CN110651688B - 培育低镉含量伴矿景天的育苗基质及其育苗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适于培育低镉含量伴矿景天的育苗基质，按体积份计，所述育苗基质包括如下组分：1～3份草炭、2～4份蛭石、2～4份河沙和1～3份蚯蚓粪。本发明还提供了上述育苗基质的制备方法以及基于上述育苗基质的培育低镉含量伴矿景天的育苗方法。本发明的育苗基质和育苗方法能够满足低镉伴矿景天种苗扦插繁育的需求，可明显降低伴矿景天在育苗过程中对镉的富集能力在本发明的育苗方法下，伴矿景天培育30天时镉含量仅约为基质镉含量5～10倍。

Description

培育低镉含量伴矿景天的育苗基质及其育苗方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体涉及一种培育低镉含量伴矿景天种苗的育苗基质及其育苗方法。
背景技术
伴矿景天为景天科多年生肉质草本植物，其对土壤中的重金属镉具有很强的富集能力，同时具有生长速度快、易扦插成活的特点，使其应用于重金属污染土壤修复工程时具有成本低廉、对环境扰动小、基本无二次污染和可持续性强等特性和优势，现已被广泛用于镉污染土壤植物修复工程，因而具有广阔的市场前景。
鉴于伴矿景天在镉污染土壤修复市场上的广阔前景，其种苗的需求量急剧增加。而在应用过程中发现若不对育苗基质和育苗过程严格控制和研究，易培育出超高镉含量伴矿景天种苗(镉含量≥30mg/kg)。国家行业标准规定农田土壤镉风险管控值为0.3mg/kg，超过待修复土壤本底值一般为0.3～1.5mg/kg之间的中轻度污染，若待移栽伴矿景天种苗镉含量超高，可达待修复土壤镉含量数十倍之多时，此类种苗不仅修复效果大打折扣还可能因种苗移栽死亡而给修复区造成二次污染。而根据一般工程八成移栽成活率计算，死亡的高镉含量种苗将降低整个工程修复效率5％～10％。因此，急需开发出一种如何培育低镉含量伴矿景天种苗的技术，以解决目前镉污染土壤植物修复行业面临的无优质种苗的难题。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种适于培育低镉含量伴矿景天的育苗基质，其特征在于，按体积份计，所述育苗基质包括如下组分：
1～3份草炭、2～4份蛭石、2～4份河沙和1～3份蚯蚓粪。
作为本发明的一个优选的技术方案，按体积份计，所述育苗基质包括如下组分：
2份草炭、3份蛭石、3份河沙和2份蚯蚓粪。
对于本领域技术人员容易理解的是，本发明所用的蛭石价格便宜、易于获得，而河沙比重较大，适合植株扎根；本发明采用的原料之一蚯蚓粪具有较高的养分含量，免去了后期育苗过程中的施肥工作，降低了育苗成本。
目前，现有技术中在含镉土壤中进行伴矿景天的培育时，由于伴矿景天较强的镉富集能力，伴矿景天的镉含量通常在50～80mg/kg。通过实验，本发明发现：使用本方案基质培养伴矿景天种苗可得到较低镉含量种苗，经过一个月培养后，如本发明实施例1中表2所示，种苗镉含量约为基质镉含量30～40倍，约为10mg/kg左右，远远低于现有技术所得伴矿景天中的镉含量。
然而，10mg/kg镉含量的伴矿景天种苗还是远远高于1.0mg/kg左右镉含量的待修复土壤。经过实验摸索之后，本发明还发现，当如本发明施用水杨酸时，还可以进一步的降低伴矿景天中的镉含量，如本发明实施例1中表2所示，施用水杨酸之后，伴矿景天中的镉含量可以降低至3mg/kg左右。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述育苗基质中，各组分中的重金属镉含量不高于0.3mg/kg。在进行伴矿景天培育时，若能控制育苗基质各组分中的重金属镉含量不高于0.3mg/kg，即可降低伴矿景天对镉的富集量，也在后期移栽过程中尽量减少因伴矿景天根部基质带入土壤中的重金属。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述蚯蚓粪中的有机质含量不低于40％。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述蚯蚓粪是利用蚯蚓对充分发酵后的牛粪进行堆制处理而得。
本发明的另外一个目的还在于提供制备上述育苗基质的方法，所述方法为：按所述体积份数将所述各组分混合，即得。
本发明还有一个目的在于提供一种低镉含量伴矿景天的育苗方法，该方法是利用上述育苗基质作为育苗基质。
作为本发明一个具体的实施方法，所述育苗方法包括：
剪取健壮伴矿景天6-8cm长侧枝于所述育苗基质中进行扦插，扦插完毕3～5天后叶面喷施水杨酸一次，之后每隔10天喷施一次水杨酸，直至30天后种苗长出健壮根系，达到出苗标准，出苗前三天喷施一次赤霉素GA3。
作为本发明的一个优选的技术方案，剪取伴矿景天长侧枝后，采用1～1.5‰的多菌灵溶液浸泡1小时，去除下部叶片，晾干后扦插于上述育苗基质中，育苗基质保持40～50％水分；在第一次喷施水杨酸后，保持3000～5000Lux光强，注意遮阴，同时保持50％～70％空气湿度，以促进扦插苗快速生根。
在上述方法中，伴矿景天扦插完毕后喷施水杨酸浓度为50mg/L，且每隔10天喷施一次，喷施水杨酸可促进植物气孔关闭，抑制其蒸腾作用，从而显著降低伴矿景天对镉的吸收速率。经过水杨酸处理后伴矿景天生长速度缓慢，但不影响生根，种苗适栽标准一般为8-12cm根系发达的健壮种苗，而水杨酸只能一定程度减缓伴矿景天富集镉的速率并同时抑制了幼苗生长速度，所以需一个月内完成育苗，方能获得低镉含量优质种苗，故选取扦插的侧枝以6-8cm高度为宜。在种苗移栽前需喷施一次10mg/L赤霉素GA3以解除水杨酸对伴矿景天的抑制作用，移栽入大田后可快速生长并恢复正常的镉富集效率。
在上述方法下，侧枝在扦插后约7～10天，可发现切面创口生出白色或红色细根，每隔10天喷施一次50mg/L水杨酸，自插入基质25～30天后，种苗长出发达根系，株高8～12cm之间，基本达到最适栽培标准，镉含量≤2～3mg/kg。
本发明的有益效果：
本发明的育苗基质和育苗方法能够满足低镉伴矿景天种苗扦插繁育的需求，可明显降低伴矿景天在育苗过程中对镉的富集能力。在本发明的育苗方法下，伴矿景天培育30天时镉含量仅约为基质镉含量5～10倍。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
育苗基质：
以重量比为2:3:3:2的草炭、蛭石、河沙和蚯蚓粪的混合物作为育苗基质，育苗基质中的镉含量0.290mg/kg。其中，蚯蚓粪由充分发酵后的牛粪经蚯蚓堆制处理而来，有机质含量不低于40％。
(1)剪取健壮伴矿景天6-8cm长侧枝于并采用1～1.5‰的多菌灵溶液浸泡1小时，去除下部叶片，晾干后扦插于上述育苗基质中，育苗基质保持40～50％水分；
(2)扦插完毕3～5天后叶面喷施水杨酸一次，保持3000～5000Lux光强，注意遮阴，同时保持50％～70％空气湿度，以促进扦插苗快速生根；之后每隔10天喷施一次水杨酸，直至30天后种苗长出健壮根系，达到出苗标准，出苗前一天喷施一次赤霉素GA3。
侧枝在扦插后约7～10天，可发现切面创口出生出白色细根，自前插入基质25～30天后，种苗长出发达根系，株高8～12cm之间，基本达到最适栽培标准，镉含量≤2～3mg/kg。
如表1所示，本实施例考察了不同株高种苗培育周期及移栽存活率，研究发现当株高为8-12cm时，最适合移栽。
表1不同株高种苗培育周期及移栽存活率比较
Figure BDA0002264197830000051
Figure BDA0002264197830000061
如表2所示，当采用喷施超纯水替代喷施水杨酸作为对照组时，每隔十天取样一次，测伴矿景天地上部镉含量，发现通过水杨酸喷施后伴矿景天镉吸收速率明显降低，在30天的育苗周期内，镉富集系数约为10～12倍，而对照组镉富集系数超过30倍，通过水杨酸的使用可以有效降低种苗中镉含量。
表2水杨酸处理条件下不同时间段伴矿景天镉含量比较(基质镉含量0.290mg/kg)
Figure BDA0002264197830000062
如表3所示，利用本实施例培育的幼苗在出苗前喷施一次10mg/L赤霉素GA3可以解除水杨酸对伴矿景天的抑制作用，移栽入大田后可快速生长并恢复正常的镉富集效率。从表3中可发现，三个月镉富集系数超过60倍，9个月时富集系数超过100倍，经过水杨酸和赤霉素处理后培育的种苗在后期栽培中个富集特性和生长特性不受影响，可用于镉污染土壤修复工程，提升修复效率。
表3低镉种苗移栽后不同时期植株镉含量变化(单位：mg/kg)
Figure BDA0002264197830000063
Figure BDA0002264197830000071

Claims (6)

1.一种低镉含量伴矿景天的育苗方法，其特征在于，所述育苗方法包括：
剪取健壮伴矿景天6-8cm长侧枝于育苗基质中进行扦插，扦插完毕3~5天，叶面喷施水杨酸一次，之后每隔10天喷施一次水杨酸，直至30天后种苗长出健壮根系，达到出苗标准，出苗前三天喷施一次赤霉素GA3；
所述育苗基质，按体积份计，包括如下组分：
1~3份草炭、2~4份蛭石、2~4份河沙和1~3份蚯蚓粪；
所述蚯蚓粪中的有机质含量不低于40%；
所述水杨酸的浓度为50mg/L，所述赤霉素的浓度为10mg/L。
2.根据权利要求1所述的育苗方法，其特征在于，按体积份计，所述育苗基质包括如下组分：
2份草炭、3份蛭石、3份河沙和2份蚯蚓粪。
3.根据权利要求1所述的育苗方法，其特征在于，所述育苗基质中，各组分中的重金属镉含量不高于0.3mg/kg。
4.根据权利要求1所述的育苗方法，其特征在于，所述蚯蚓粪是利用蚯蚓对充分发酵后的牛粪进行堆制处理而得。
5.根据权利要求1所述的育苗方法，其特征在于，所述育苗基质的制备方法为：按体积份数将各组分混合，即得。
6.根据权利要求5所述的育苗方法，其特征在于，剪取伴矿景天长侧枝后，采用1~1.5‰的多菌灵溶液浸泡1小时，去除下部叶片，晾干后扦插于上述育苗基质中，育苗基质保持40~50%水分；在第一次喷施水杨酸后，保持3000~5000Lux光强，注意遮阴，同时保持50%~70%空气湿度，以促进扦插苗快速生根。
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