CN115088602B - 一种提升植物耐盐碱性的培育方法及其生态系统构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升植物耐盐碱性的培育方法及其生态系统构建方法。其包括以下步骤：(1)将沉水植物种子置于培养液中培养5～10天，直至其发芽；(2)将步骤(1)所得发芽幼苗置于生根诱导培养基中培育至生根，然后移栽至包括海泥、辅酶Q和微量元素的基质中，继续培育至幼苗生长出5～6片叶；(3)将步骤(2)处理后的幼苗移栽至培养土中，继续培养即可。本发明能够显著提升沉水植物耐盐性能，且能提升种子的发芽率和培育成活率。

Description

一种提升植物耐盐碱性的培育方法及其生态系统构建方法
技术领域
本发明属于盐碱地植物培育技术领域，具体涉及一种提升植物耐盐碱性的培育方法及其生态系统构建方法。
背景技术
水生植物修复技术以改善生态基础条件为先导，人工辅助种植引导，以建立稳定植物群落。根据当地气候条件、水质、土壤条件选择合适水生植物的种类，选择土著种类植物，保证引种过程中成活率以及经济性，避免生物入侵。在水生植物的配置上，要考虑植物之间的遮光效应，在养护管理上采取修剪、除草、病虫害防治等措施，保证水生观赏植物良好的生存环境和景观效果。
考虑到阿拉尔地区的气候特性和本项目以水质改善为最终目的，在纳污坑塘主要种植沉水植物。沉水植物指生理.上依附于水环境、至少大部分生长周期发生在水中或水表面的植物类群。沉水植物可通过光合作用向水体中释放氧气，是水环境中的重要组成部分。在营养物质吸收和水质净化方面，沉水植物表现出独特的优势。沉水植物可以通过吸收、转移、转化水体和沉积物中氮、磷和其他难降解的有机物为自身生物质，从而净化水体，相对于物理方法具有经济优势，相对于化学方法具有生态优势。挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植。
但如何培育能够适应盐碱地，或耐盐碱性好，且净化效果佳的沉水植物则是亟需解决的关键问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种提升植物耐盐碱性的培育方法及其生态系统构建方法，本发明培育得到的沉水植物具有优异的耐盐碱性，净化效果好，可适用于不同地区的盐碱地。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种提升植物耐盐碱性的培育方法，包括以下步骤：
(1)将沉水植物种子置于培养液中培养5～10天，直至其发芽；培养液包括浓度为5～10mg/mL的几丁聚糖、0.1～1mg/mL的甲基磺酸乙酯、0.5～1.5mg/mL的微量元素和1～5mg/mL的肌醇；
(2)将步骤(1)所得发芽幼苗置于生根诱导培养基中培育至生根，然后移栽至包括海泥、辅酶Q和微量元素的基质中，继续培育至幼苗生长出5～6片叶；
海泥、辅酶Q和微量元素的重量比为50～100:10～15:5～10；
(3)将步骤(2)处理后的幼苗移栽至培养土中，继续培养即可。
进一步地，培养液中几丁聚糖的浓度为8mg/mL，甲基磺酸乙酯的浓度为0.6mg/mL，肌醇的浓度为3mg/mL。
进一步地，海泥、辅酶Q和微量元素的重量比为80:10:5。
进一步地，步骤(1)和步骤(2)中的微量元素均包括硝酸钙、硝酸钾、脯氨酸和钼酸钠中的至少一种。
进一步地，微量元素包括重量比为1～2:0.1～0.5的硝酸钾和脯氨酸。
进一步地，生根诱导培养基包括MS基础培养基、海带浆和龙葵碱；生根诱导培养基中海带浆的终浓度为0.1～2mg/L；龙葵碱的终浓度为0.1～0.5mg/L。
进一步地，生根诱导培养基中海带浆的终浓度为1.5mg/L；龙葵碱的终浓度为0.2mg/L。
进一步地，培养土包括重量比为3～5:0.1～1的草炭土和蛭石。
进一步地，沉水植物为川蔓藻、篦齿眼子菜、狐尾藻、金鱼藻、线叶眼子菜、马来眼子菜、黑藻、苦草和光叶眼子菜中的至少一种。
采用上述方法培育得到的沉水植物构建生态处理系统的方法，包括：将该沉水植物种植于高盐污染水域中，种植密度为22～25丛/m2即可。
本发明的有益效果：
1、本发明首先采用由几丁聚糖、甲基磺酸乙酯、微量元素和肌醇组成的培养液对种子进行处理，能够促进种子内生长素的含量，打破种子休眠，促进种子的发芽，并诱导改善种子的耐盐碱性。同时，还能激活种子内部的免疫系统，产生大量的几丁质酵素，其具有分解真菌细胞壁的作用，从而起到杀菌功效，并进一步的提升种子的发芽成活率。
2、采用由海带浆、龙葵碱和MS基础培养基复配形成的培养基诱导幼苗生根，其能够促进幼苗形成层细胞分裂，使其快速生根，并且，能激活根源细胞的分生和分化，使其增加更多的新根，进一步的提升幼苗的生长存活率。
3、以海泥和辅酶Q对经生根培育后的幼苗进行处理，能够使其在高盐浓度的胁迫下生长，从而进一步的增强植株的耐盐碱性，同时，申请人发现，在此过程中添加一定量的辅酶Q，则是能够有效的提升此阶段幼苗培育的成活率，可能是由于辅酶Q能够影响植株再盐胁迫条件下的Na+/K+离子通道的调节，从而避免植株在高盐浓度下出现严重脱水等问题而快速死亡，从而提升植株的成活率。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种提升植物耐盐碱性的培育方法，包括以下步骤：
(1)将川蔓藻种子置于培养液中培养5～10天，直至其发芽；培养液包括浓几丁聚糖的浓度为8mg/mL，甲基磺酸乙酯的浓度为0.6mg/mL，肌醇的浓度为3mg/mL；
(2)将步骤(1)所得发芽幼苗置于生根诱导培养基中培育至生根，然后移栽至包括海泥、辅酶Q和微量元素的基质中，继续培育至幼苗生长出5～6片叶；
其中，海泥、辅酶Q和微量元素的重量比为80:10:5；
生根诱导培养基包括MS基础培养基、海带浆和龙葵碱；其中海带浆的终浓度为1.5mg/L；龙葵碱的终浓度为0.2mg/L；
上述微量元素包括重量比为1:0.2的硝酸钾和脯氨酸。
(3)将步骤(2)处理后的幼苗移栽至包括重量比为3:0.5草炭土和蛭石的培养土中，继续按照常规护苗等方式进行培养即可。
实施例2
一种提升植物耐盐碱性的培育方法，包括以下步骤：
(1)将狐尾藻种子置于培养液中培养5～10天，直至其发芽；培养液包括浓度为10mg/mL的几丁聚糖、1mg/mL的甲基磺酸乙酯、1.5mg/mL的微量元素和5mg/mL的肌醇；
(2)将步骤(1)所得发芽幼苗置于生根诱导培养基中培育至生根，然后移栽至包括海泥、辅酶Q和微量元素的基质中，继续培育至幼苗生长出5～6片叶；
其中，海泥、辅酶Q和微量元素的重量比为50:10:5；
生根诱导培养基包括MS基础培养基、海带浆和龙葵碱；其中海带浆的终浓度为0.1mg/L；龙葵碱的终浓度为0.5mg/L；
上述微量元素包括重量比为2:0.5的硝酸钾和脯氨酸。
(3)将步骤(2)处理后的幼苗移栽至包括重量比为5:1草炭土和蛭石的培养土中，继续按照常规护苗等方式进行培养即可。
实施例3
一种提升植物耐盐碱性的培育方法，包括以下步骤：
(1)将川蔓藻种子置于培养液中培养5～10天，直至其发芽；培养液包括浓度为5mg/mL的几丁聚糖、0.1mg/mL的甲基磺酸乙酯、0.5mg/mL的微量元素和2mg/mL的肌醇；
(2)将步骤(1)所得发芽幼苗置于生根诱导培养基中培育至生根，然后移栽至包括海泥、辅酶Q和微量元素的基质中，继续培育至幼苗生长出5～6片叶；
其中，海泥、辅酶Q和微量元素的重量比为60:10:8；
生根诱导培养基包括MS基础培养基、海带浆和龙葵碱；其中海带浆的终浓度为2mg/L；龙葵碱的终浓度为0.5mg/L；
上述微量元素包括重量比为1:0.5的硝酸钾和脯氨酸。
(3)将步骤(2)处理后的幼苗移栽至包括重量比为3:0.5草炭土和蛭石的培养土中，继续按照常规护苗等方式进行培养即可。
对比例1
与实施例1相比，培养液中缺少几丁聚糖，并将甲基磺酸乙酯替换为赤霉素和吲哚乙酸，其余过程与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，步骤(2)中缺少辅酶Q，其余过程与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比，步骤(2)中将辅酶Q替换为植物生长激素，比如生长素或细胞分裂素等，其余过程与实施例1相同。
1、检测种子发芽率及成活率
根据实施例1～3和对比例1～3的技术方案，分别采用100枚川蔓藻种子进行培育，然后检测种子的发芽率以及在经海泥培育10天后的成活率，结果见表1。
表1发芽率及成活率
发芽率(％) 成活率(％)
实施例1 100 98
实施例2 96 94
实施例3 98 95
对比例1 82 78
对比例2 100 42
对比例3 99 58
根据表1的数据可知，在本申请最佳的实施例1的处理方式下，沉水植物种子的发芽率能够达到100％，成活率能够达到98％，实施例2和实施例3由于其中组分用量存在调整，使其发芽率和成活率无法达到实施例1的最佳水平。
对于对比例1而言，其调整了培养液的组成，可以看出，培养液中增加有助于种子发芽生长的植物激素，但其发芽率仍然显著低于实施例1，而成活率则并未受到较大影响。
而对比例2和对比例3中培养液均与实施例1技术方案相同，使其种子的发芽率基本上与实施例1保持一致，但由于后续替换或缺少了辅酶Q，使得其在后续的培育过程中存活率受到了较大影响。
2、将采用本申请方法培育存活后的川蔓藻移栽至阿拉尔地区进行生态修复，将其种植至高盐污染水域中，种植密度为25丛/m2，构建了相应的生态修复处理系统。然后采用未经任何处理的川蔓藻作为对照，在种植3个月后，通过检测可知，采用本申请技术方案培育得到的川蔓藻在实际环境中的成活率能够达到96％以上，而作为对照的川蔓藻其成活率则是只有不到60％。可见，采用本申请技术方案进行处理后，能够显著的改善提升沉水植物的耐盐耐碱性能。

Claims (10)

1.一种提升植物耐盐碱性的培育方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将沉水植物种子置于培养液中培养5～10天，直至其发芽；所述培养液包括浓度为5～10mg/mL的几丁聚糖、0.1～1mg/mL的甲基磺酸乙酯、0.5～1.5mg/mL的微量元素和1～5mg/mL的肌醇；
(2)将步骤(1)所得发芽幼苗置于生根诱导培养基中培育至生根，然后移栽至包括海泥、辅酶Q和微量元素的基质中，继续培育至幼苗生长出5～6片叶；
所述海泥、辅酶Q和微量元素的重量比为50～100:10～15:5～10；
(3)将步骤(2)处理后的幼苗移栽至培养土中，继续培养即可。
2.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述培养液中几丁聚糖的浓度为8mg/mL，甲基磺酸乙酯的浓度为0.6mg/mL，肌醇的浓度为3mg/mL。
3.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述海泥、辅酶Q和微量元素的重量比为80:10:5。
4.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中的微量元素均包括硝酸钙、硝酸钾、脯氨酸和钼酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的培育方法，其特征在于，所述微量元素包括重量比为1～2:0.1～0.5的硝酸钾和脯氨酸。
6.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述生根诱导培养基包括MS基础培养基、海带浆和龙葵碱；所述生根诱导培养基中海带浆的终浓度为0.1～2mg/L；龙葵碱的终浓度为0.1～0.5mg/L。
7.根据权利要求6所述的培育方法，其特征在于，所述生根诱导培养基中海带浆的终浓度为1.5mg/L；龙葵碱的终浓度为0.2mg/L。
8.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述培养土包括重量比为3～5:0.1～1的草炭土和蛭石。
9.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述沉水植物为川蔓藻、篦齿眼子菜、狐尾藻、金鱼藻、线叶眼子菜、马来眼子菜、黑藻、苦草和光叶眼子菜中的至少一种。
10.采用权利要求1～9任一项所述方法培育得到的沉水植物构建生态处理系统的方法，其特征在于，将所述沉水植物种植于高盐污染水域中，种植密度为22～25丛/m2即可。
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