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一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法与流程

 海底丛林 2022-12-27 发布于河南
一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法与流程

1.本发明涉及一种缓解植物盐胁迫的方法,具体为一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法,属于生态环境保护技术领域。


背景技术:

2.土壤盐碱化是限制农作物生产的重要影响因素之一, 全球陆地面积6%的土地(约120亿亩)正遭受盐胁迫危害。并且由于不合理的灌溉, 农业区的次生盐渍化问题日益严峻, 严重威胁粮食生产的可持续发展。多数学者认为,改良盐碱地最经济有效的方法为种植耐盐作物,但目前该方法效果很难达到预期。
3.土壤盐碱化主要通过土壤渗透作用和离子作用影响植物生长发育。渗透作用主要导致植物水分吸收减少,细胞生长减缓等;离子作用则主要体现在细胞内na
+
、cl-等有毒离子的过度累积对植物造成的毒性作用。其中,过量na
+
累积而造成的离子毒性被认为是主导因素,因为na
+
可取代k
+
在许多细胞酶促反应起到对植物的毒害作用。
4.传统的农药和化肥在提高粮食产量的同时,对人类与生态环境的安全存在一定威胁,而新型农业技术如转基因作物还未受到公众广泛的认可。近年来。纳米材料因其高效、缓释等特点在农业增产和环境修复中的应用已崭露头角。已有研究表明,纳米材料已经广泛应用到环境污染的治理和研究中。比如纳米零价铁因其大的表面积和高的表面反应活性,在生态环境保护和污染控制中的作用;纳米锌和纳米钛颗粒开展了已经被广泛应用于银离子污染土壤修复的研究,并获得了良好效果;同时,研究人员目前正在用纳米型氧化物材料进行受三氯乙烯(tce, 一种广泛用于金属除油的致癌溶剂)污染土壤的修复, 以替代传统的处理方法。纳米与盐渍化污染同属于外源污染物进入环境所造成的环境胁迫,是否也可以通过纳米材料进行修复和保护污染土壤上植物的正常生长。所以,如何找到一种有效的纳米材料通过改变土壤理化性质来增强植物对盐胁迫的抗性就变的非常重要。


技术实现要素:

5.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法,不仅可以有效提高盐胁迫下植物的适应能力;增加了盐碱化土地的利用潜能;结合纳米生物质炭材料的应用,该技术是绿色、环保、高效的技术。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的:一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法,包括以下步骤步骤一、土壤根际微环境改良剂制备,包括:

生物质炭纳米材料的制备;

改良剂母液配置;

改良剂配置;步骤二、土壤根际微环境改良剂施用,包括:

植物幼苗处理;

改良剂处理;

移苗;

验收结果。
7.作为本发明再进一步的方案:所述步骤一中,生物质炭纳米材料的制备时,以当年收获的玉米秸秆为原料,通过450度高温烧制玉米秸秆生物质炭材料;通过全方位式球磨机160转/分钟,4小时锻制纳米级生物质炭材料。
8.作为本发明再进一步的方案:所述步骤一中,改良剂母液配置时,称取四水硝酸钙0.47克,硝酸钾0.3克,磷酸二氢铵0.057克,七水硫酸镁0.25克加入1升超纯水,溶解和混匀各组分。
9.作为本发明再进一步的方案:所述步骤一中,改良剂配置时,在1升母液中加入曲拉通-100液体10毫升,混匀;随后加入纳米级生物质炭材料1公斤,搅拌后置于摇床上,20转/分钟;过夜12小时后取出改良剂,置于4度冰箱备用。
10.作为本发明再进一步的方案:所述步骤二中,植物幼苗处理时,植物采用穴盘(72孔、540mm
×
280mm)处理,待幼苗长出第5片真叶后,准备进行处理和移栽。
11.作为本发明再进一步的方案:所述步骤二中,改良剂处理时,将配置好的改良剂进行摇匀,取5毫升注射器;去除穴孔中的植物幼苗,将5毫升改良剂通过注射器注射进入根球;两次注射,使根球完全被改良剂浸润;随后放在镂空架子上静置无滴液后移苗。
12.作为本发明再进一步的方案:所述步骤二中,移苗时,率先在盐碱化或盐渍化土壤上准备与苗根球大小接近的苗床,将处理好的幼苗移植进入盐碱化或盐渍化土壤中,覆上土,完成过程。
13.作为本发明再进一步的方案:所述步骤二中,验收结果时,在幼苗生长四周后,可发现通过土壤根际微环境改良剂处理的植物幼苗生长接近没有暴露于盐碱化或盐渍化土壤。
14.本发明的有益效果是:通过生物炭纳米材料、表面活性剂、养分营养成分的综合利用,使作物根系微环境的生长环境适合植物的生长;大大增强了植物在盐碱化土壤上的生长可能,对利用盐碱化或盐渍化土壤具有积极作用,同时也是纳米技术在农业生产中的重要应用。
附图说明
15.图1为本发明第四周各处理的西红柿的生物量统计图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
17.实施例一一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法,包括:土壤根际微环境改良剂制备,其具体包括:

生物质炭纳米材料的制备;

改良剂母液配置;

改良剂配置。
18.在本发明实施例中,所述步骤一中,生物质炭纳米材料的制备时,以当年收获的玉米秸秆为原料,通过450度高温烧制玉米秸秆生物质炭材料;通过全方位式球磨机160转/分钟,4小时锻制纳米级生物质炭材料。
19.在本发明实施例中,所述步骤一中,改良剂母液配置时,称取四水硝酸钙0.47克,硝酸钾0.3克,磷酸二氢铵0.057克,七水硫酸镁0.25克加入1升超纯水,溶解和混匀各组分。
20.在本发明实施例中,所述步骤一中,改良剂配置时,在1升母液中加入曲拉通-100液体10毫升,混匀;随后加入纳米级生物质炭材料1公斤,搅拌后置于摇床上,20转/分钟;过夜12小时后取出改良剂,置于4度冰箱备用。
21.实施例二一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法,包括:土壤根际微环境改良剂施用,其具体包括:

植物幼苗处理;

改良剂处理;

移苗;

验收结果。
22.在本发明实施例中,所述步骤二中,植物幼苗处理时,植物采用穴盘(72孔、540mm
×
280mm)处理,待幼苗长出第5片真叶后,准备进行处理和移栽。
23.在本发明实施例中,所述步骤二中,改良剂处理时,将配置好的改良剂进行摇匀,取5毫升注射器;去除穴孔中的植物幼苗,将5毫升改良剂通过注射器注射进入根球;两次注射,使根球完全被改良剂浸润;随后放在镂空架子上静置无滴液后移苗。
24.在本发明实施例中,所述步骤二中,移苗时,率先在盐碱化或盐渍化土壤上准备与苗根球大小接近的苗床,将处理好的幼苗移植进入盐碱化或盐渍化土壤中,覆上土,完成过程。
25.在本发明实施例中,所述步骤二中,验收结果时,在幼苗生长四周后,可发现通过土壤根际微环境改良剂处理的植物幼苗生长接近没有暴露于盐碱化或盐渍化土壤。
26.实施例三请参阅图1,一种改变土壤根际微环境法缓解植物盐胁迫的方法,以西红柿种植为例,测定时间为四周,包括:1. 西红柿育种:采用穴盘(72孔、540mm
×
280mm)点播法进行西红柿育种。待西红柿长出第五片真叶时,准备进行移苗;2. 土壤根际微环境改良剂:将当年收获的玉米秸秆在450度进行生物炭化,然后采用全方位球磨机160转/分钟,4小时锻制纳米级生物质炭材料,得到纳米级生物质炭材料(图1);称取四水硝酸钙0.47克,硝酸钾0.3克,磷酸二氢铵0.057克,七水硫酸镁0.25克加入1升超纯水;在1升母液中加入曲拉通-100试剂(10%,体积比)10毫升;随后加入纳米级生物质炭材料1公斤,搅拌后置于摇床上,20转/分钟;过夜约12小时。取出改良剂,待用;3. 根球处理:将5毫升改良剂通过注射器注射进入根球;两次注射,使根球完全被
改良剂浸润;随后放在镂空架子上静置无滴液后移苗;4. 将处理好的西红柿幼苗,移入预处理的盐渍化土壤中,盐浓度为2g/kg;暴露四周后,结果显示2g/kg纳米级生物质炭处理的西红柿植株生长较好,已经没有盐胁迫的表现。
27.工作原理:通过生物炭纳米材料、表面活性剂、养分营养成分的综合利用,使作物根系微环境的生长环境适合植物的生长;大大增强了植物在盐碱化土壤上的生长可能。
28.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
29.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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