CN117441614A - 灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用 - Google Patents
灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117441614A CN117441614A CN202311359040.0A CN202311359040A CN117441614A CN 117441614 A CN117441614 A CN 117441614A CN 202311359040 A CN202311359040 A CN 202311359040A CN 117441614 A CN117441614 A CN 117441614A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- artificial
- weight
- shrub
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 19
- 240000002066 Amorpha fruticosa Species 0.000 claims description 17
- 235000004047 Amorpha fruticosa Nutrition 0.000 claims description 17
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 15
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 15
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 15
- IXVMHGVQKLDRKH-VRESXRICSA-N Brassinolide Natural products O=C1OC[C@@H]2[C@@H]3[C@@](C)([C@H]([C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](C(C)C)C)C)CC3)CC[C@@H]2[C@]2(C)[C@@H]1C[C@H](O)[C@H](O)C2 IXVMHGVQKLDRKH-VRESXRICSA-N 0.000 claims description 13
- NWBJYWHLCVSVIJ-UHFFFAOYSA-N N-benzyladenine Chemical compound N=1C=NC=2NC=NC=2C=1NCC1=CC=CC=C1 NWBJYWHLCVSVIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- IXVMHGVQKLDRKH-KNBKMWSGSA-N brassinolide Chemical compound C1OC(=O)[C@H]2C[C@H](O)[C@H](O)C[C@]2(C)[C@H]2CC[C@]3(C)[C@@H]([C@H](C)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](C)C(C)C)CC[C@H]3[C@@H]21 IXVMHGVQKLDRKH-KNBKMWSGSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical class O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 12
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 claims description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 10
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- PAJPWUMXBYXFCZ-UHFFFAOYSA-N 1-aminocyclopropanecarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1(N)CC1 PAJPWUMXBYXFCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000002068 microbial inoculum Substances 0.000 claims description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 7
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000003261 Artemisia vulgaris Nutrition 0.000 claims description 6
- 240000006891 Artemisia vulgaris Species 0.000 claims description 6
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 6
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 6
- HFCYZXMHUIHAQI-UHFFFAOYSA-N Thidiazuron Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=O)NC1=CN=NS1 HFCYZXMHUIHAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 6
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 6
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 6
- 239000003617 indole-3-acetic acid Substances 0.000 claims description 6
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N lead(II) oxide Inorganic materials [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 6
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 6
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 6
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 6
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 claims description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000010773 Cajanus indicus Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000105627 Cajanus indicus Species 0.000 claims description 2
- 241000223025 Caragana microphylla Species 0.000 claims description 2
- 241000522169 Lespedeza Species 0.000 claims description 2
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 claims description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 210000000051 wattle Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 4
- 229960002523 mercuric chloride Drugs 0.000 description 4
- LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L mercury dichloride Chemical compound Cl[Hg]Cl LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 244000248021 Vitex negundo Species 0.000 description 3
- 235000010363 Vitex negundo Nutrition 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 241000532412 Vitex Species 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 2
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 2
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 235000019624 protein content Nutrition 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 description 1
- 241000218682 Pseudolarix amabilis Species 0.000 description 1
- 235000001667 Vitex agnus castus Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009347 chasteberry Nutrition 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000006870 ms-medium Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000021749 root development Effects 0.000 description 1
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/005—Methods for micropropagation; Vegetative plant propagation using cell or tissue culture techniques
- A01H4/006—Encapsulated embryos for plant reproduction, e.g. artificial seeds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/002—Culture media for tissue culture
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
本发明提供了一种灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用，灌木人工种子制备方法包括以下步骤：S1、取边坡灌木枝条，清洗、消毒处理后截取带有叶原基的腋芽茎段进行组织培养，至从外植体中诱导出长度2.0‑3.5mm的微芽；S2、将微芽与人工胚乳混匀，滴到1‑4%质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10‑12min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分得到人工种子微芽体；S3、人工种子微芽体放在包埋液中浸2‑3h，再用2‑8%质量浓度的第二人工种皮基质封装，最后用CaCl2溶液固化，无菌去离子水冲洗后，吸干水分，即得灌木人工种子。该种子用于盐碱地区边坡修复，有较高的萌发率、生根率和耐盐碱、耐干旱、耐热能力。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术和边坡绿化领域，具体涉及灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用。
背景技术
工程建设和水电开发等不可避免地带来巨大扰动，坡体原有地表结构被破坏、生态系统空间连续性断裂。多年实践证明，植物护坡不仅遵循自然法则，而且能长期维持坡面稳定，有利于生态环境的恢复与健康。
边坡生态修复技术是利用植被涵水固土的特点稳固边坡，并建立先锋物种群落以达到坡体恢复自然状态的综合工程技术。理想的边坡绿化植被构建应包含草、灌结合或草、灌、乔结合，特别是灌木具有根系发育伸展，根系间连结性强，防灾能力好等优点，更加符合坡面生态恢复的要求。但是在边坡修复植被恢复工程实践中草本+灌木混播生长模式往往不易实现，灌木在生长过程中，尤其在群落建植初期阶段常常受到草本植物强烈的资源利用性竞争，使灌木生长受到非常大的抑制。加之各类技术用于盐碱地区，植物受到干旱和盐碱胁迫的影响，最终会导致灌木建植失败。
以上情况严重影响到受损边坡生态系统向更复杂的群落方向进行正向演替的速度。人工种子技术的诞生为边坡生态修复领域的灌木生长提供了一条新的途径，其繁殖速度快，从而减少了移栽驯化过程，管理成本缩减，长远来看价格更低。诸多优势使得发展良种繁育和人工栽培成为在盐碱地区高陡边坡修复工程中高效建植灌木的必然之路。
发明内容
本发明提供灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用，灌木人工种子具有较高的萌发率、生根率和耐盐碱、耐干旱、耐热能力。
本发明的技术方案是，一种灌木人工种子制备方法，包括以下步骤：
S1、取边坡灌木枝条，清洗、消毒处理后截取带有叶原基的腋芽茎段进行组织培养，至从外植体中诱导出长度2.0-3.5mm的微芽；
S2、将微芽与人工胚乳混匀，滴到1-4％质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10-12min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分得到人工种子微芽体；
S3、人工种子微芽体放在包埋液中浸2-3h，再用2-8％质量浓度的第二人工种皮基质封装，最后用CaCl2溶液固化，无菌去离子水冲洗后，吸干水分，即得灌木人工种子。
进一步地，所述边坡灌木为胡枝子、紫穗槐、荆条、刺愧、柠条、木豆或猪屎豆。
进一步地，S1中先用清洁剂和自来水清洗，然后依次用酒精消毒、无菌水清洗、汞溶液浸泡、无菌水清洗，最后吸干表面水分。
进一步地，S1中培养时的培养基为MS培养基，加入有30g/L-1蔗糖和2.5g/L-1的噻苯隆，培养基pH5.8-6.1，在110-121℃高压灭菌20-30min；培养条件为光照强度1000-1500勒克斯、温度为25±1℃、相对湿度为70-80％、光照/黑暗交替进行，其中光照与黑暗持续时间分别为16h和8h。
进一步地，S2中人工胚乳按重量份计，包括35-65份MS培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、1.1-3.2份苄氨基嘌呤、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、4.8-5.2份锐钛型纳米TiO2、1.9-2.5份吉利丁粉、1.2-1.8份1-氨基环丙烷-1-羧酸、1.8-2.2份羧甲基纤维素钠组成。
进一步地，S2中的第一人工种皮基质按重量份计，由30-45份MS培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、0.5-2.2份苄氨基嘌呤、4-7.5份吉利丁粉、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、0.3-0.5份pH调节剂和1.3-1.7份海藻酸钠组成。
进一步地，S3中包埋液按重量份计，由0.3-0.5份特基拉芽孢杆菌、37.33-45.21份改性磷石膏、12.16-15.23份生物炭、0.2-0.3份吲哚-3-乙酸、0.4-0.6份复合菌剂和20-25份蒸馏水组成；第二人工种皮基质按重量份计，由5-10份密陀僧、3-8份艾叶、30-40份腐殖酸、8-12份吉利丁粉和1.3-1.7份海藻酸钠组成。
进一步地，所述改性磷石膏经过湿法过筛工艺去除重金属；处理后的磷石膏总铅、镉、铬质量分数分别为28.22-32.12、0.45-0.51、30.27-33.21mg/kg。
生物炭为有机废物厌氧发酵后脱水压干，经高温热解炭化后获得；例如以河湖底泥作为有机废物，厌氧发酵后脱水压干，经400-550℃高温热解炭化4-6h后获得生物炭，粒径为140-170目。
复合菌剂为8-10份解磷菌、15-20份固氮菌、12-15份解钾菌的混合物，有效活菌数≥5×109CFU/g。
本发明还涉及所述的方法制备得到的灌木人工种子。
本发明还涉及所述的灌木人工种子在盐碱地区边坡修复中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过组培方式制备盐碱地高陡边坡条件下不易产生有效种子的灌木植物，具体选用灌木枝条组织培养，得到的灌木人工种子萌发率高达90％以上，节约了培养基，降低成本。
本发明采用的人工胚乳中，MS、芸苔素内酯、苄氨基嘌呤、1-氨基环丙烷-1-羧酸作为农药、激素和多重菌剂等，可促进植物生长、抵御抗病和增强抗逆性，降低苗期管理成本；吉利丁粉凝固力较强，且含有多种微量元素，它与海藻酸钠制成的成膜剂能起到正互作效应，稳定性好，能控制水分进入到灌木种子内的速率，也会适当补充一定养分。其中，第一人工种皮基质机械强度好、保水性强，能将营养液中的有效成分吸附在其中，在种子萌发时能快速地发挥其作用。
外层包埋液中的改性磷石膏呈酸性且含有的微量元素可用作土壤调理剂来改善土壤结构、降低土壤的盐碱化程度；生物炭作为一种热解副产物，可增强土壤肥力和稳定性，最终实现无害化、资源化利用；加之特基拉芽孢杆菌、吲哚-3-乙酸、复合菌剂，不仅具有良好的抑菌作用，还可为植物生长提供持续性肥力，有效改善盐碱地区土壤微环境。第二人工种皮基质中密陀僧、艾叶、腐殖酸、吉利丁粉、海藻酸钠制成的人工种皮基质具有较强的燥湿、抑菌的作用。制备完成的灌木人工种子可实现机械化操作播种，边坡景观效果好且效率高。
附图说明
图1为实施例1～实施例4四种处理对灌木生物量、株高的影响图。
图2为实施例1～实施例4四种处理对灌木叶绿素、可溶性蛋白含量的影响图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
一种盐碱地区高陡边坡生态修复中的紫穗槐灌木人工种子制备方法，包括如下步骤：
1)选取外植体选取紫穗槐灌木枝条修剪掉叶片，用清洁剂、自来水清洗后，再依次于超净工作台中经75％的酒精消毒、无菌水清洗、0.1％升汞溶液浸泡、无菌水清洗，吸干表面水分；
2)组织培养截取紫穗槐腋芽茎段在MS培养基上培养，辅以加入30g/L-1蔗糖和2.5g/L-1的噻苯隆。将培养基的pH值调整到5.8，在121℃高压灭菌21min。然后把培养物放在光照强度(1000勒克斯)、温度为25℃、相对湿度为70％、光照/黑暗时间为16/8h的条件下培养。培养6周后，从叶片外植体中诱导出长度约3.0mm的微芽；
3)人工种子制作将紫穗槐微芽与人工胚乳混匀，用5mm口径的滴管滴到2％浓度的人工种皮基质中，震荡10min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分。将包裹完成的球状体用2％的CaCl2溶液固化18min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分。
其中人工胚乳按重量份计算由40份MS培养基、0.3份芸苔素内酯、2.2份苄氨基嘌呤、0.2份聚丙烯酰胺、4.8份锐钛型纳米TiO2、1.9份吉利丁粉、1.4份1-氨基环丙烷-1-羧酸、2.0份羧甲基纤维素钠组成；人工种皮基质按重量份计算由35份MS培养基、0.5份芸苔素内酯、2.2份苄氨基嘌呤、4.5份吉利丁粉、0.15份聚丙烯酰胺、0.3份pH调节剂和1.5份海藻酸钠组成。
本实施例制作的紫穗槐人工种子，施用于盐碱地区高陡边坡生态修复中时，混于生态修复面层基材中(1-2cm)。
实施例2
一种盐碱地区高陡边坡生态修复中的紫穗槐灌木人工种子制备方法，包括如下步骤：
1)选取外植体。选取紫穗槐灌木枝条修剪掉叶片，用清洁剂、自来水清洗后，再依次于超净工作台中经75％的酒精消毒、无菌水清洗、0.1％升汞溶液浸泡、无菌水清洗，吸干表面水分；
2)组织培养。截取腋芽茎段在MS培养基上培养，辅以加入30g/L-1蔗糖和2.5g/L-1的噻苯隆。将培养基的pH值调整到5.8，在120℃高压灭菌21min。然后把培养物放在光照强度(1000勒克斯)、温度为25℃、相对湿度为70％、光照/黑暗时间为16/8h的条件下培养。培养6周后，从叶片外植体中诱导出长度约3.0mm的微芽；
3)紫穗槐微芽体制作。将紫穗槐微芽与人工胚乳混匀，用5mm口径的滴管滴到2％质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分；
所述人工胚乳按重量份计算由40份MS培养基、0.3份芸苔素内酯、2.2份苄氨基嘌呤、0.2份聚丙烯酰胺、4.8份锐钛型纳米TiO2、1.9份吉利丁粉、1.4份1-氨基环丙烷-1-羧酸、2.0份羧甲基纤维素钠组成；所述第一人工种皮基质按重量份计算由35份MS培养基、0.5份芸苔素内酯、2.2份苄氨基嘌呤、4.5份吉利丁粉、0.15份聚丙烯酰胺、0.3份pH调节剂和1.5份海藻酸钠组成；
4)人工种子的制作。将初步制作的人工微芽体放在包埋液中浸2.5h。由3％质量浓度的第二人工种皮基质封装。将包裹完成的球状体用2％的CaCl2溶液固化18min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分。
所述包埋液按重量份计算由0.3份特基拉芽孢杆菌、41.21份改性磷石膏、14.88份生物炭、0.2份吲哚-3-乙酸、0.4份复合菌剂、20份蒸馏水组成；所述第二人工种皮基质按重量份计算由6份密陀僧、6份艾叶、35份腐殖酸、9份吉利丁粉、1.5份海藻酸钠组成。
所述改性磷石膏经过湿法过筛工艺去除重金属，粒径为80目；生物炭为苹果树枝厌氧发酵后脱水压干，经高温热解炭化后获得，粒径为160目；复合菌剂为8份解磷菌、15份固氮菌、12份解钾菌的混合物，有效活菌数为5×109CFU/g。
本实施例制作的紫穗槐人工种子，施用于盐碱地区高陡边坡生态修复中时，混于生态修复面层基材中(1-2cm)。
实施例3
一种盐碱地区高陡边坡生态修复中的荆条灌木人工种子制备方法，包括如下步骤：
1)选取外植体。选取荆条灌木枝条修剪掉叶片，用清洁剂、自来水清洗后，再依次于超净工作台中经75％的酒精消毒、无菌水清洗、0.1％升汞溶液浸泡、无菌水清洗，吸干表面水分；
2)组织培养。截取荆条腋芽茎段在MS培养基上培养，辅以加入30g/L-1蔗糖和2.5g/L-1的噻苯隆。将培养基的pH值调整到6.0，在110-120℃高压灭菌20min。然后把培养物放在光照强度(1000勒克斯)、温度为25.2℃、相对湿度为73％、光照/黑暗时间为16/8h的条件下培养。培养6周后，从叶片外植体中诱导出长度约3.0mm的微芽；
3)荆条微芽体制作。将荆条微芽与人工胚乳混匀，用5mm口径的滴管滴到2％质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分；
所述人工胚乳按重量份计算由45份MS培养基、0.3份芸苔素内酯、2.2份苄氨基嘌呤、0.3份聚丙烯酰胺、5.1份锐钛型纳米TiO2、2.1份吉利丁粉、1.5份1-氨基环丙烷-1-羧酸、1.9份羧甲基纤维素钠组成；所述第一人工种皮基质按重量份计算由38份MS培养基、0.5份芸苔素内酯、1.7份苄氨基嘌呤、6.5份吉利丁粉、0.2份聚丙烯酰胺、0.5份pH调节剂和1.5份海藻酸钠组成；
4)人工种子的制作。将初步制作的人工微芽体放在包埋液中浸2.5h。由5％质量浓度的第二人工种皮基质封装。将包裹完成的球状体用2％的CaCl2溶液固化20min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分。
所述包埋液按重量份计算由0.5份特基拉芽孢杆菌、43.33份改性磷石膏、13.88份生物炭、0.2份吲哚-3-乙酸、0.4份复合菌剂、23份蒸馏水组成；所述第二人工种皮基质按重量份计算由8份密陀僧、6份艾叶、33份腐殖酸、10份吉利丁粉、1.5份海藻酸钠组成。
其中改性磷石膏经过湿法过筛工艺处理，粒径为60目；生物炭为河湖底泥作为有机废物厌氧发酵后脱水压干，经550℃高温热解炭化后，粒径为150目；复合菌剂为8份解磷菌、18份固氮菌、15份解钾菌的混合物。
本实施例制作的荆条人工种子，施用于盐碱地区高陡边坡生态修复中时，混于生态修复面层基材中(1-2cm)。
实施例4
一种盐碱地区高陡边坡生态修复中的紫穗槐灌木人工种子制备方法，包括如下步骤：
1)选取外植体。选取紫穗槐灌木枝条修剪掉叶片，用清洁剂、自来水清洗后，再依次于超净工作台中经75％的酒精消毒、无菌水清洗、0.1％升汞溶液浸泡、无菌水清洗，吸干表面水分；
2)组织培养。截取腋芽茎段在MS培养基上培养，辅以加入30g/L-1蔗糖和2.5g/L-1的噻苯隆。将培养基的pH值调整到5.8，在120℃高压灭菌21min。然后把培养物放在光照强度(1000勒克斯)、温度为25℃、相对湿度为70％、光照/黑暗时间为16/8h的条件下培养。培养6周后，从叶片外植体中诱导出长度约3.0mm的微芽；
3)紫穗槐微芽体制作。将紫穗槐微芽与人工胚乳混匀，用5mm口径的滴管滴到2％质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分；
所述人工胚乳按重量份计算由40份MS培养基、0.3份芸苔素内酯、2.2份苄氨基嘌呤、0.2份聚丙烯酰胺、4.8份锐钛型纳米TiO2、1.9份吉利丁粉、1.4份1-氨基环丙烷-1-羧酸、2.0份羧甲基纤维素钠组成；所述第一人工种皮基质按重量份计算由35份MS培养基、0.5份芸苔素内酯、2.2份苄氨基嘌呤、0.15份聚丙烯酰胺、0.3份pH调节剂和1.5份海藻酸钠组成；
4)人工种子的制作。将初步制作的人工微芽体放在包埋液中浸2.5h。由3％质量浓度的第二人工种皮基质封装。将包裹完成的球状体用2％的CaCl2溶液固化18min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分。
所述包埋液按重量份计算由0.3份特基拉芽孢杆菌、41.21份改性磷石膏、14.88份生物炭、0.2份吲哚-3-乙酸、0.4份复合菌剂、20份蒸馏水组成；所述第二人工种皮基质按重量份计算由6份密陀僧、6份艾叶、35份腐殖酸、1.5份海藻酸钠组成。
所述改性磷石膏经过湿法过筛工艺去除重金属，粒径为80目；生物炭为苹果树枝厌氧发酵后脱水压干，经高温热解炭化后获得，粒径为160目；复合菌剂为8份解磷菌、15份固氮菌、12份解钾菌的混合物，有效活菌数为5×109CFU/g。
本实施例制作的紫穗槐人工种子，施用于盐碱地区高陡边坡生态修复中时，混于生态修复面层基材中(1-2cm)。
通过上述实施例得到的灌木人工种子，以只包埋一层的紫穗槐微芽种子为CK对照组(实施例1)，添加外层改性包埋液为处理组L1(实施例2)、L2(实施例3)，包埋单一成膜剂处理组N1(实施例4)，将其分别播撒置于盆栽试验(花盆口径×底径×高度为：20cm×15cm×17.5cm)中，每盆播撒种子30粒，每组设置5个重复。试验开始起每天都对种子的萌发进行观察和记录，将种子破土冒芽作为萌发的标准，将发芽末期连续10天均没有萌发的时候，视为萌发结束，对发芽的数量进行统计，并计算出发芽指标。从花盆中随机取出15株幼苗测定不同处理下的株高和生物量。在自然环境下生长60天后收获新鲜叶片进行生理指标测定。结果如下：
表1三种处理对种子萌发的影响
四种处理对幼苗单株生物量、株高的影响见图1，三种处理对幼苗叶绿素、可溶性蛋白含量的影响见图2。结果表明，单一海藻酸钠覆膜有一定的成膜作用，但存在着局限性，而吉利丁粉和海藻酸钠制成的成膜剂能起到正互作效应，克服单一成膜剂易失水的特性，同时增其微量元素，从而提高萌发率。本发明对盐碱地区边坡生态修复中的灌木生长有积极作用，所用原料绿色环保且成膜特性优良，能显著提高灌木种子的发芽势和发芽率，有效调节植物生长发育过程，使其有良好的耐盐碱、耐干旱、耐热能力，在边坡生态修复领域中具有广阔的应用前景。
上述实施例只为说明本发明的技术思路和特点，所述内容仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此。在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等效变化或改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种灌木人工种子制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取边坡灌木枝条，清洗、消毒处理后截取带有叶原基的腋芽茎段进行组织培养，至从外植体中诱导出长度2.0-3.5mm的微芽；
S2、将微芽与人工胚乳混匀，滴到1-4%质量浓度的第一人工种皮基质中，震荡10-12min，无菌去离子水冲洗后，吸干水分得到人工种子微芽体；
S3、人工种子微芽体放在包埋液中浸2-3h，再用2-8%质量浓度的第二人工种皮基质封装，最后用CaCl2溶液固化，无菌去离子水冲洗后，吸干水分，即得灌木人工种子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述边坡灌木为胡枝子、紫穗槐、荆条、刺愧、柠条、木豆或猪屎豆。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：S1中先用清洁剂和自来水清洗，然后依次用酒精消毒、无菌水清洗、汞溶液浸泡、无菌水清洗，最后吸干表面水分。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S1中培养时的培养基为MS培养基，加入有30 g/L-1蔗糖和2.5 g/L-1的噻苯隆，培养基pH5.8-6.1，在110-121℃高压灭菌20-30min；培养条件为光照强度1000-1500勒克斯、温度为25±1℃、相对湿度为70-80%、光照/黑暗交替进行，其中光照与黑暗持续时间分别为16h和8h。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中人工胚乳按重量份计，包括35-65份MS培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、1.1-3.2份苄氨基嘌呤、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、4.8-5.2份锐钛型纳米TiO2、1.9-2.5份吉利丁粉、1.2-1.8份1-氨基环丙烷-1-羧酸、1.8-2.2份羧甲基纤维素钠组成。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中的第一人工种皮基质按重量份计，由30-45份MS培养基、0.2-0.5份芸苔素内酯、0.5-2.2份苄氨基嘌呤、4-7.5份吉利丁粉、0.1-0.3份聚丙烯酰胺、0.3-0.5份pH调节剂和1.3-1.7份海藻酸钠组成。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S3中包埋液按重量份计，由0.3-0.5份特基拉芽孢杆菌、37.33-45.21份改性磷石膏、12.16-15.23份生物炭、0.2-0.3份吲哚-3-乙酸、0.4-0.6份复合菌剂和20-25份蒸馏水组成；第二人工种皮基质按重量份计，由5-10份密陀僧、3-8份艾叶、30-40份腐殖酸、8-12份吉利丁粉和1.3-1.7份海藻酸钠组成。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述改性磷石膏经过湿法过筛工艺去除重金属；生物炭为有机废物厌氧发酵后脱水压干，经高温热解炭化后获得；复合菌剂为8-10份解磷菌、15-20份固氮菌、12-15份解钾菌的混合物，有效活菌数≥5×109CFU/g。
9.权利要求1~8任意一项所述的方法制备得到的灌木人工种子。
10.权利要求9所述的灌木人工种子在盐碱地区边坡修复中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311359040.0A CN117441614A (zh) | 2023-10-19 | 2023-10-19 | 灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311359040.0A CN117441614A (zh) | 2023-10-19 | 2023-10-19 | 灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117441614A true CN117441614A (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=89593984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311359040.0A Pending CN117441614A (zh) | 2023-10-19 | 2023-10-19 | 灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117441614A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1232365A (zh) * | 1996-08-02 | 1999-10-20 | 拜尔公司 | 水凝胶包被的生物材料,包被所述材料的方法,以及其作为人工种子的用途 |
| CN101849503A (zh) * | 2009-10-26 | 2010-10-06 | 刘宏源 | 一种铁皮石斛人工种子的制作方法 |
| WO2013096531A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Plant artificial seeds and methods for the production thereof |
| CN104302165A (zh) * | 2011-12-21 | 2015-01-21 | 纳幕尔杜邦公司 | 具有多层的植物人工种子及其制备方法 |
| CN104737902A (zh) * | 2013-12-25 | 2015-07-01 | 广州中医药大学 | 铁皮石斛纳米人工种子及其制作方法 |
| CN105557528A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-11 | 江苏大学 | 一种抗菌的诸葛菜人工种子制作方法 |
| CN106134995A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-23 | 江苏大学 | 一种双层包埋的诸葛菜人工种子制作方法 |
-
2023
- 2023-10-19 CN CN202311359040.0A patent/CN117441614A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1232365A (zh) * | 1996-08-02 | 1999-10-20 | 拜尔公司 | 水凝胶包被的生物材料,包被所述材料的方法,以及其作为人工种子的用途 |
| CN101849503A (zh) * | 2009-10-26 | 2010-10-06 | 刘宏源 | 一种铁皮石斛人工种子的制作方法 |
| WO2013096531A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Plant artificial seeds and methods for the production thereof |
| CN104302165A (zh) * | 2011-12-21 | 2015-01-21 | 纳幕尔杜邦公司 | 具有多层的植物人工种子及其制备方法 |
| CN104737902A (zh) * | 2013-12-25 | 2015-07-01 | 广州中医药大学 | 铁皮石斛纳米人工种子及其制作方法 |
| CN105557528A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-11 | 江苏大学 | 一种抗菌的诸葛菜人工种子制作方法 |
| CN106134995A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-23 | 江苏大学 | 一种双层包埋的诸葛菜人工种子制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡颂平等: "《植物细胞组织培养技术》", vol. 02, 30 June 2022, 中国农业大学出版社, pages: 88 - 91 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103214315B (zh) | 一种含采石场渣土、畜粪、秸秆和木炭粉的绿化基质及其制备方法 | |
| CN103907424B (zh) | 一种快速培育凤丹实生苗的培育方法 | |
| CN110089337B (zh) | 一种乡土红树植物榄李种子的收集及育苗方法 | |
| CN104206144B (zh) | 一种红树植物银叶树种苗繁育栽培的方法 | |
| CN106416904A (zh) | 一种优质油茶树苗的培育方法 | |
| CN103694039B (zh) | 一种川鄂连蕊茶良种的轻型栽培基质及其容器育苗方法 | |
| CN103858771B (zh) | 一种玉米转基因组培苗的移栽方法 | |
| CN113179880A (zh) | 一种秋茄育苗方法 | |
| CN111642299A (zh) | 一种抑制列当的虫粪有机肥及其制备方法和用途 | |
| CN106717829A (zh) | 珠子参的种植方法 | |
| CN111771446A (zh) | 一种促进沉香种植土壤改良的方法 | |
| CN110226440B (zh) | 一种唐古特白刺露地育苗方法 | |
| CN107996242A (zh) | 一种辣木容器育苗方法 | |
| CN107624437A (zh) | 一种天然林下自播苗上袋种植技术 | |
| CN112974505B (zh) | 一种活化剂协同固氮蓝藻修复稻田土壤镉污染的方法 | |
| CN112868498A (zh) | 一种薄壳山核桃容器育苗轻基质 | |
| CN112753533A (zh) | 一种促生抗逆水稻育秧基础基质、育秧基质及其制备方法和育秧方法 | |
| CN111826291A (zh) | 提髙干旱、盐碱地区树木成活率的生物菌液、制备及应用 | |
| CN108770865B (zh) | 阿坝垂穗披碱草种子包衣剂 | |
| CN113079930B (zh) | 一种沿海滩涂地区柽柳育苗基质及播种育苗方法 | |
| CN108901751A (zh) | 一种适合蔬菜立体种植的固体基质及种植方法 | |
| CN117441614A (zh) | 灌木人工种子的制备方法及其在盐碱地区边坡修复中的应用 | |
| CN108575493A (zh) | 一种富硒桃金娘的种植方法 | |
| CN103444527A (zh) | 一种湖北贝母的促生栽培方法 | |
| GB2609995A (en) | Cultivation method of seedling from seed of wild ancient tea tree and method for preparing seedling tea |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |