一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法

本发明涉及林木栽培和环境修复，尤其涉及一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法。

背景技术：

1、土壤重金属污染是目前备受世界关注的环境问题。据2014年中国环境保护部(mep)和国土能源部(mlr)发布的《全国土壤污染状况调查公报》，在我国被调查的630万km2土地中，污染物总超标率为16.1％，无机型为主要污染类型、占全部超标点位的82.8％，点位超标率cd＞hg＞as＞cu＞pb＞cr＞zn。10年来，随着工业化、城市化、现代化的快速推进，采矿活动和工业生产的扩张，以及化石燃料和农药化肥的大量使用，使大量的重金属被释放到环境中，导致我国土壤重金属污染范围更广、污染程度更严重。

2、据报道，白花泡桐(paulowniafortunei)对pb、zn、mn、cu、cd等重金属有良好的耐受和富集能力，对pb、zn、mn的富集能力达到超富集植物标准，其主干对重金属积累量为枝叶的2倍以上，重金属将作为木材的结构成分，随着每一轮砍伐从土壤中迁移出来，是一种可用于土壤重金属污染修复的林木品种。然而，在重金属污染修复的生产实践中我们发现，白花泡桐幼苗在锰矿尾矿地等重度重金属污染地的定植成活率偏低，严重影响了修复效率，并提高了修复成本。因此，如何提高修复植物幼苗在重金属污染地的定植成活率，是当前该领域急需解决的关键问题。

3、se是植物生长所需的一种有益元素，能够增强植物生物抗氧化作用和植物对环境胁迫的抗性，增强幼苗抗重金属胁迫能力，从而提高幼苗移栽成活率。我们近期通过实验发现，在含致死浓度的hg、cd、pb、as、cr等重金属的生根培养基中，添加se0.2-0.5mg/l，白花泡桐能够正常生长生根，其植株的株高、叶数、生根数量与常规生根培养长出的植株没有明显差别(图1和图2)，说明se有提高植物在hg、cd、pb、as、cr重度污染地定植成活率的潜力；但进一步实验发现，se提高植物在重金属污染地定植成活率的效果往往在刚施用的初始几天效果显著，之后这种效果快速减弱。

4、另外，我们通过实验发现，黑曲霉菌能使含有半致死浓度cd、zn、cu、as的培养基中的白花泡桐小苗成活率提高到100％，生物量也得到大幅度提升(图3)；进一步经过盆栽实验发现，这种有益效果初始时相对微弱，但随着处理时间的延长，菌株的有益效果逐渐增强并最终趋于稳定。且已有的研究表明，黑曲霉菌是一种根际微生物，具有裂解大分子有机物和难溶无机物、改善土壤结构、增强土壤肥力、便于作物吸收利用、提高作物产量等效果，通常作为生物肥料应用于农业生产。相较于其它已发现的应用于重金属污染修复的菌根真菌、根瘤菌、植物内生菌和根际微生物，黑曲霉菌具有更强的环境适应性和更快的生长速度，易于培养和生产，也更易于定植到相对贫瘠的重金属污染土壤中，在生态环境修复生产实践中具有更大的应用潜力。

5、基于上述的问题和发现，本发明通过移栽前用na2seo3水溶液浇淋白花泡桐小苗，在定植时根际施用活化的黑曲霉孢子粉，通过上述处理，白花泡桐在重金属污染地定植成活率和定植初期的生物量均得到有效提高。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中白花泡桐在重金属污染地中定植成活率偏低的问题，而提出了一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，通过在定植前2-4天用0.4-0.6mg/l的na2seo3的水溶液浇淋白花泡桐小苗，在定植时根际施用活化的黑曲霉孢子粉(有效活菌数＞10亿/克)1.5-2.5g/株。通过上述处理，4个月后观测，白花泡桐在重金属污染地定植成活率比对照提高61.2％-80.9％，株高比对照提高67.7％-97.6％。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，包括以下具体步骤：

4、s1：配制0.4-0.6mg/l的na2seo3水溶液；

5、s2：在白花泡桐小苗定植到重金属污染地的前2-4天，用步骤s1配置的na2seo3水溶液浇淋植株，每100株浇淋2.8-3.2l溶液；

6、s3：将市售的黑曲霉菌孢子粉(有效活菌数≥50亿/克)和含水量26％-31％的麦麸基质按体积比为1∶5的比例混合，搅拌均匀后装入塑料袋中，放置阴凉环境活化2-4天，利于菌株后续在土壤中定植生长；

7、s4：经步骤s2处理的白花泡桐小苗定植到重金属污染地时，将步骤s3中活化的黑曲霉菌(有效活菌数＞10亿/克)施放于小苗的根际，每个定植穴施放1.5-2.5g；

8、s5：白花泡桐小苗定植后的水肥等管理方法与常规造林相同；

9、s6：通过步骤s1-s5的方法将白花泡桐小苗定植于重金属污染地，定植4个月后观测，白花泡桐在重金属污染地的定植成活率比对照提高61.2％-80.9％，其株高比对照提高67.7％-97.6％。

10、作为本发明的进一步技术方案，所述s1中，na2seo3为市售的化学纯或分析纯药品。

11、作为本发明的进一步技术方案，所述s2中，白花泡桐小苗是指组培生根苗移栽到大棚中炼苗培养40-60天、苗高15-20cm的穴盘苗或营养杯苗。

12、作为本发明的进一步技术方案，所述s3中，含水量为26％-31％的麦麸基质的制备方法为：每100g市售麦麸，加入清水35-45ml，搅拌均匀，制成的麦麸基质表观湿润、松散、不结团。

13、作为本发明的进一步技术方案，所述s3中，阴凉环境为温度28±3℃、无强光照射的室内环境。

14、本发明的有益效果为：

15、1.在小苗定植前，用合适浓度的na2seo3的水溶液浇淋处理，可以增强小苗的生物抗氧化作用和对环境胁迫的抗性，减少重金属对植株的毒害，从而提高小苗抗重金属胁迫的能力，避免小苗定植到重金属污染土壤后因急性中毒而引发的大量死亡。

16、2.黑曲霉菌刚施用时其初始的作用相对微弱，但在土壤中经过一段时间的生长繁殖后，其对重金属的减毒效果和对植物的有益作用逐渐得到增强并最终趋于稳定，且这种效果是持久的。

17、3.将效果显著、快速、但短效的外源无机微量元素se，和初始作用相对微弱、但后续效果稳定持久的黑曲霉菌相结合，用于提高白花泡桐在重金属污染土壤修复中的定植成活率；本专利实施结果显示，上述两种方法结合，白花泡桐于重金属污染地定植4个月，定植成活率比对照高61.2％-80.9％，株高比对照提高67.7％-97.6％。

技术特征：

1.一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，其特征在于，所述s1中，na2seo3为市售的化学纯或分析纯药品。

3.根据权利要求1所述的一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，其特征在于，所述s2中，白花泡桐小苗是指组培生根苗移栽到大棚中炼苗培养40-60天、苗高15-20cm的穴盘苗或营养杯苗。

4.根据权利要求1所述的一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，其特征在于，所述s3中，含水量为26％-31％的麦麸基质的制备方法为：每100g市售麦麸，加入清水35-45ml，搅拌均匀，制成的麦麸基质表观湿润、松散、不结团。

5.根据权利要求1所述的一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，其特征在于，所述s3中，阴凉环境为温度28±3℃、无强光照射的室内环境。

技术总结本发明公开了一种提高白花泡桐在重金属污染地定植成活率的方法，包括以下步骤：配制0.4‑0.6mg/L的Na<subgt;2</subgt;SeO<subgt;3</subgt;水溶液；在白花泡桐小苗定植到重金属污染地的前2‑4天，每100株浇淋2.8‑3.2LNa<subgt;2</subgt;SeO<subgt;3</subgt;水溶液；将市售的黑曲霉菌孢子粉和含水量26％‑31％的麦麸基质按体积比为1∶5的比例混合，搅拌均匀后装入塑料袋中，放置阴凉环境活化2‑4天；经Na<subgt;2</subgt;SeO<subgt;3</subgt;水溶液处理的白花泡桐小苗定植到重金属污染地时，将活化的黑曲霉菌施放于小苗的根际，每个定植穴施放1.5‑2.5g。本发明使白花泡桐在重金属污染地定植成活率比对照提高61.2％‑80.9％，4个月内株高比对照高67.7％‑97.6％。技术研发人员：黄宁珍,何金祥,苏江,洗康华,付传明,刘宝骏,桑瑾涵受保护的技术使用者：广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所技术研发日：技术公布日：2024/12/2