CN103190401B - 一种采用络合剂提高高羊茅保护酶活性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用络合剂提高高羊茅保护酶活性的方法，它是将采集的土壤样品过2-5mm筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅；然后将处理过的、底部带有纱布的PVC管中加入100-160g土壤，每个容器播种高羊茅种子0.2-0.5g；当高羊茅生长到第25-30天，分别加入浓度5-10mmol·kg^-1乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；培养期间温度为16-28℃，相对湿度为36%-50%，光照条件为自然入射光，整个试验历时60天，然后剪取高羊茅叶片对高羊茅POD、CAT活性指标进行测定实验结果表明：络合剂浓度为10mmol·kg^-1时对高羊茅保护酶有很好的调控作用。

Description

一种采用络合剂提高高羊茅保护酶活性的方法

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及城市绿化特别是一种采用络合剂提高高羊茅保护酶活性的方法。

背景技术

草坪对城市绿化、环境保护和生态平衡起着重要的作用。近年来，随着我国人民生活水平的提高和观念的改变，草坪业发展迅速，草坪得到广泛应用。草坪深入人类的生产和生活，对人类赖以生存的环境起着美化、保护和改善的良好作用，草坪绿化规模与水平已成为衡量现代化城市环境质量的重要客观标准。

络合剂,特别是具有多功能团的有机络合剂, 在各行业中个应用越来越广, 如软化水质、防止沉淀物、消除染整设备结垢、防止织物漂白破洞、保证染色鲜艳度等。络合剂对土壤中重金属的活化作用是络合剂应用于植物修复的关键所在。络合剂的活化作用主要是通过络合剂与土壤溶液中的重金属离子结合，降低土壤液相中的金属离子浓度，为维持金属离子在液相和固相之间的平衡，重金属从土壤颗粒表面解吸，由不溶态转化为可溶态，为植物的吸收创造有利条件。鳌合剂不但能提高富集植物对重金属的积累，对一般作物也有同样的效果。络合剂能够有效活化土壤中的重金属，进而促进植物对重金属的富集，因此被广泛用于强化植物对土壤中重金属的提取修复。当络合剂投加到土壤中后，络合剂的作用可改变重金属在土壤中的赋存形态，提高重金属的生物有效性，进而可以强化植物对目标重金属的吸收。众所周知，EDTA是一种非常有效的增加重金属在土壤以及植物体内浓度的络合剂，因此其经常被用于植物修复重金属污染的土壤技术中。很多研究表明：植物根的体积，密度和分布能够显著影响重金属在土壤中的运动以及植物对重金属的富集效率，对EDTA和重金属毒害的高抗性，其在植物修复中具有很大的潜力和利用价值。

土壤和草坪是一个有机整体，二者相辅相承、互相影响。土壤系统为草坪植物生长提供必需的营养物质，而植物生长产生的凋落物又可改善土壤的肥力状况。目前，有关添加络合剂对植物生理、生态特征的影响研究相对较少，尤其是采用络合剂提高高羊茅保护酶活性方法的研究，尚未见文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用络合剂提高高羊茅保护酶活性的方法。在单一土壤为基质的草坪建制体系应用常见络合剂，实现对高羊茅保护酶的调控作用，并达到提高高羊茅抗逆性的目的。为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

络合剂在制备提高高羊茅保护酶活性中的应用；所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；所述络合剂的浓度为15mmol·kg^-1。

本发明所述的应用，其中采用络合剂提高高羊茅保护酶活性的方法，按如下的步骤进行：

（1）将采集的土壤样品过2-5 mm筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅，络合剂选用乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸备用；

（2）将处理过的、底部带有纱布的PVC管中加入100-150g土壤，每个容器播种高羊茅种子0.2-0.5 g；

（3）实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需，当高羊茅生长到第25-30天，分别加入浓度5-10mmol·kg^-1 乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；

（4）培养期间温度为16-28℃，相对湿度为36%-50%，光照条件为自然入射光，整个试验历时60 天，然后剪取高羊茅叶片对高羊茅POD、CAT活性指标进行测定。

本发明更加详细的制备方法如下：

1 材料与方法

1.1实验材料

供试土壤样品取自天津师范大学院内。土壤深度为0-20cm，采集的土壤样品过2 mm筛混匀备用。草坪植物选用高羊茅（Festuca arundinacea L.），络合剂选用乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA-Na₂）、氨基三乙酸（简称NTA）或二乙基三胺四乙酸（简称DTPA）。

表1 供试土壤理化性质

1.2 草坪植物培养

试验采用高25 cm、直径3 cm的PVC管，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定在PVC管底部。将150 g土壤装于PVC管中，每个容器播种高羊茅种子0.2g。实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需。植物生长第25d加入EDTA、NTA、DTPA，浓度均采用0、5、10、15 mmol·kg^-1 4个处理水平，以0 mmol·kg^-1为对照，试验为3次重复。植物培养在实验室内进行，培养期间温度为16-25℃，相对湿度为36%-57%，光照条件为自然入射光，整个试验历时60 d。

1.3 测定指标与方法

1.3.1保护酶含量的测定

粗酶液提取：准确称取0.5g样叶，用磷酸缓冲液（PBS，pH7.8）冰浴研磨提取，定容25 ml，取10 ml于离心管中，10000 r·min^-1EPPENDOFF离心机离心20 min，上清液为粗酶提取液。

POD活性测定：采用愈创木酚法，取3ml反应混和液于比色皿中，对照以pH=7.8磷酸缓冲液代替，向比色皿中加0.1mL粗酶提取液，立即开启秒表计时，于470nm下测量吸光值，每分钟读1次数，共读3次。以每分钟△A₄₇₀变化0.01为一个过氧化物酶活性单位。反应混和液成分为50mL pH=6.0的磷酸缓冲液加28μL愈创木酚和19μL过氧化氢。

CAT活性测定：采用紫外分光光度法。于试管中加入1.5mlpH=7.8磷酸缓冲液、1ml蒸馏水、0.2ml酶提取液，对照用缓冲液代替酶液。然后在测定管中加0.3ml浓度为0.1mol.L^-1过氧化氢，同时立即计时，迅速在240nm下测量吸光值，每分钟读1次数。以每分钟△A₂₄₀变化0.1为一个过氧化氢酶活性单位。

1.3.2 数据统计与分析

数据采用MICROSOFT EXCEL 2007和SPSS17.0软件进行显著性检验及相关分析。

2 研制结果与分析

2.1 络合剂对高羊茅保护酶活性的影响

研究结果表明，不同络合剂处理明显改变了叶片保护酶的活性。实验中EDTA各个浓度处理对POD活性有不同影响，但差异性并不明显。NTA的应用对POD活性起到了一定的积极作用，其中15 mmol·kg^-1处理影响最为明显，10 mmol·kg^-1处理影响次之，分别是对照POD活性的1.26倍和1.25倍。DTPA的应用对高羊茅叶片内POD活性较对照有所下降，且酶活性与处理浓度成显著的响应关系，表现为明显的抑制效应(P<0.05)。5 mmol·kg^-1、10 mmol·kg^-1和15 mmol·kg^-1处理POD活性分别比对照降低45.0%、29.4%和5.1%。

EDTA作用下高羊茅CAT活性变化在5 mmol·kg^-1处理表现明显的抑制作用，比对照降低7.8%，15 mmol·kg^-1处理则表现显著促进作用，比对照增长4.4%，10 mmol·kg^-1处理CAT变化没有达到显著程度。实验中10 mmol·kg^-1NTA处理对高羊茅CAT活性亦有明显的促进作用，高于对照10.0%，其余处理浓度相比较对照则有不同程度的降低。高羊茅CAT含量随着DTPA处理浓度的增加，呈明显增加的趋势(P<0.05)，15 mmol·kg^-1处理MDA含量增加最显著，高于对照39.1%。

表2络合剂对高羊茅保护酶活性的影响

3 研制结论

综上所述，在常见络合剂应用于高羊茅草坪草坪建植体系中，络合剂浓度在10mmol·kg^-1时，对高羊茅保护酶有很好的调控作用。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。

实施例1

（1）将采集的土壤样品过2 mm筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅，络合剂选用二乙基三胺四乙酸备用；

（2）试验采用高25 cm、直径3 cm的PVC管，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定在PVC管底部，将150g土壤装于PVC管中，每个容器播种高羊茅种子0.2 g；

（3）实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需，当高羊茅生长到第25天，加入浓度5mmol·kg^-1 DTPA；

（4）培养期间温度为16℃，相对湿度为40%，光照条件为自然入射光，整个试验历时60 天，然后剪取高羊茅叶片对高羊茅保护酶活性的指标进行测定。

实施例2

（1）将采集的土壤样品过2 mm筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅，络合剂选用氨基三乙酸备用；

（2）试验采用高25 cm、直径3 cm的PVC管，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定在PVC管底部，将130g土壤装于PVC管中，每个容器播种高羊茅种子0.2 g；

（3）实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需，当高羊茅生长到第30天，加入浓度10mmol·kg^-1 NTA；

（4）培养期间温度为25℃，相对湿度为50%，光照条件为自然入射光，整个试验历时60 天，然后剪取高羊茅叶片对高羊茅保护酶活性的指标进行测定。

实施例3

（1）将采集的土壤样品过2 mm筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅，络合剂选用乙二胺四乙酸二钠备用；

（2）试验采用高25 cm、直径3 cm的PVC管，将纱布清洗烘干后剪成大小合适的圆形固定在PVC管底部，将150g土壤装于PVC管中，每个容器播种高羊茅种子0.2 g；

（3）实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需，当高羊茅生长到第28天，加入浓度5mmol·kg^-1 EDTA；

（4）培养期间温度为25℃，相对湿度为36%，光照条件为自然入射光，整个试验历时60 天，然后剪取高羊茅叶片对高羊茅保护酶活性的指标进行测定。

Claims (2)

1.络合剂在提高高羊茅保护酶活性中的应用，所述的络合剂为氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；所述络合剂的浓度为15mmol·kg^-1；其中所述的高羊茅保护酶活性指的是POD、CAT活性。

2.权利要求1所述的应用，其中采用络合剂提高高羊茅保护酶活性的方法按如下的步骤进行：

（1）将采集的土壤样品过2-5 mm筛混匀备用；草坪植物选用高羊茅，络合剂选用氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸备用；

（2）将处理过的、底部带有纱布的PVC管中加入100-150g土壤，每个容器播种高羊茅种子0.2-0.5 g；

（3）实验期间每天定量给水，以满足植物生长所需，当高羊茅生长到第25-30天，加入浓度15mmol·kg^-1氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；

（4）培养期间温度为16-28℃，相对湿度为36%-50%，光照条件为自然入射光，整个试验历时60 天，然后剪取高羊茅叶片对高羊茅POD、CAT活性指标进行测定。