[發明專利]一種采用氧化石墨烯提高高羊茅種子萌發的方法

在審

• 申請號: 201810353020.5
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108521930A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 多立安;趙樹蘭;王曉靜
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: A01C1/00
• 分類號: A01C1/00;A01C1/08
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

本發明公開了一種采用氧化石墨烯提高高羊茅種子萌發的方法。它是采用塑料花盆，裝入200 g自然風干后的土壤，選擇高羊茅種子，用3%的H₂O₂表面消毒10 min，無菌水沖洗3次，每次1~2 min，晾干；每個花盆中均勻播撒0.25 g高羊茅種子再均勻分別播撒0.025、0.05、0.1、0.15和0.2 mg氧化石墨烯，即每克種子氧化石墨烯用量為0.1、0.2、0.4、0.6和0.8 mg。本發明選擇中國北方常用的冷季型草坪草高羊茅作為研究對象，探究氧化石墨烯對高羊茅種子萌發的影響，為更加合理使用碳納米材料，并為草坪高效建植提供技術支持。

技術領域

本發明屬于城市園林綠化技術領域，涉及一種采用氧化石墨烯提高高羊茅種子萌發的方法。

背景技術

城市化進程的不斷推進，使占據重要地位的城市園林綠化得到了快速的發展。作為城市園林綠化中不可缺少的草坪，不但具有保持水土等顯著的生態效益，還能美化環境，具有很高的美學價值，也為人們提供休閑娛樂的場所。由于草坪的生態效益、美學價值和娛樂功能，越來越受到大家的重視。草坪草在建植和管理過程中存在諸多困難，如建植養護成本高、施工要求高、土壤鹽漬化程度不斷加深、重金屬污染不斷加劇、養護不周造成干旱脅迫等等，亟待找到新的解決辦法和途徑。植生帶的產生和發展，有力推進了草坪業的發展，是草坪種植的一場重大革命，在一定程度上解決了草坪建植和養護的問題，但是還需要進一步的革新和發展。另外，隨著對新型納米材料研究的不斷深入和廣泛應用，發現不同類型的納米材料對不同植物的生長產生不同的影響，其中，對草坪草生長影響的相關研究報道十分有限，納米材料能否為解決草坪建植和養護問題提供新的方向尚待研究。

氧化石墨烯（GO）與其他吸附劑相比，表面積巨大、合成條件溫和、成本相對較低、較容易在其表面修飾一些功能化基團，還可與其他材料復合以增強吸附效果，讓氧化石墨烯在重金屬吸附領域有廣闊的應用前景。研究發現多層氧化石墨烯可以有效吸附去除水中的重金屬鎘和鈷等離子。張秀蓉發現，磁性氧化石墨烯在pH=3~10內隨著pH值的增加對Cd(Ⅱ)的吸附量逐漸增加，適用于實際水處理中低濃度Cd (Ⅱ)有效吸附，且有良好的再生性。有研究用掃描電鏡對GO/SiO₂吸附鎘前后進行掃描發現吸附前其表面凹凸不平呈不規則片狀結構，片層之間存在一定間距，吸附后表面較平整，表面及片層之間的空隙被吸附的鎘填充，說明GO/SiO₂對Cd (Ⅱ)吸附效果良好。隨著納米材料的大量使用，在環境中的積累不可避免，植物在這種環境條件下會發生什么變化引起科研工作者的關注，并開展氧化石墨烯對生物影響的相關研究。氧化石墨烯對生物的影響研究多集中于水生生物，也有一部分是大田作物，但是總體來說對土培植物的影響研究還相對較少，那么將氧化石墨烯加入到重金屬污染的土壤中會對植物的生長產生什么影響，需要進一步研究。

植物本身具備一定抵抗不良環境的能力，即抗逆性，納米材料的存在是否會對植物抗逆性造成影響，尚未知。研究表明，在高鹽脅迫條件下，多壁碳納米管的應用不僅使花椰菜細胞膜的通透性和根部細胞膜脂類的組成和硬度發生改變，還促進其對水分的吸收和CO₂的同化，能在一定程度上緩解高鹽脅迫，從而促進花椰菜的生長。研究表明，微克級別的氧化石墨烯會加重干旱和高鹽脅迫下對擬南芥不利影響，而對良好環境條件下的擬南芥生長既沒有抑制作用也沒有促進作用。這方面的研究還十分有限，納米材料的使用對植物抗逆性的影響仍待深入研究。

目前草坪建植的方法有五種：直播、噴播、草皮卷，鋪綠草毯、鋪植生帶。直播是整好地后在無風天氣條件下用手推播種機進行播種；噴播是用噴播機將經過技術處理的植物種子、保水劑、粘合劑、纖維覆蓋物及植物生長所需的營養物質混合、攪拌并噴灑到所需種植的地方；草皮卷是將選好的草坪切成不同草塊，移到平整過的土地上平鋪，塊與塊之間留20~30 mm的縫隙，再填土，鋪后及時滾壓澆水（若草種為冷季型則可不留縫隙）；鋪綠草毯是在工廠里用機械方法將保護層、種子混合層及墊層制成草毯，現場易鋪即可；植生帶是把草種、肥料、保水劑等按一定的密度經過機器的滾壓和針刺等復合定位工序定植在可自然降解的無紡布或其它材料上，后期直接鋪植并蓋上1 cm厚的土。