[發明專利]一種施用光合細菌提高向日葵耐鉛性的方法

有效

• 申請號: 201210219440.7
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102742396A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 邵雙;邵賢;郭曉雷
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: A01C1/00
• 分類號: A01C1/00;A01G7/06
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

本發明涉及一種改善土壤逆境的方法，特別是涉及一種施用光合細菌提高向日葵耐鉛性的方法。

背景技術

鉛在土壤中的溶解度小，滯留時間長，是一種不可降解的環境污染物。我國土壤鉛污染量大而廣，隨著高速公路建設的迅猛發展，含鉛汽油的大量使用，城市污水及垃圾處理不當，工業生產所產生的“三廢”的不合理排放，農藥、除草劑和化肥的使用，以及因采礦造成的廢棄地等原因，使土壤鉛污染日趨嚴重。

鉛并不是動、植物生長發育的必需元素。鉛被動進入植物根，皮或葉片并積累，使植物受害。Pb對植物根系生長的影響是顯著的，減少根細胞的有絲分裂速度，根量減少，根冠膨大、變黑、腐爛，植物地上部分生物量隨后下降，葉片失綠明顯，嚴重時逐漸枯萎、死亡；鉛的積累也直接影響細胞的代謝作用，引起活性氧代謝酶系統的破壞；高濃度Pb還使種子萌發率和胚根長度、上胚軸長度降低，甚至出現胚根組織壞死。更受關注的是，鉛會進入食物鏈，危及人類的健康。鉛對機體損傷呈多系統性、多器官性和不可逆性，其作為中樞神經系統毒物，對兒童的身體和智能的危害更為嚴重。

對鉛污染土壤的治理和開發利用主要包括兩方面，其一是鉛污染土壤的治理，其二是充分挖掘和利用植物的耐鉛遺傳特性，即篩選耐鉛品種和克隆抗鉛相關基因。目前采用的物理化學方法修復鉛污染土壤，費用昂貴，破壞環境，容易造成二次污染，且往往并不能達到真正清除鉛的目的，近十年出現的植物修復技術在不破壞環境的條件下使土壤鉛得以清除，是一種綠色環保技術。用于修復土壤鉛污染的植物包括圓葉遏藍菜、香蒲、向日葵、一枝黃花、羊茅、玉米、苣荬菜、東南景天等，其中經濟作物因生物量相對較大和創造經濟價值而成為首選。但是，無論在鉛濃度較高的污染土壤中進行植物修復，還是在鉛濃度較低的土壤中種植耐受鉛的經濟作物以獲得產量，植株生長緩慢、長勢弱、生物量小都是限制效果的最主要因素之一。如果能探索到行之有效的處理方法，使作物在鉛污染土壤中仍能快速、大量的生長，則對于污染治理和作物增收都大有裨益。

向日葵是我國乃至世界廣泛栽培的經濟作物之一。它的種子俗稱葵瓜子，既是老少皆宜的餐后零食，又可榨出低膽固醇的葵花油，油渣做飼料。它的花朵明亮大方，可做切花。向日葵是鉛富集植物，可通過植物萃取的方式去除土壤中的鉛，然而，鉛的毒害作用使向日葵根量少，生長緩慢，生物量小。如果能提高向日葵的耐鉛能力，使之保持較高富集系數的同時，增大生物量，則增加了土壤鉛的萃取總量，加快治理進程，并可收獲較高的產量，創造經濟和社會價值。

光合細菌能在有光照缺氧的環境中進行不產氧光合作用，同高等植物相比，它也含有類似的捕光色素，但只有一個光系統，即PSI，而且原始供氫體不是水，而是H₂S?（或一些有機物）。光合細菌在自身的同化代謝過程中，又完成了產氫、固氮、分解有機物三個自然界物質循環中極為重要的化學過程。光合細菌的這些特征彌補了向日葵在鉛污染土壤中因根系吸收營養不足而導致的地上部光合作用減弱的現象，大大提高葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量，增強光合速率，并反過來促進向日葵根系的生長，從而達到提高抗性，增產增效的目的。光合細菌厭氧光照培養，因此不需要一般菌劑生產所需的發酵罐等大型儀器設備，生產成本很低，生產過程安全，使用后環境友好，又高效，操作簡單，是解決鉛污染土壤種植向日葵問題的首選辦法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種施用光合細菌提高向日葵耐鉛性的方法，對鉛污染土壤中向日葵生長有高效促進性。極顯著增加葉綠素、類胡蘿卜素含量，株高莖粗、干重、鮮重、光合作用均大幅度提高，丙二醛、脯氨酸、POD酶等抗性指標含量提高。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種施用光合細菌提高向日葵耐鉛性的方法，其所述方法包括以下過程：向日葵播種前，取光合細菌菌劑原液稀釋10倍浸種，自一葉一心期開始，每周監測向日葵葉綠素含量，方法為：選擇群體內典型植株3-5株，選取最上部節位處的完全展開葉片，測定葉綠素含量，如果葉綠素含量在1.9mg/L左右時，表示此時植株生長較正常，可不必噴施光合細菌菌劑，或在初花期取0.1mol/L的氯化鈣溶液葉面噴施一次，24小時后再取光合細菌菌劑原液稀釋200倍噴施一次即可。

所述的一種施用光合細菌提高向日葵耐鉛性的方法，其所述光合細菌菌劑產品性狀：紅褐色液體；或淡黃色或黃褐色粉末，成份含量：光合細菌≥50億/ml或光合細菌≥100億/克。