一种对齿藓培养方法及其应用

1.本发明涉及环境工程技术领域，具体涉及一种对齿藓培养方法及其应用。


背景技术：

2.生物土壤结皮层主要由蓝藻、绿藻、细菌、真菌、地衣、苔藓组成。藓类植物是固定沙丘结皮层的优势成分，是结皮层中生物量最大的一个生物类群，对结皮层的逐年增厚、维持、养分积累和水分动态起主要的生态作用。土生对齿藓分布广泛，主要分布于干旱、半干旱地区以及高寒生态系统，还可以生存在高温、高光强、有机营养不平衡甚至极端干旱的环境。土生对齿藓易与藻类、地衣以及土壤微生物形成生物土壤结皮，研究表明土生对齿藓是生物土壤结皮的重要组成部分，在拓荒、定植、复垦、改善土壤环境、促进高寒草地恢复等方面发挥着独特优势，为干旱区域的生态功能平衡做出了重要贡献，是我国北方风沙区、西北干旱区、黄土高原区、青藏高原区等重点脆弱生态区的关键类群，同时，也是青藏高原气候变化和生境脆弱化程度的重要指示植物之一。
3.而且煤炭资源开采和开发带来了一系列环境问题，矿区水土没有得到良好保护，沙尘漫天，裸露、松散的堆积体极易被雨水冲刷，煤矿地处干旱半干旱地区，植被稀少、生态环境脆弱，生态环境问题层出不穷，所以试图通过大面积种植对齿藓以达到在一定程度上煤矿区修复生态环境。然而目前虽然有涉及对其他类苔藓类的人工培养方法，但是由于不同种类的苔藓的生长特性及随环境的适应性存在显著差异，导致目前仍然缺乏对齿藓大面积种植的方法，严重阻碍了对齿藓的培育和应用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对齿藓的培养方法，提高对齿藓的生长速度，实现对齿藓的大面积培养。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供了一种对齿藓培养方法，将预处理后的对齿藓置于添加有基质的营养土表面进行培养，所述基质为泥炭土和蛭石的混合物。
7.优选的，所述泥炭土和蛭石的质量比为1-3：1-3。
8.优选的，所述对齿藓为粉碎后的对齿藓或茎叶分离对齿藓。
9.优选的，所述预处理依次包括75％酒精处理和无菌水清洗，所述75％酒精处理的时间为15s-45s。
10.优选的，所述培养过程中喷洒激素。
11.优选的，所述激素为0.01μm 6-ba、0.1mg/l naa、1mg/l naa、0.01mg/l 2,4-d、0.01mg/l iaa、0.01mol/l iba中的一种或多种。
12.优选的，所述营养土还添加有knop营养液；所述knop营养液包括1g的硝酸钙、0.25g的硝酸钾、0.25g的磷酸二氢钾、0.25g的硫酸镁、0.003g的硫酸锌和1000mg的蒸馏水。
13.优选的，所述培养为覆膜培养。
14.优选的，所述培养的温度为21℃-25℃，所述培养的湿度为50％-55％。
15.本发明还提供了上述的对齿藓培养方法在修复矿区生态环境中的应用。
16.本发明的有益效果：
17.本发明提供了一种对齿藓的培养方法，在生长营养土中添加了泥炭土和蛭石，有利于对齿藓的生长，添加的营养液提供了对齿藓生长期间所需要的元素，提高了对齿藓的生长速度。经试验证实可知，利用本发明所述的对齿藓培养方法在斜坡大面积种植对齿藓，能明显提高对齿藓的生长速度，提高对齿藓的光合作用能力，易于实现对齿藓的大面积种植，对于修复矿区良好的生态环境具有很好的应用前景。
附图说明
18.图1为各处理下短叶对齿藓的盖度。
19.图2为各处理下短叶对齿藓的密度。
具体实施方式
20.本发明提供了一种对齿藓培养方法，将预处理后的对齿藓置于添加有基质的营养土表面进行培养，所述基质为泥炭土和蛭石的混合物。
21.本发明中，所述泥炭土和蛭石的质量比优选为1-3：1-3，更优选为2：1；所述基质的厚度优选的＞3cm。本发明在营养土中添加所述基质有利于对齿藓的生长，能够提高对齿藓的盖度和密度，促进对齿藓的快速繁殖。本发明中，所述对齿藓为新鲜且生长良好的对齿藓，所述对齿藓优选为粉碎后的对齿藓或茎叶分离对齿藓；所述粉碎后的对齿藓是由对齿藓地上茎叶部分经粉碎后所得。本发明对粉碎的具体方式并没有特殊限定，采用本领域常规的粉碎方法即可，在本发明的具体实施例中，所述粉碎优选的为粉碎机粉碎。
22.本发明中，所述预处理依次包括75％酒精处理和无菌水清洗，所述75％酒精处理的时间优选为15s-45s，更优选为30s。本发明中，所述培养过程中喷洒激素；所述激素优选为0.01μm 6-ba、0.1mg/l naa、1mg/l naa、0.01mg/l 2,4-d、0.01mg/l iaa、0.01mol/l iba中的一种或多种。本发明所述激素对于苔藓的原丝体分化和分枝伸长具有促进作用，有利于对齿藓的大面积培养。本发明中，所述营养土还添加有knop营养液；所述knop营养液包括1g的硝酸钙、0.25g的硝酸钾、0.25g的磷酸二氢钾、0.25g的硫酸镁、0.003g的硫酸锌和1000mg的蒸馏水。本发明中，所述knop营养液的添加量优选为每瓶依据各基质的饱和吸水量的60％加入knop营养液的浓度为10％-70％，更优选为20％。本发明所述knop营养液能提供对齿藓在生长期间所需要的元素，有利于对齿藓的快速繁殖。
23.本发明中，所述培养优选为覆膜培养，具体为：在培养期间利用塑料薄膜进行覆膜处理，所述覆膜处理的目的是使植物生长处于一个温度、空气湿度和水分都稳定的环境。本发明中，所述培养的温度优选为21℃-25℃，更优选为23℃；所述培养的湿度优选为50％-55％，更优选为53.2％；所述培养的时间优选为30-60天，更优选为45天。本发明中，所述培养期间在温度较高的时期优选的需要通风处理，防止因温度过高使对齿藓死亡。本发明所述培养期间，优选的在每天早晚利用喷水设备进行浇水。本发明中，所述培养时的光照强度优选为3000-3500lx，更优选为3300xl。
24.本发明还提供了上述的对齿藓培养方法在修复矿区生态环境中的应用。
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
26.下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。
27.下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
28.实施例1
29.1)将新鲜且生长良好的对齿藓地上茎叶部分使用75％的酒精处理30s，再用无菌水清洗3次直到清洗掉残留的消毒液，然后用滤纸将表面水分吸去后利用粉碎机粉碎备用；
30.2)用长方形的塑料箱取营养土，然后在营养土中混入以泥炭土：蛭石＝2：1的基质，再将已打碎的对齿藓样品均匀撒于营养土表面进行覆膜培养7天，培养过程中利用0.01μm 6-ba进行喷洒，培养时光照强度设置在3300lx，膜内放置温度计使温度控制在23℃，设置湿度检测仪使湿度控制在53.2％。同时，在营养土中加入由1g的硝酸钙、0.25g的硝酸钾、0.25g的磷酸二氢钾、0.25g的硫酸镁、0.003g的硫酸锌和1000mg的蒸馏水制备的knop营养液。
31.实施例2
32.1)将新鲜且生长良好的对齿藓地上茎叶部分使用75％的酒精处理30s，再用无菌水清洗3次直到清洗掉残留的消毒液，然后用滤纸将表面水分吸去后利用粉碎机粉碎备用；
33.2)用长方形的塑料箱取营养土，然后在营养土中混入以泥炭土：蛭石＝2：1的基质，再将整株对齿藓样品均匀置于营养土表面进行覆膜培养7天，培养过程中利用0.01mg/l iaa进行喷洒，培养时光照强度设置在3000lx，膜内放置温度计使温度控制在21℃，设置湿度检测仪使湿度控制在50％。同时，在营养土中加入由1g的硝酸钙、0.25g的硝酸钾、0.25g的磷酸二氢钾、0.25g的硫酸镁、0.003g的硫酸锌和1000mg的蒸馏水制备的knop营养液。
34.实施例3
35.1)将新鲜且生长良好的对齿藓地上茎叶部分使用75％的酒精处理30s，再用无菌水清洗3次直到清洗掉残留的消毒液，然后用滤纸将表面水分吸去，将对齿藓进行茎叶分离，并将分离后的对齿藓的茎和叶混合在一起备用；
36.2)用长方形的塑料箱取营养土，然后在营养土中混入以泥炭土：蛭石＝2：1的基质，再将已打碎的对齿藓样品均匀撒于营养土表面进行覆膜培养7天，培养过程中利用1mg/l naa进行喷洒，培养时光照强度设置在3500lx，膜内放置温度计使温度控制在25℃，设置湿度检测仪使湿度控制在55％左右。同时，在营养土中加入由1g的硝酸钙、0.25g的硝酸钾、0.25g的磷酸二氢钾、0.25g的硫酸镁、0.003g的硫酸锌和1000mg的蒸馏水制备的knop营养液。
37.实施例4
38.不同生长基质对苔藓生长的影响
39.1)分组
40.设置16个处理组和1个对照组进行试验，共分三大部分，即不同基质混合、不同层次基质、空白对照，各组基质的混合比例如下表1所示。
41.表1不同组基质添加情况
[0042][0043][0044]
2)测定指标及方法
[0045]
盖度：采用25点样方法。将自制边长为5cm的正方形样方分为25个边长为1cm的小正方形，统计25个小正方形中固定一点中苔藓的个数，每个培养瓶测6个样方，以藓类植物占调查总点数的百分数计算其盖度，结果如图1所示。
[0046]
密度：采用固定样方法。自制1cm的小正方形样方在培养瓶放置10次，统计每个小正方形样方上的藓植株数目，取其平均值作为密度值，结果如图2。
[0047]
叶绿素含量：第90天时取样称量鲜重后剪碎并混合均匀，称取0.1g对齿藓样品测定其叶绿素含量，采用95％乙醇提取比色法测定叶绿素含量，结果如表2所示。
[0048]
表2不同基质处理下对齿藓的叶绿素含量变化
[0049][0050][0051]
备注：同列中不同小写字母表示同种组合在0.05水平上差异显著，处理7、8、9、10、13、14、15、16未生长。
[0052]
基质理化性质测定：利用称重法测定基质的含水量(mc)，玻璃电极法进行酸碱度(ph)测定，粒径使用激光粒度仪测定，根据卡庆斯基制可分为石砾(》1mm)、砂粒(0.05-1mm)、粉粒(0.001-0.05mm)和黏粒(《0.001mm)，测定结果如表3所示。
[0053]
表3不同配比基质理化性质分析
[0054]
[0055]
3)结果分析
[0056]
根据图1和图2可以看出，在不同基质混合的1-10的处理组合中，处理3对齿藓的盖度和密度最大，盖度为70.67％，密度为12.2株
·
cm-2
，显著高于处理17(ck)和其他处理，对齿藓生长情况最好；而处理1次之，盖度为46％，密度为7.09株
·
cm-2
。在不同层次组成的11-16的处理组合中，处理11对齿藓的盖度和密度最大，盖度为34％，密度为6.34株
·
cm-2
，生长情况较好；而对齿藓在由珍珠岩、蛭石或由这两种比例混合组成的基质中无生长。采用单一珍珠岩和蛭石作为基质，不利于短叶对齿藓的生长，可能是由于珍珠岩和蛭石中养分比较单一，不能够满足短叶对齿藓生长过程中养分的需要。泥炭土：蛭石＝2：1，20％knop营养液的处理下对齿藓生长最好。
[0057]
根据表2的结果可以看出，处理3的叶绿素a含量最大，显著高于其他各处理(p《0.05)，其次是处理1，处理6的叶绿素a含量最小；叶绿素b含量和类胡罗卜素含量在各处理间均无显著差异，叶绿素b含量中，处理5的叶绿素b含量最大，处理17(ck)的叶绿素b含量最小，处理11的类胡罗卜素含量最大；处理3的叶绿素总含量为处理最高。叶绿素总含量大小排序为：处理3》处理5》处理17》处理2》处理4》处理1》处理11》处理12》处理6，说明不同栽培基质对对齿藓叶绿素含量有显著影响，其中处理3能显著提高叶片中叶绿素的含量，显著提高对齿藓的光合能力。
[0058]
根据表3的结果可以看出，所有基质的理化性状均存在一定差异。ph变化范围在6.97-7.47，其中处理3基质ph值最小，为6.97，显著低于其他处理(p《0.05)。处理3相比其它处理较符合苔藓喜欢偏酸环境的特性；处理3的黏粒含量和粉粒含量最高，砂粒含量最低。基质含水量变化范围在61.07％-83.65％，其中处理10的含水量最高为83.65％，处理17(ck)的含水量最低为61.07％。
[0059]
综合以上结果可知，泥炭土：蛭石＝2：1的基质配比以及20％knop营养液有利于对齿藓的生长，易于实现对齿藓的大面积种植。
[0060]
实施例5
[0061]
将实施例1-3的对齿藓培养7天后，观察并统计实施例1-3对齿藓的生长情况，结果如下表4：
[0062]
表4不同处理方式下对齿藓的生长结果
[0063][0064][0065]
可以看出，茎叶分离状态下的对齿藓明显比粉碎后的对齿藓长得快，更加有利于对齿藓的快速生长。
[0066]
由以上结果可以看出，不同的基质、处理方式和激素对于对齿藓的大面积种植具有不同的影响，利用本发明所述方法培育对齿藓能明显提高对齿藓的生长速度，提高对齿藓的光合作用能力，易于实现对齿藓的大面积种植。
[0067]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发
明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。