100mmol/LpH7.的Na2HPO4－NaH2PO4磷酸缓冲液中)反应，即可形成5mmol/LGSNO(混合液包含5mmol/LGSNO)。
实施例2GSNO稀释液制备
GSNO母液贮存在冰上，使用时稀释十倍(即500μmol/L)待用。室温下，在100mmol/LpH7.4的磷酸缓冲液中(内含50μmol/LDTT)，GSNO就可以释放出NO，其中500μmol/L的GSNO 30min约释放NO 3.25μmol/L。
组合物中除GSNO外，其余化合物均有市售。
实施例3组合物的配制
将78.5克羟甲基纤维素(HMc)、7.5克没食子儿茶素、10.5克2-萘磺酸钠和2.5克氨基三乙酸溶于200mL乙醇，向其中加入1克的GSNO稀释液(浓度为500μmol/L)，所得溶液为本发明提供的组合物。
实施例4组合物的配制
将86.5克羟丙基甲基纤维素(HPMC)、4.5克儿茶素没食子酸酯、6克烷基萘磺酸钠和1.5克氨基三乙酸溶于200mL乙醇后，向其中加入1.5克的GSNO稀释液(浓度为500μmol/L)，所得溶液为本发明提供的组合物。
实施例5组合物的使用方法
发芽试验:挑选饱满且胚完整的种子，用3％H2O2消毒15min，蒸馏水反复冲洗后在蒸馏水中浸泡过夜，使其充分吸胀。然后将种子搁在底部铺有湿润滤纸的培养皿中，培养皿放于25℃恒温暗培养48小时使种子发芽。
幼苗培养：待芽长到2～3cm(约3～4d)后，置于光照培养间培养(光照强度为800μmol·m-1·S-1，光周期14h/10h，昼夜温度28℃/20℃，空气相对湿度70％)。自来水中适应培养3d后，将幼苗移栽至1/4Hoagland营养液中培养，并将上述合成的5mmol/L GSNO母液添加到Hoagland营养液中，使之形成125-300μmol/L GSNO浓度。
Hoagland营养液配方为Ca(NO3)25.79mM,KNO38.02mM,NH4H2PO41.35mM,MgSO44.17mM,MnSO48.90μM，H3BO348.3μM,ZnSO40.94μM,CuSO40.20μM,(NH4)2MoO40.015μM,Fe-EDTA72.6μM,用NaOH调节pH6.5左右。
移栽后管理：红麻幼苗按照常规方法移栽并管理，移栽后30天后向田间施用本发明的组合物。移栽后30天进行叶面喷施,组合物浓度优选150-1500ppm,进一步浓度优选350-500ppm。施用量为10-50Kg/亩土壤。
移栽后60天再次进行叶面喷施,组合物浓度优选150-1500ppm,进一步浓度优选200-800ppm。施用量为20-60Kg/亩土壤。
实施例6使用本组合物的红麻幼苗的指标测定
1.测定幼苗地上部分的指标株高、茎粗、叶面积和全株生物质量，用于指征红麻的生长性能。
不同组合物浓度(0-850ppm)处理下，对镉胁迫(试验设定的镉浓度为200mg/Kg土壤)下盆栽幼苗生理形态的影响，试验设定了对照组，对照组是无镉胁迫下，红麻幼苗的生长状况，所有测试植株的生长期均为30天，每组红麻的测试数量为20株；
使用本组合物，土壤镉对红麻幼苗生长的胁迫得到了显著缓解，优化的组合物浓度为350-500ppm。
2.光合色素含量采用丙酮浸提法，用UV-2450型紫外可见分光光度计检测，分别在波长663、645和470nm处测定吸光度值，按公式分别计算叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的浓度，叶绿素a和叶绿素b的浓度相加即得叶绿素总浓度。
试验测定了为不同浓度组合物处理下，对土壤镉胁迫下红麻幼苗光合色素含量的影响。大于150PPM的组合物处理使Cd胁迫黄麻幼苗各光合色素含量的抑制作用被显著缓解(P＜0.05),且随着组合物处理浓度的升高，缓解作用逐渐增大。浓度为PPM350-500处理使叶绿素总量、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别比为使用该组合物处理的增加了290.98-307.74％、210.86-254.55％、438.65-621.01％和95.65-109.31％,类胡萝卜素的含量甚至达到了对照的水平，即抑制作用完全被解除。
3.抗氧化酶的活性测定采用Elavarthi和Martin的分光光度法。
生长期为30天的盆栽红麻在200mg/Kg土壤的镉胁迫下，无论在根系还是叶片组织上，都显著地抑制了几种抗氧化酶的活性。与无镉胁迫的正常幼苗相比，镉胁迫处理使红麻根系的SOD、CAT、APX和POD活性分别下降了69.30％、81.97％、90.91％和71.93％，叶片的SOD、CAT、APX和POD活性分别下降了34.86％、78.68％、53.16％和57.90％。
红麻幼苗抗氧化酶活性的响应与组合物的浓度、酶蛋白自身特性和组织特异性都有关。
适宜浓度的组合物喷施处理使Cd胁迫下的红麻幼苗根系和叶片中几种抗氧化酶活性均显著增加(P＜0.05)。红麻叶片组织中SOD、APX活性均随组合物浓度增加而增加，PPM445浓度处理达到峰值，根系组织的SOD、APX活性在PPM490浓度处理达到峰值，处理浓度再次增加后均维持在这一水平。红麻叶片组织和根系组织中CAT、POD活性均随组合物浓度增加而增加，PPM500浓度处理达到峰值，说明就组合物诱导的对Cd胁迫的抗氧化防御来讲，不同的抗氧化酶在根系和叶片中的敏感性不同，对组合物浓度的敏感性也不同。综合使用成本考虑，优化后的浓度为445-500PPM。
实施例7组合物的使用方法对效果的影响
水培红麻幼苗时在营养液中添加125～250μmol/L的S-亚硝基化谷胱甘肽(GSNO)，而在移栽至大田后，施加一定浓度的组合物，可以进一步提高本组合物的使用效果，具体表现在红麻根系和地上部分的抑制情况，与仅在幼苗期喷施本组合物相比，进一步得到缓解，叶片发育迅速恢复正常，叶片黄化程度可得到恢复，光合作用逐渐正常，侧根开始恢复生长。