GLDA和IDS在高羊茅逆境建植方面的应用的制作方法

本发明属于园林绿化技术领域，涉及glda和ids在用于高羊茅逆境建植方面的应用。

背景技术：

随着工农业的发展，环境问题日益突出，重金属污染土壤的问题屡见不鲜。2014年4月17日，环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地土壤环境质量堪忧，点位超标率为19.4%，其中重金属污染问题比较突出。重金属在土壤中不能被微生物分解，而会在土壤中不断积累，影响土壤性质，甚至可以转化为毒性更大的烷基化合物，还会被农作物和其他生物吸收、富集，进而通过食物链影响人类健康。因此，重金属污染土壤的修复普遍受到人们的关注。土壤修复技术包含物理修复、化学修复和生物修复，其中，植物修复技术，就是利用绿色植物对重金属的富集作用，通过收获植物的地上生物量达到移除土壤中重金属的目的。由于其成本低廉、绿色环保等优势，近年来成为污染土壤修复领域关注的焦点。

谷氨酸二乙酸四钠（glda），主要由植物原料制备而成，容易生物降解，与金属离子的螯合能力不低于edta。另外，glda溶于水后经测定呈碱性，降低ph为4、7时，可以提高glda对土壤淋洗去除率。有研究表明，glda可以去除污泥中的重金属，并且可以有效促进东南景天提取污染土壤中的重金属。

亚氨基二琥珀酸四钠盐（ids），是一种新型的氨基羧酸类螯合剂，具有生物可降解性，对金属离子有很强的螯合能力，尤其对铁、铜金属离子的螯合能力极佳，ids可以作为一种潜在的有效螯合剂来去除电池工业污泥中的重金属。尽管glda和ids应用于植物修复重金属的研究有一些报道，但未见两者对植物生长的影响报道。另外，植物在受到逆境胁迫时，植物体自身有一抗氧化酶系统来消除或减少活性氧带来的伤害，超氧化物歧化酶（sod）和过氧化氢酶（cat）是这一保护系统的主要酶，对植物逆境建植具有作用。但glda和ids用于植物生长调节剂，还尚无文献报道。

草坪指多年生低矮草本植物在天然形成或人工建植后经养护管理而形成的相对匀称平整并能够提供人们休闲、游乐和适度体育运动的坪状草地。草坪绿地是衡量现代化城市的标准之一，也是衡量经济发展程度的标准之一，草坪的数量与质量在一定程度上反映了一个城市的面貌。草坪绿化规模与水平已成为衡量现代化城市环境质量的重要客观标准。目前，草坪业作为一个迅速发展的行业，越来越为社会各界所关注。

草坪作为城市园林绿化的重要组成部分，其发挥的生态效益和存在的经济效益已逐渐被人们所熟知。首先，草坪作为一个生态系统，它是一个庞大的碳源贮存库，草坪植被可以同化大气中的co²，而草坪土壤同样可以吸大气中的co²。研究表明，世界上草地土壤每年可以吸收沉积0.01~0.3gt碳。因此减少了空气中co²，在一定程度上减轻温室效应。其次，草坪所形成的致密的地表覆盖层和草根层具有良好的防治土壤侵蚀的作用。第三，草坪具有吸附空气中so²及no²等有毒害的气体同时释放出供人类呼吸的氧气。第四，草坪能减缓地表的日光辐射，太阳射到地面的热量50%左右可以被绿色植物的蒸腾作用所吸收。第五，草坪还具有降低噪声的作用。一块20m宽的草坪，能减弱噪声2分贝左右。最后，城市草坪是人类文明的产物，它既可以美化环境，又可以不为人们提供休息、娱乐和竞技的场所等重要功能。

草坪建植体系构建是现代城市生态建设中必须考虑的重要内容之一，是现代城市社会发展与经济实力的一个有力体现，草坪建植体系的构建对于改善城市投资环境、吸引外资、促进旅游等各个方面都起着不可忽略的作用，而城市中草坪绿化质量及面积也已成为评价城市环境质量的重要客观标准。草坪绿化也日益受到人们的重视。

尽管如此草坪植物在逆境建植中，因超氧化物歧化酶（sod）和过氧化氢酶（cat）的合成受到限制，而影响草坪建植的质量。因此，寻找到能增进逆境条件下，草坪植物（sod）与（cat）合成的技术应具有重要意义。

植物处于逆境胁迫下，细胞中活性氧的产生与清除的动态平衡被打破，活性氧大量产生，过量的活性氧便会攻击蛋白质、核酸、脂类等生物大分子引起氧化损伤。sod在抗氧化防御系统中发挥重要作用，它能清除o^2-自由基，使其转化为h2o2，而h2o2随后被pod和cat清除，生成h2oando2。

技术实现要素：

本发明选用我国北方常见的高羊茅为实验材料，通过在土壤中添加不同浓度glda和ids，研制其对高羊茅抗氧化酶sod、cat活性增进作用技术，为glda和ids应用于高羊茅逆境建植应用提供技术支撑。

本发明公开了络合剂在用于高羊茅逆境建植方面的应用；所述的络合剂为glda或ids，其浓度各为3mmolkg^-1。

本发明所述的用于高羊茅逆境建植指的是：高羊茅逆通过增加抗氧化物酶的活性来提高其抗逆性。所述的高羊茅逆境建植指的是：glda或ids络合剂对sod和cat的增进和调节作用。

附图说明：

图1为低浓度glda和ids对高羊茅地上生物量的增进作用；

图2为低浓度glda和ids对高羊茅保护酶活性含量的增进作用。

具体实施方式：

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。所用到的谷氨酸二乙酸四钠（glda）、亚氨基二琥珀酸四钠盐（ids）均由市售。

实施例1

1研制材料与方法

1.1材料

实验用土壤取自校园内0~20cm的表层土，自然风干、碾碎，过筛，备用。土壤质地为砂质粘土，ph7.44，全钾45.61%，全氮0.21%，有效磷22.03mgkg^-1，有机质含量4.68%，饱和含水量56%，容重0.87gcm^-3。草坪植物选取我国北方常见的高羊茅（festucaarundinaceaschreb.）。ids购于中国河北省石家庄开发区德赛化工有限公司，密度1.32~1.35gcm^-3，ph10.3-11.4，有效含量为75%；glda购于阿克苏诺贝尔（akzonobel）化工有限公司，ph10-11，有效含量为47.4%。

1.2草坪植物培养

选择籽粒饱满的高羊茅种子，预先在黑暗条件下浸泡24小时。选取直径为6.8cm、高为7.8cm的塑料盆，装入150g土壤，每盆播种100粒种子。播种后添加络合剂，分别设置5个不同浓度处理：3、6、9、12和15mmolkg^-1，以不添加络合剂的处理为对照（control），每个处理3次重复。植物培养期间室内温度18～25℃，相对湿度为35~65%，光照为透入室内的自然光（6856~27090lx）。每天适量补充水分，以保证植物正常生长。

1.3研制方法

1.3.1植物生物量测定

植物播种30天后刈割，地上部分108℃下杀青20min，80℃烘干至恒重。地

1.3.2酶的测定

粗酶液提取：准确称取鲜草样0.5g，加入预冷3ml的提取液（50mmol/l的磷酸缓冲液ph7.0，内含1mmol/ledta）和少许石英砂，冰浴条件下充分研磨，转入离心管中，再用2ml提取液洗研钵，合并提取液并于4℃下10000r/min离心20min，上清液在4℃冰箱保存，用于酶活性分析。

cat活性测定用紫外分光光度法，cat的酶活单位（u）定义为：每克鲜重每分钟使od470和od240增加0.1的酶量为一个酶活单位（u·g^-1·min^-1）。sod活性的测定用氯化硝基四氮唑蓝（nbt）光化还原法，以每克鲜重抑制nbt光化还原50%为一个酶活性单位（u·g^-1）。

1.3数据处理

数据采用spss19.0进行单因素方差分析（one-wayanova），并采用tukey法，在p=0.05水平进行数据差异显著性检验，采用microsoftexcel2007绘制图表。

2研制结果分析

2.1低浓度glda和ids对生物量的增进作用

添加不同浓度的络合剂对高羊茅地上和地下干重的影响如图1所示。可以看出，低浓度的络合剂对高羊茅地上生物量的积累有一定的促进作用，络合剂浓度为6mmolkg^-1的处理，地上干重达到最大，与对照差异显著。络合剂浓度高于6mmolkg^-1的处理。

2.2低浓度的glda和ids对高羊茅保护酶活性的增进作用

cat和sod活性随两种络合剂浓度的增加表现出先增加后降低的趋势。cat活性分别高出对照5.18%和10.41%（p＜0.05），但sod活性与对照差异不显著。当络合剂浓度大于3mmolkg^-1，cat和sod活性随络合剂浓度的增加而降低。

3研制结论：

添加络合剂对高羊茅构成逆境胁迫，引起膜脂过氧化，植物通过增加抗氧化物酶的活性来提高其抗逆性。在本发明中，以高羊茅为对象，优化研制土壤中添加不同浓度（0、3、6、9、12和15mmolkg^-1）生物可降解络合剂谷氨酸二乙酸四钠（glda）和亚氨基二琥珀酸四钠盐（ids）对sod和cat增进作用技术。结果表明，和对照相比，低浓度的络合剂（3mmolkg^-1）对sod和cat具有增进和调节作用。这为高羊茅通过增加抗氧化酶的活性来提高其抗逆性的绿化建植具有重要应用价值。