灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用技术

技术编号：40255821 阅读：9 留言：0更新日期：2024-02-02 22:48

本发明专利技术提供了一种灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用，灌木人工种子制备方法包括以下步骤：S1、取边坡灌木枝条，清洗、消毒处理后截取带有叶原基的腋芽茎段进行组织培养，至从外植体中诱导出长度2.0‑3.5mm的微芽；S2、将微芽与人工胚乳混匀，滴到1‑4%质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10‑12min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分得到人工种子微芽体；S3、人工种子微芽体放在包埋液中浸2‑3h，再用2‑8%质量浓度的第二人工种皮基质封装，最后用CaCl<subgt;2</subgt;溶液固化，无菌去离子水冲洗后，吸干水分，即得灌木人工种子。该种子用于盐碱地区边坡修复，有较高的萌发率、生根率和耐盐碱、耐干旱、耐热能力。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术和边坡绿化领域，具体涉及灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用。

技术介绍

1、工程建设和水电开发等不可避免地带来巨大扰动，坡体原有地表结构被破坏、生态系统空间连续性断裂。多年实践证明，植物护坡不仅遵循自然法则，而且能长期维持坡面稳定，有利于生态环境的恢复与健康。

2、边坡生态修复技术是利用植被涵水固土的特点稳固边坡，并建立先锋物种群落以达到坡体恢复自然状态的综合工程技术。理想的边坡绿化植被构建应包含草、灌结合或草、灌、乔结合，特别是灌木具有根系发育伸展，根系间连结性强，防灾能力好等优点，更加符合坡面生态恢复的要求。但是在边坡修复植被恢复工程实践中草本+灌木混播生长模式往往不易实现，灌木在生长过程中，尤其在群落建植初期阶段常常受到草本植物强烈的资源利用性竞争，使灌木生长受到非常大的抑制。加之各类技术用于盐碱地区，植物受到干旱和盐碱胁迫的影响，最终会导致灌木建植失败。

3、以上情况严重影响到受损边坡生态系统向更复杂的群落方向进行正向演替的速度。人工种子技术的诞生为边坡生态修复领域的灌木生长提供了一条新的途径，其繁殖速度快，从而减少了移栽驯化过程，管理成本缩减，长远来看价格更低。诸多优势使得发展良种繁育和人工栽培成为在盐碱地区高陡边坡修复工程中高效建植灌木的必然之路。

技术实现思路

1、本专利技术提供灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用，灌木人工种子具有较高的萌发率、生根率和耐盐碱、耐干旱、耐热能力。

<p>2、本专利技术的技术方案是，一种灌木人工种子制备方法，包括以下步骤：

3、s1、取边坡灌木枝条，清洗、消毒处理后截取带有叶原基的腋芽茎段进行组织培养，至从外植体中诱导出长度2.0-3.5mm的微芽；

4、s2、将微芽与人工胚乳混匀，滴到1-4％质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10-12min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分得到人工种子微芽体；

5、s3、人工种子微芽体放在包埋液中浸2-3h，再用2-8％质量浓度的第二人工种皮基质封装，最后用cacl2溶液固化，无菌去离子水冲洗后，吸干水分，即得灌木人工种子。

6、进一步地，所述边坡灌木为胡枝子、紫穗槐、荆条、刺愧、柠条、木豆或猪屎豆。

7、进一步地，s1中先用清洁剂和自来水清洗，然后依次用酒精消毒、无菌水清洗、汞溶液浸泡、无菌水清洗，最后吸干表面水分。

8、进一步地，s1中培养时的培养基为ms培养基，加入有30g/l-1蔗糖和2.5g/l-1的噻苯隆，培养基ph5.8-6.1，在110-121℃高压灭菌20-30min；培养条件为光照强度1000-1500勒克斯、温度为25±1℃、相对湿度为70-80％、光照/黑暗交替进行，其中光照与黑暗持续时间分别为16h和8h。

9、进一步地，s2中人工胚乳按重量份计，包括35-65份ms培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、1.1-3.2份苄氨基嘌呤、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、4.8-5.2份锐钛型纳米tio2、1.9-2.5份吉利丁粉、1.2-1.8份1-氨基环丙烷-1-羧酸、1.8-2.2份羧甲基纤维素钠组成。

10、进一步地，s2中的第一人工种皮基质按重量份计，由30-45份ms培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、0.5-2.2份苄氨基嘌呤、4-7.5份吉利丁粉、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、0.3-0.5份ph调节剂和1.3-1.7份海藻酸钠组成。

11、进一步地，s3中包埋液按重量份计，由0.3-0.5份特基拉芽孢杆菌、37.33-45.21份改性磷石膏、12.16-15.23份生物炭、0.2-0.3份吲哚-3-乙酸、0.4-0.6份复合菌剂和20-25份蒸馏水组成；第二人工种皮基质按重量份计，由5-10份密陀僧、3-8份艾叶、30-40份腐殖酸、8-12份吉利丁粉和1.3-1.7份海藻酸钠组成。

12、进一步地，所述改性磷石膏经过湿法过筛工艺去除重金属；处理后的磷石膏总铅、镉、铬质量分数分别为28.22-32.12、0.45-0.51、30.27-33.21mg/kg。

13、生物炭为有机废物厌氧发酵后脱水压干，经高温热解炭化后获得；例如以河湖底泥作为有机废物，厌氧发酵后脱水压干，经400-550℃高温热解炭化4-6h后获得生物炭，粒径为140-170目。

14、复合菌剂为8-10份解磷菌、15-20份固氮菌、12-15份解钾菌的混合物，有效活菌数≥5×109cfu/g。

15、本专利技术还涉及所述的方法制备得到的灌木人工种子。

16、本专利技术还涉及所述的灌木人工种子在盐碱地区边坡修复中的应用。

17、本专利技术具有以下有益效果：

18、本专利技术通过组培方式制备盐碱地高陡边坡条件下不易产生有效种子的灌木植物，具体选用灌木枝条组织培养，得到的灌木人工种子萌发率高达90％以上，节约了培养基，降低成本。

19、本专利技术采用的人工胚乳中，ms、芸苔素内酯、苄氨基嘌呤、1-氨基环丙烷-1-羧酸作为农药、激素和多重菌剂等，可促进植物生长、抵御抗病和增强抗逆性，降低苗期管理成本；吉利丁粉凝固力较强，且含有多种微量元素，它与海藻酸钠制成的成膜剂能起到正互作效应，稳定性好，能控制水分进入到灌木种子内的速率，也会适当补充一定养分。其中，第一人工种皮基质机械强度好、保水性强，能将营养液中的有效成分吸附在其中，在种子萌发时能快速地发挥其作用。

20、外层包埋液中的改性磷石膏呈酸性且含有的微量元素可用作土壤调理剂来改善土壤结构、降低土壤的盐碱化程度；生物炭作为一种热解副产物，可增强土壤肥力和稳定性，最终实现无害化、资源化利用；加之特基拉芽孢杆菌、吲哚-3-乙酸、复合菌剂，不仅具有良好的抑菌作用，还可为植物生长提供持续性肥力，有效改善盐碱地区土壤微环境。第二人工种皮基质中密陀僧、艾叶、腐殖酸、吉利丁粉、海藻酸钠制成的人工种皮基质具有较强的燥湿、抑菌的作用。制备完成的灌木人工种子可实现机械化操作播种，边坡景观效果好且效率高。

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【技术保护点】

1.一种灌木人工种子制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述边坡灌木为胡枝子、紫穗槐、荆条、刺愧、柠条、木豆或猪屎豆。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：S1中先用清洁剂和自来水清洗，然后依次用酒精消毒、无菌水清洗、汞溶液浸泡、无菌水清洗，最后吸干表面水分。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S1中培养时的培养基为MS培养基，加入有30 g/L-1蔗糖和2.5 g/L-1的噻苯隆，培养基pH5.8-6.1，在110-121℃高压灭菌20-30min；培养条件为光照强度1000-1500勒克斯、温度为25±1℃、相对湿度为70-80%、光照/黑暗交替进行，其中光照与黑暗持续时间分别为16h和8h。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中人工胚乳按重量份计，包括35-65份MS培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、1.1-3.2份苄氨基嘌呤、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、4.8-5.2份锐钛型纳米TiO2、1.9-2.5份吉利丁粉、1.2-1.8份1-氨基环丙烷-

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中的第一人工种皮基质按重量份计，由30-45份MS培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、0.5-2.2份苄氨基嘌呤、4-7.5份吉利丁粉、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、0.3-0.5份pH调节剂和1.3-1.7份海藻酸钠组成。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S3中包埋液按重量份计，由0.3-0.5份特基拉芽孢杆菌、37.33-45.21份改性磷石膏、12.16-15.23份生物炭、0.2-0.3份吲哚-3-乙酸、0.4-0.6份复合菌剂和20-25份蒸馏水组成；第二人工种皮基质按重量份计，由5-10份密陀僧、3-8份艾叶、30-40份腐殖酸、8-12份吉利丁粉和1.3-1.7份海藻酸钠组成。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述改性磷石膏经过湿法过筛工艺去除重金属；生物炭为有机废物厌氧发酵后脱水压干，经高温热解炭化后获得；复合菌剂为8-10份解磷菌、15-20份固氮菌、12-15份解钾菌的混合物，有效活菌数≥5×109CFU/g。

9.权利要求1~8任意一项所述的方法制备得到的灌木人工种子。

10.权利要求9所述的灌木人工种子在盐碱地区边坡修复中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种灌木人工种子制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述边坡灌木为胡枝子、紫穗槐、荆条、刺愧、柠条、木豆或猪屎豆。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：s1中先用清洁剂和自来水清洗，然后依次用酒精消毒、无菌水清洗、汞溶液浸泡、无菌水清洗，最后吸干表面水分。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：s1中培养时的培养基为ms培养基，加入有30 g/l-1蔗糖和2.5 g/l-1的噻苯隆，培养基ph5.8-6.1，在110-121℃高压灭菌20-30min；培养条件为光照强度1000-1500勒克斯、温度为25±1℃、相对湿度为70-80%、光照/黑暗交替进行，其中光照与黑暗持续时间分别为16h和8h。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：s2中人工胚乳按重量份计，包括35-65份ms培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、1.1-3.2份苄氨基嘌呤、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、4.8-5.2份锐钛型纳米tio2、1.9-2.5份吉利丁粉、1.2-1.8份1-氨基环丙烷-1-羧酸、1.8-2.2份羧甲基纤维素钠组成。

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗婷，夏栋，夏露，许亚坤，何志腾，段晓明，许文年，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人