一种采用氧化石墨烯提高高羊茅种子萌发的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用氧化石墨烯提高高羊茅种子萌发的方法。它是采用塑料花盆，装入200 g自然风干后的土壤，选择高羊茅种子，用3%的H2O2表面消毒10 min，无菌水冲洗3次，每次1~2 min，晾干；每个花盆中均匀播撒0.25 g高羊茅种子再均匀分别播撒0.025、0.05、0.1、0.15和0.2 mg氧化石墨烯，即每克种子氧化石墨烯用量为0.1、0.2、0.4、0.6和0.8 mg。本发明专利技术选择中国北方常用的冷季型草坪草高羊茅作为研究对象，探究氧化石墨烯对高羊茅种子萌发的影响，为更加合理使用碳纳米材料，并为草坪高效建植提供技术支持。

A method for improving seed germination of tall fescue using graphene oxide

The invention discloses a method for improving germination of Festuca arundinacea seeds by using graphene oxide. It uses plastic flowerpots, loaded 200 g natural air-dried soil, selected tall fescue seeds, with 3% H2O2 surface disinfection for 10 minutes, sterile water washed three times, each time 1-2 minutes, drying; each flowerpot evenly sowed 0.25 g tall fescue seeds and evenly sowed 0.025, 0.05, 0.1, 0.15 and 0.2 mg graphene oxide, namely The amount of graphene oxide per gram seed is 0.1, 0.2, 0.4, 0.6 and 0.8 mg. The invention selects the cold-season turf grass tall fescue commonly used in northern China as the research object, explores the influence of graphene oxide on the seed germination of tall fescue, and provides technical support for the rational use of carbon nano-materials and the efficient establishment of turf.

【技术实现步骤摘要】
一种采用氧化石墨烯提高高羊茅种子萌发的方法
本专利技术属于城市园林绿化
，涉及一种采用氧化石墨烯提高高羊茅种子萌发的方法。
技术介绍
城市化进程的不断推进，使占据重要地位的城市园林绿化得到了快速的发展。作为城市园林绿化中不可缺少的草坪，不但具有保持水土等显著的生态效益，还能美化环境，具有很高的美学价值，也为人们提供休闲娱乐的场所。由于草坪的生态效益、美学价值和娱乐功能，越来越受到大家的重视。草坪草在建植和管理过程中存在诸多困难，如建植养护成本高、施工要求高、土壤盐渍化程度不断加深、重金属污染不断加剧、养护不周造成干旱胁迫等等，亟待找到新的解决办法和途径。植生带的产生和发展，有力推进了草坪业的发展，是草坪种植的一场重大革命，在一定程度上解决了草坪建植和养护的问题，但是还需要进一步的革新和发展。另外，随着对新型纳米材料研究的不断深入和广泛应用，发现不同类型的纳米材料对不同植物的生长产生不同的影响，其中，对草坪草生长影响的相关研究报道十分有限，纳米材料能否为解决草坪建植和养护问题提供新的方向尚待研究。氧化石墨烯（GO）与其他吸附剂相比，表面积巨大、合成条件温和、成本相对较低、较容易在其表面修饰一些功能化基团，还可与其他材料复合以增强吸附效果，让氧化石墨烯在重金属吸附领域有广阔的应用前景。研究发现多层氧化石墨烯可以有效吸附去除水中的重金属镉和钴等离子。张秀蓉发现，磁性氧化石墨烯在pH=3~10内随着pH值的增加对Cd(Ⅱ)的吸附量逐渐增加，适用于实际水处理中低浓度Cd(Ⅱ)有效吸附，且有良好的再生性。有研究用扫描电镜对GO/SiO2吸附镉前后进行扫描发现吸附前其表面凹凸不平呈不规则片状结构，片层之间存在一定间距，吸附后表面较平整，表面及片层之间的空隙被吸附的镉填充，说明GO/SiO2对Cd(Ⅱ)吸附效果良好。随着纳米材料的大量使用，在环境中的积累不可避免，植物在这种环境条件下会发生什么变化引起科研工作者的关注，并开展氧化石墨烯对生物影响的相关研究。氧化石墨烯对生物的影响研究多集中于水生生物，也有一部分是大田作物，但是总体来说对土培植物的影响研究还相对较少，那么将氧化石墨烯加入到重金属污染的土壤中会对植物的生长产生什么影响，需要进一步研究。植物本身具备一定抵抗不良环境的能力，即抗逆性，纳米材料的存在是否会对植物抗逆性造成影响，尚未知。研究表明，在高盐胁迫条件下，多壁碳纳米管的应用不仅使花椰菜细胞膜的通透性和根部细胞膜脂类的组成和硬度发生改变，还促进其对水分的吸收和CO2的同化，能在一定程度上缓解高盐胁迫，从而促进花椰菜的生长。研究表明，微克级别的氧化石墨烯会加重干旱和高盐胁迫下对拟南芥不利影响，而对良好环境条件下的拟南芥生长既没有抑制作用也没有促进作用。这方面的研究还十分有限，纳米材料的使用对植物抗逆性的影响仍待深入研究。目前草坪建植的方法有五种：直播、喷播、草皮卷，铺绿草毯、铺植生带。直播是整好地后在无风天气条件下用手推播种机进行播种；喷播是用喷播机将经过技术处理的植物种子、保水剂、粘合剂、纤维覆盖物及植物生长所需的营养物质混合、搅拌并喷洒到所需种植的地方；草皮卷是将选好的草坪切成不同草块，移到平整过的土地上平铺，块与块之间留20~30mm的缝隙，再填土，铺后及时滚压浇水（若草种为冷季型则可不留缝隙）；铺绿草毯是在工厂里用机械方法将保护层、种子混合层及垫层制成草毯，现场易铺即可；植生带是把草种、肥料、保水剂等按一定的密度经过机器的滚压和针刺等复合定位工序定植在可自然降解的无纺布或其它材料上，后期直接铺植并盖上1cm厚的土。直播建植方式是最原始的人工种植方式，其优点是品种适应范围很广，建植成本较低，植株根系生长好，平整度较好；缺点是建植地有一定的局限性（坡地不适宜），初期怕水冲，成坪所需时间长并且均匀性不佳，杂草也较多，后期养护过程复杂，成本高。喷播建植方式加入了少量机械的使用其优点是平整度好，护坡效果好；缺点是成坪所需时间长，操作人员技术水平直接影响草坪成坪效果的好坏，人为因素太大。铺草皮卷建植方式是最常用的一种方法其优点是成坪所需时间短，局部修补效果最佳，使用期间可以施工；缺点是种子品种有一定限制，生产周期长，破坏土壤结构，不利于可持续发展，另外铺植后平整度差，运输、铺设费用都较高，成本极高。易铺绿草毯建植方式是专门为高尔夫球场草坪建植开发的专利产品其优点是种子选择范围大，不怕水冲，平地、坡地均可使用，成坪平整度好，均匀性极高，且运输成本低，施工简单，养护方便，成坪速度快，防治杂草效果十分明显，总体来说成本适中；缺点是使用期间不能施工。植生带建植方式实现了大规模机械化代替传统手工，方便快捷很大程度上提高了施工的进度和质量。草坪植生带不仅能在有一定坡度的地势进行建植（四十五度以下，不会因降雨或浇水而引起种子或水土流失），还具有种子配比灵活多变，可适时适地的选用不同种子的组合，重量轻、运输方便、铺设简单同时节约了种子的播种量，省时省工，成本低，抗风、保温、保湿抗干旱，种子出苗整齐，防治杂草，美观等优点，是一种植物护坡的优良方法。草坪植生带为园林绿化提供了一种科学可靠、方便快捷的草坪种植手段，而草坪植生带也经历过各个发展阶段，不断优化以发挥更优的建植效果。最初植生带只有一层基带，通过普通黏合剂将种子固定在上面，实际使用中存在种子固定不牢的缺陷，因此新一代植生带在种子上面加盖一层基带，使种子夹在两层基带中很好地解决了固定问题，另外也对黏合剂进行选择和改良，以降低对种子的伤害。现代的植生带是在专用设备上，按照特定的生产工艺把草坪种子和其他成分按照一定的密度和排列方式压植在基带上，并且如今的基带一般采用无纺布等可降解的材料。无纺布植生带成本高，推广起来有一定难度，为了降低成本。另外植生带初期生产效率并不是很高，从预订、生产到购回需要较长一段时间，若在播种季节购买，厂方临时生产量并不能满足量大订单的要求，购买成品其种子放置时间较长又影响发芽率。为了保证植生带的发芽率，有人研究发现2g·L-1的KNO3浸种24h后再风干30d是最佳预处理提高种子发芽率的方法，早熟禾、剪股颖种子的发芽率、发芽势较对照分别提高66%、45%；56%、45%。浸种提高发芽率这是对草坪植生带的进一步改良和发展。目前植生带在北方应用较多。纳米材料以独特的结构和性质，得到了广泛研究和应用。其在环境中的释放也不可避免，其中碳纳米材料的使用尤为突出，其潜在的影响和生态学风险引起各界的密切关注。因此，在充分挖掘利用纳米材料的独特优越性、推动科技进步的同时，了解纳米材料对生物体的影响已经成为一个研究热点。植物是生态系统的重要组成部分，揭示纳米材料对植物生长发育的影响及其机理是十分重要的。在碳纳米材料对植物生长的影响研究中，碳纳米管对植物萌发生长的影响和毒理研究已有很多报道，但石墨烯、氧化石墨烯的研究还相对较少。选择氧化石墨烯作为本实验碳纳米材料，一方面由于石墨烯边缘比氧化石墨烯锋利，在与细胞作用的过程中更易通过物理破坏伤害细胞，另一方面由于氧化石墨烯表面含有大量的亲水性官能团，分散在水中时能够保持稳定，这为其应用奠定了基础。
技术实现思路
本专利技术选择中国北方常用的冷季型草坪草高羊茅作为研究对象，探究氧化石墨烯对高羊茅种子萌发的影响，为更加合理使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用氧化石墨烯提高高羊茅种子萌发的方法，其特征在于按如下的步骤进行：（1）采用直径为7 cm、高为8 cm的塑料花盆，装入200 g自然风干后的土壤，选择籽粒饱满、大小均一的高羊茅种子，用3%（w/w）的H2O2表面消毒10 min，无菌水冲洗3次，每次1~2 min，晾干；（2）分别在每个花盆中均匀播撒0.25 g高羊茅种子，再均匀分别播撒0.025、0.05、0.1、0.15和0.2 mg氧化石墨烯，即每克种子氧化石墨烯用量为0.1、0.2、0.4、0.6和0.8 mg，以不加氧化石墨烯0 mg·g‑1为对照，每个处理3次重复；（3）植物培养期间室内温度18~28℃，相对湿度为50‑60%，光照为透入室内的自然光600~28000 L；每天补充水分，保证土壤含水量为最大持水量的70‑75%，供植物正常生长所需，每天调换花盆的位置，保证受光一致，最后测定指标。

【技术特征摘要】
1.一种采用氧化石墨烯提高高羊茅种子萌发的方法，其特征在于按如下的步骤进行：（1）采用直径为7cm、高为8cm的塑料花盆，装入200g自然风干后的土壤，选择籽粒饱满、大小均一的高羊茅种子，用3%（w/w）的H2O2表面消毒10min，无菌水冲洗3次，每次1~2min，晾干；（2）分别在每个花盆中均匀播撒0.25g高羊茅种子，再均匀分别播撒0.025、0.05、0.1、0.15和0.2mg氧化石墨烯，即每克种子氧化石墨烯用量为0.1、0.2、0.4、0.6和0.8mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：多立安，赵树兰，王晓静，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津,12