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高羊茅-硅酸盐细菌-泥炭联合改良滨海盐渍土的方法技术

技术编号:1736680 阅读:248 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种高羊茅-硅酸盐细菌-泥炭联合改良滨海盐渍土的方法。该方法的具体步骤为:在培养基中对菌种进行振荡培养,制得母种菌液;随后制备泥炭载体;将高羊茅种子消毒后,用外源物质CaCl↓[2]浸种处理;然后将盐渍土布置成三层,最底层为石英石过滤层,中间层为滨海盐渍土层,表层为由盐渍土均匀混入10~20%泥炭载体组成的处理层;最后,将浸种处理的高羊茅种子种植于处理层中,在气温为10~30℃培养,即可完成对滨海盐渍土的改良和生态重建。本发明专利技术方法改良效果好、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染,具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,是一种进行滨 海盐渍土的改良和生态重建的方法。
技术介绍
据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FA0)不完全统计,全世界盐碱地面积 为9. 5X 108hm2,分布在从寒带,温带到热带的各个地区,除南极洲尚待调查研究外, 从美洲、欧洲、亚洲到澳洲,遍及各个大陆及亚大陆地区,涉及100多个国家和地区, 全球的盐碱地面积每年以1 X 106-1. 5X 106hm2的速度在增长。我国盐碱土地资源总额 约为9913X 104hm2,其中现代盐碱土面积为3693X 104hm2,残余盐碱土约4487 X 104hm2,并且尚存在有约1733X 10"h^的潜在盐碱土。当土壤发生盐碱化以后,依据盐分离子的种类和浓度以及地形的差异,盐碱地生 态系统中的各组成部分(土壤、微生物和植物)的生态功能都受到了影响。由于土壤 内大量盐分的积累,引起一系列土壤物理性状的恶化结构粘滞,通气性差,容重高, 土温上升慢,土壤中好气性微生物活动性差,养分释放慢,渗透系数低,毛细作用强, 导致表层土壤盐渍化的加剧。盐土中含有过多的可溶性盐类,可提高土壤溶液的渗透 压,从而引起植物的生理干旱,使植物根系及种子发芽时不能从土壤中吸收足够的水 分,甚至还会导致水分从根细胞外渗,使植物萎蔫甚至死亡。土壤含盐量过高,尤其 在干旱季节,盐类集聚表土常伤胚轴,其伤害能力以碳酸钠、碳酸钾为最大。在高 pH值下,还会导致氢氧根离子对植物的直接伤害。有的植物体内集聚过多的盐,使 原生质受害,蛋白质的合成收到严重阻碍,从而导致含氮的中间代谢物的积聚,造成 细胞受害。由于钠离子的竞争,使植物对钾、磷和其它营养元素的吸收减少,磷的转 移也会收到抑制,从而影响植物的影响状况。在高浓度盐类作用下,气孔保卫细胞内 的淀粉形成收到阻碍,致使细胞不能关闭,因此植物容易干旱枯萎。目前,针对盐碱土的改良措施主要有物理改良、水利改良、化学改良和生物改 良等。 一切改良土壤的措施都是相辅相成的,但又都有各自的局限性物理改良措施 尽管被认为是行之有效的方法,但投资非常昂贵,维护的代价也很高;水利改良除了 投资巨大、运营成本高之外,还要面对处理含盐排出水的问题,在水源不足或水质不3适,排水条件不好或没有排水出路,特别是滨海地区或沿河低地势的地区,不易甚至 不能降低地下水位地区的盐碱地,就不具备水利改良条件;化学改良措施通常是加入 含钙物质来置换土壤胶体表面吸附的钠,或采用加酸或酸性物质的方法改良,但化学 物质的使用必须谨慎,以免造成二次污染;生物改良措施投资小,但见效慢,美化效果差。因此,在改良盐碱土时不能只用单一方法,应着眼于综合治理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。为了达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案a) 制备巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的母种菌液,培养基为(浓度单位g/L):蔗糖IO,磷酸氢二钾0.5,硫酸镁0.2,氯化钠0.2,碳酸钙l.O,硫酸铵l.O, 酵母膏0.5, pH为7.4;菌种培养在250mL锥形瓶中装50mL液体培养基, 灭菌lh,冷却后,接种于200mL液体培养基中,振荡培养2 3D (天),即 得母种菌液;b) 制备泥炭载体,将泥炭无菌水拌成湿度为50% 60%后,装成每袋0.5kg,灭 菌2h,冷却后每袋接种10mL步骤a的母种菌液,混匀后,在温室中培养7D;c) 将高羊茅(FerfMca arawtfowcea)种子表面消毒后,在浓度为15 3Ommol/L 的外源物质CaCl2溶液中进行浸种处理;d) 将需要改良的盐渍土布置成三层,最底层为石英石过滤层,中间层为滨海盐 渍土层,表层为处理层,处理层由滨海盐渍土均匀混入10 20n/。步骤b的泥 炭载体组成;e) 将步骤c处理后的高羊茅(Fe加ca ara"&"acea)种子种植于步骤d的处理层 中,培养条件为气温在10 3(TC。与现有技术相比,本专利技术的优点在于本专利技术采用高羊茅为耐盐植物,以泥炭颗 粒作载体,开发硅酸盐细菌制剂作为改良滨海盐渍土的介质进行滨海盐渍土的改良和 生态重建的方法。其改良效果好、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染;具有 广泛的应用前景。因而也是滨海盐渍土改良最主要的发展方向。 具体实施例方式4以下以修复上海临港新城滨海盐渍土为例,对本专利技术进行进一步详细的说明。应 理解的是,所述的实施例仅仅是用于说明而不是限制本专利技术。 一、植物的选择选取六种常见绿化草坪草(百喜草(Pw戸/ww "ato加w)、日本节缕草(ZqyWa 乂apow'ca )、 高羊茅(FeWwca A'"acea )、 红三卩十(7>z/o//i jt rafem^ ) 、 二月兰 ((90^/2op/zrag附ws v/o/acews)禾口狗牙根(Cy"ofitow t/ad^/cw))的禾中子做蹄选试验。(1) 种子萌发筛选试验筛选试验采取培养皿法。每皿加入50mL不同浓度(50、100、150、200、250mmol/L) 的NaCl溶液,以无NaCl的1/4强度霍格兰氏(Hoagland)营养液作为对照。温度 25'C黑暗培养。种子萌发试验的周期为2周,每隔2天调査一次种子萌发数,统计种 子萌发情况。通过对种子萌发率的筛选,得出高羊茅耐性最强。(2) 种子萌发提高试验种子萌发提高试验同样采用培养皿法。对高羊茅种子进行不同浓度梯度(5、 10、 20、 40、 80mmol/L)的外源物质(CaCl2)浸种处理,每皿加入50mL的浓度为 100mmol/LNaCl盐溶液,以没有外源物质浸种的作为对照。通过对种子萌发率的筛选, 得出适宜浓度的外源CaCl2 (20mmol/L)的浸种处理,在盐胁迫下,能使高羊茅种 子提前萌发,并显著提高种子萌发率,高于对照试验组的15.4%。(3) 幼苗生长耐性试验通过对幼苗生长指标(鲜重、株高、根长、干重等)、植物体内地上部分和地下 部分离子含量、叶片细胞质膜透性和抗氧化物歧化酶(SOD)的测定,确定高羊茅幼 苗所能承受的盐浓度极限为100mmol/L。幼苗生长耐性试验采用砂培法。每天用1/4 强度的Hoagland营养液进行浇灌,于以下条件下培养白天温度25'C,夜间温度20 °C,相对湿度75%,实验光照强度60001x并设置日周期变化。高羊茅出苗后5天,挑 选长势一致的植物幼苗进行盐处理,采用1个强度的Hoagland营养液配制不同浓度 (50、 100、 200、 300、 400mmol/L)的NaCl盐溶液,同时设置仅用营养液浇灌的为 空白试验对照。通过对各指标的测定,得出盐浓度《100mmol/L时对高羊茅幼苗生长 无显著影响,根部则只是在高盐环境(NaCl》300mmol/L)胁迫下生长受到明显抑制。5(4)幼苗耐性提高试验高羊茅出苗后5天,挑选长势一致的植物幼苗进行盐处理,试验采用不同浓度(5、 10、 20、 40、 80mmol/L)的外源物质(CaCl2)处理,用1个强度的霍格兰氏(Hoagland) 营养液配制的100mmol/LNaCl盐溶液,并设一个100mmol/LNaCl盐溶液作空白对照。 通过对各指标的测定,得出在一定盐胁迫下,适宜浓度的外源CaCl2 (20mmo本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高羊茅-硅酸盐细菌-泥炭联合改良滨海盐渍土的方法,其特征在于该方法的具体步骤如下: a)制备巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的母种菌液,培养基为(浓度单位g/L):蔗糖10,磷酸氢二钾0.5,硫酸镁0.2,氯化钠0.2,碳酸钙1.0,硫酸铵1.0,酵母膏0.5,pH为7.4;菌种培养:在250mL锥形瓶中装50mL液体培养基,灭菌1h,冷却后,接种于200ml液体培养基中,振荡培养2~3D(天),即得母种菌液; b)制备泥炭载体,将泥炭无菌水拌成湿度为50%~60%后,装成每袋0.5Kg,灭菌2h,冷却后每袋接种10mL步骤a的母种菌液,混匀后,在温室中培养7D; c)将高羊茅种子表面消毒后,在浓度为15~30mmol/L的外源物质CaCl↓[2]溶液中进行浸种处理; d)将需要改良的盐渍土布置成三层,最底层为石英石过滤层,中间层为滨海盐渍土层,表层为处理层,处理层由滨海盐渍土均匀混入10~20%步骤b的泥炭载体组成; e)将步骤c处理后的高羊茅种子种植于步骤d的处理层中,培养条件为气温在10~30℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杜玮陈玉丽雷雁茹白胜尹惠华朱义何池全
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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