一种提高垃圾堆肥基质草皮抗旱性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高垃圾堆肥基质草皮抗旱性的方法，它是选取草坪植物高羊茅和生活垃圾堆肥，在60g堆肥中施加0.2-0.4g·kg-1稀土硝酸镧或硝酸铈，混匀备用；然后将高羊茅种子0.5g，分别播种于各杯中；控制堆肥田间最大持水量66%，重度胁迫为35~50%，实验初期正常供水，保证种子顺利萌发和幼苗生长，2个星期后按重度胁迫程度定量给水，干旱程度的控制采用称重法；最后测量各项指标。本发明专利技术的实验结果显示，施加稀土增加了干旱胁迫下高羊茅的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b比值，从而增强其对光能的吸收，促进光合产物的积累，提高了草坪植物高羊茅的抗逆性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护
，涉及以城市生活垃圾堆肥作为基质培养草坪植物的方法。更具体的说是。
技术介绍
城市生活垃圾堆肥含有丰富的有机质和氮、磷、钾等营养元素，可用作草皮培养基质，用于城市草坪建植。将城市生活垃圾堆肥用于草皮培养基质，即解决了传统草皮生产耗费肥沃土壤的问题，节约农用土地资源，缓解目前人口压力大，土地资源紧张的现状，又拓宽了垃圾堆肥的应用途径，减少垃圾处理的费用以及垃圾堆肥向外地运输等难题，同时也有利于城市草坪建植体系的完善。草坪是由人工建植或人工养护管理并能够提供人们休闲、游乐和适度体育运动的坪状草地。草坪作为城市园林绿化的重要组成部分，对人类生存环境绿化、美化、保护和改善的作用日趋突出和重要，草坪绿化已日益受到人们的重视。国内外研究表明生活垃圾堆肥可作为一种肥料来改善草坪草观赏特征和质量特征，对草坪植物生长以及质量的提高有明显促进作用。Landschoot研究发现，与空白对照相比，垃圾堆肥可以降低土壤容重，提高土壤渗透性，而且至少在两个生长季内能为草坪生长提供大部分所需的营养元素。垃圾堆肥及其复合肥与化肥相比能明显促进黑麦草的茎与根系的生长，提高生物量，改善叶片的色泽和整齐度，提高草坪的密度和质量；促进黑麦草对氮的吸收，叶片中氮和叶绿素含量明显高于化肥与空白处理。但需要指出的是，堆肥也有含大量污染物，对草坪植物的生长也会造成不利影响，因此，添加外源物质，来改善堆肥这一性状具有重要意义。目前我国草皮的生产存在着诸多问题，无法满足城市草坪建植的需要，而其中草皮基质的研制和供应不足就是一个重要的限制因素。在草皮生产中，每完成一次草皮生产过程，至少要铲去2 cm以上的熟土，连续的3 4次操作，肥沃的农田即遭到破坏。要恢复表土肥力，短则需几年，多则几十年、上百年。为此，研制新的人工草坪基质以代替肥沃的表土具有较强的实际意义。在城市草坪建植中，各种逆境条件的胁迫(干旱胁迫、盐胁迫、酸雨胁迫和低温胁迫等)不利于草皮的培植及草坪建植。草坪缺水问题一直存在，因为人工草坪根系较浅，不足以在土壤中吸收足够的水分，只能靠人工浇灌，尤其在我国北方城市，每年要消耗大量的水养护草坪，年灌水量大约为O. 6 1. O m3/m2。土壤盐溃化是限制草坪草生长的主要因素之一，盐胁迫几乎影响植物所有的重要生命过程，盐胁迫下，植物细胞的代谢过程受阻，导致活性氧积累和离子失衡，植株生长受抑制，严重时造成细胞死亡。酸雨污染的日趋严重越来越受到人们的广泛关注，已成为当代国际性的重大生态环境问题之一，对自然环境造成极大危害，影响草坪草的生长。此外，我国北方地区冬季寒冷，草坪草越冬困难，在春秋两季又常受寒流侵袭而造成泛斑、生长不良等现象，影响草坪的美观，降低草坪的利用价值。在土壤基质的应用中，适量稀土元素可以促进植物生长，提高种子活力，促进种子萌发。有研究表明适量镧处理可促进草坪草的生长，适宜浓度的硝酸镧可通过提高盐胁迫下根系清除活性氧和渗透调节的能力，降低植株的膜脂过氧化，从而增强黑麦草的耐盐性。本研究将稀土应用到草坪植物培植中，研究干旱胁迫下，施加稀土对垃圾堆肥基质草坪植物生理生态指标的影响，探讨稀土在干旱胁迫下对草坪植物的防护效应；稀土应用于以城市生活垃圾堆肥为基质建植草坪的抗旱性方面还没有报道。
技术实现思路
本专利技术在培养基质为生活垃圾堆肥的条件下，添加稀土，通过控制加水量进行干旱胁迫以及测定抗逆指标，来探讨施加稀土对高羊茅抗旱性的影响。为进一步优化以垃圾堆肥为基质的草坪建植、提高草坪植物抗逆性提供理论依据。为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案，其特征在于按如下的步骤进行(1)选取草坪植物高羊茅(Festucaarundinacea L.),生活垃圾堆肥选自垃圾堆肥厂发酵后的垃圾堆肥；(2)在上述60g堆肥中施加O.2-0. 4 g · kg—1稀土硝酸镧或硝酸铈，混匀备用；(3)选择籽粒饱满的高羊茅种子O.5g，分别播种于各杯中；控制堆肥田间最大持水量 66%，重度胁迫为35飞0%，实验初期正常供水，保证种子顺利萌发和幼苗生长，2个星期后按重度胁迫程度定量给水，干旱程度的控制采用称重法；(4)培养期间实验室温度为15 28V，相对湿度为30°/Γ52%，光照强度为 450 700 μ mol · πΓ2 · s-1。(5)将草坪植物齐根刈割，地上部分用蒸馏水冲洗干净，吸水纸吸干表面水分，放入烘箱中，在105°C下杀青I h，80°C烘干至恒重，测量各项指标。其中选用的保水剂为丙烯酸钾(Α2(Γ40目)，保水剂为丙烯酸钾(Β4(Γ120)，本专利技术也公开了采用上述方法在制备增加干旱胁迫下高羊茅叶绿素含量提高抗逆性方面的应用。其中的稀土为O. 2 g · kg-1硝酸镧或O. 4g · kg-1硝酸铺。本专利技术更加详细的制备方法如下I材料与方法I.I实验材料本实验选用我国北方常见的草坪植物高羊茅arundinacea L.),纯净度为 99%，发芽率为93%。稀土元素为硝酸镧[La(NO3)3 ·6Η20]和硝酸铺[Ce (NO3) 3 · 6Η20]。保水剂成分为丙烯酸钾，实验选用两种粒径，分别为Α(2(Γ40目)和Β(4(Γ120目)。垃圾堆肥来自天津市小淀垃圾堆肥厂，垃圾堆肥源为城市日常生活提供服务活动中产生的固体废物，也包含可回收垃圾、有害垃圾和其他如取暖煤灰等废弃物。堆肥制备与处理采用德国工艺技术与设备，堆肥前将城市生活垃圾中的塑料、金属、玻璃纸张等可回收利用物质进行分选后，剩余的物质作为堆料。堆肥过程为好氧发酵，堆料含水率为 45% 60%，在pH为6. 5-7. 5，温度为45- 55°C条件下，通风供氧，发酵30 d。发酵后的垃圾堆肥在利用前要进行筛选以进一步去除各类塑料、金属、碎玻璃及砖瓦石块等杂物，然后对垃圾堆肥背景进行分析。垃圾堆肥主要理化性质为有机质12. 12%，pH 7. 62，饱和含水量O.76 mL /g，容重 O. 85g /mL，全氮 5. 18%，有效磷 77. 92 mg /kg，全钾 I. 21%，Ca 含量 30. 62 g /kg,Fel9. 95 g /kg,Mg 5. 78 g /kg,Cu 546. 15 mg /kg,Zn 534.53 mg /kg,Pb 163.62mg /kg, Cr 89.87 mg /kg, Ni 76.26 mg /kg，Cd 2. 06 mg /kg, Mn 324.59 mg /kg。1.2试验方法实验室内，用高5. 7cm，直径5cm塑料容器进行盆栽试验，加入堆肥60g，在堆肥基质中施加不同水平的稀土和保水剂，混匀，使其不暴露于空气中。硝酸镧、硝酸铈各设3个水平， 为0、0·2、0·4 g.kg—1。保水剂A、B各设3个水平，为0、2、4 g.kg—1。选择籽粒饱满的高羊茅种子O. 5g,分别播种于各杯中。堆肥田间最大持水量(Max Field Capacity简称MFC) 为66%，重度胁迫为35飞0% MFC。实验初期正常供水，保证种子顺利萌发和幼苗生长，2个星期后按重度胁迫程度定量给水，干旱程度的控制采用称重法。对照为不加稀土和保水剂的堆肥基质，实验设3次重复。培养期间实验室温度为15 28°C，相对湿度为309Γ52%，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高垃圾堆肥基质草皮抗旱性的方法，其特征在于按如下的步骤进行(1)选取草坪植物高羊茅{Festucaarundinacea L.),生活垃圾堆肥选自垃圾堆肥厂发酵后的垃圾堆肥；(2)在上述60g堆肥中施加O.2-0. 4 g · kg—1稀土硝酸镧或硝酸铈，混匀备用；(3)选择籽粒饱满的高羊茅种子O.5g，分别播种于各杯中；控制堆肥田间最大持水量 66%，重度胁迫为35飞0%，实验初期正常供水，保证种子顺利萌发和幼苗生长，2个星期后按重度胁迫程度定量给水，干旱程度...

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