專利名稱：采用生活垃圾堆肥渣滓提高草皮越冬性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及城市草坪植物耐受嚴(yán)寒的方法。更具體的說(shuō)是一種采用城市生活垃圾堆肥渣滓提高草皮抗寒越冬性的方法。
背景技術(shù)：
城市草坪是城市綠化體系中重要的組成部分。城市草坪不僅在綠化、美化、運(yùn)動(dòng)和休閑場(chǎng)地方面起著不可替代的作用，而且在維持城市生態(tài)環(huán)境平衡，調(diào)控生態(tài)機(jī)能建設(shè)方面意義重大。隨著人們生活水平的不斷提高，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷改進(jìn)，對(duì)城市草坪綠地的要求越來(lái)越高。草坪的數(shù)量和質(zhì)量是城市綠化水平的重要標(biāo)志。城市人均綠化面積的多少，已經(jīng)成為衡量一座城市是否發(fā)展的重要因素。目前，草皮已成為一些國(guó)家的熱銷產(chǎn)品，有報(bào)道稱，僅美國(guó)草皮銷售產(chǎn)值每年超過(guò)100億美元。我國(guó)草皮生產(chǎn)前景同樣廣闊，很多城市每平方米售價(jià)高達(dá)10元。由此，催生了一大批綠化公司和園林企業(yè)，為城市綠化服務(wù)。然而，在綠化公司和園林企業(yè)培植草皮的過(guò)程中，還有很多制約因素。其中最為重要的制約因素就是溫度。我國(guó)北方地區(qū)和廣大山區(qū)冬季嚴(yán)寒且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。因?yàn)楸狈蕉斓膰?yán)寒，室外平均溫度達(dá)到零下十幾度甚至幾十度，草坪植物，尤其是草坪植物的幼苗無(wú)法耐受嚴(yán)寒，所以綠化公司和園林企業(yè)往往不選擇在秋末種植草坪。但是春天又是草皮需求量最大的季節(jié)，草坪企業(yè)往往只能選擇提早培植草皮，以供春天時(shí)需要，這樣即加大了成本，又占用了資源。同時(shí)，整個(gè)冬季也無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)，又造成了時(shí)間的閑置。大量的試驗(yàn)研究表明，許多溫帶植物經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的非冰凍低溫適應(yīng)后，即冷馴化后，抗寒力提高，而且這種抗寒力的大小因植物種類而異。植物在冷馴化過(guò)程中，不僅細(xì)胞形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、生理生化過(guò)程發(fā)生改變，而且許多受低溫調(diào)節(jié)的特異蛋白和mRNAs也被誘導(dǎo)表達(dá)。袁學(xué)軍等通過(guò)向葉片噴灑B9來(lái)提高假儉草的抗寒能力，梁軍等通過(guò)三種細(xì)菌制劑及其復(fù)合肥對(duì)草坪草抗寒性效應(yīng)進(jìn)行研究，游明鴻等通過(guò)施鉀肥對(duì)提高假儉草的抗寒性進(jìn)行研究。研究表明，城市生活垃圾堆肥(簡(jiǎn)稱“堆肥”)含有豐富的有機(jī)質(zhì)、N、有效P、Ca 和K等營(yíng)養(yǎng)元素，能夠提高土壤肥力，改善土壤的理化性質(zhì)，提高作物產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)旨在研究堆肥對(duì)草坪植物幼苗期耐寒性的影響。在研制中，經(jīng)過(guò)冷鍛煉后， 草坪植物黑麥草仍然可以很好的成活，為草坪植物冬季生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和實(shí)際檢驗(yàn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了如下的技術(shù)內(nèi)容
一種采用城市生活垃圾堆肥渣滓提高草皮抗寒越冬中的方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行
(1)堆肥粗篩后烘干至恒重備用，稱取粗篩后烘干的堆肥，放入自來(lái)水過(guò)濾，收集濾液； 再重復(fù)量取兩次自來(lái)水繼續(xù)對(duì)堆肥進(jìn)行過(guò)濾，收集每一次的濾液，將3次收集的堆肥淋洗液進(jìn)行混合，放入冰箱保存；將三次過(guò)濾后的堆肥渣滓放入105°C的烘箱中烘至恒重；其中堆肥自來(lái)水的重量體積比1:1-2;(2)取籽粒飽滿、均勻的黑麥草種子，分別播于鋪有濾紙和處理后堆肥渣滓的培養(yǎng)皿中，每皿lg，將播有種子的培養(yǎng)皿置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)萌發(fā)，每天早晚各澆水1-2次，調(diào)換各培養(yǎng)皿的位置保證光照一致，培養(yǎng)期間實(shí)驗(yàn)室的平均溫度為16.8°C 22. TC ；平均濕度為 42. 5% ；
(3)自種子萌發(fā)后第十天開(kāi)始，每天向培養(yǎng)黑麥草幼苗的培養(yǎng)皿中澆5-8ml堆肥淋洗液，種子萌發(fā)后40天，移入光照培養(yǎng)箱中，起始設(shè)定溫度為12°C，每天依次降溫，溫度分別為 12°C、10°C、8°C、6°C、4°C、2°C、2°C ；
(4)冷鍛煉后對(duì)植株進(jìn)行刈割，放入紙箱，保存的平均溫度為_(kāi)4°C至-10°C，待春天植株開(kāi)始返青時(shí)移植田間，觀察其生長(zhǎng)狀況。本發(fā)明更加優(yōu)選的采用城市生活垃圾堆肥渣滓提高草皮抗寒越冬的方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行
(1)堆肥粗篩后烘干至恒重備用，稱取400g粗篩后烘干的堆肥，放入大漏斗中，量取 400ml自來(lái)水過(guò)濾，收集濾液；再重復(fù)量取兩次400ml的自來(lái)水繼續(xù)對(duì)堆肥進(jìn)行過(guò)濾，收集每一次的濾液，將3次收集的濾液進(jìn)行混合，放入冰箱保存；將三次過(guò)濾后的堆肥渣滓放入 105°C的烘箱中烘至恒重。(2)取籽粒飽滿、均勻的黑麥草種子，分別播于鋪有兩層濾紙和鋪有50g處理后堆肥渣滓的培養(yǎng)皿中，每皿lg，將播有種子的培養(yǎng)皿置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)萌發(fā)，每天早晚各澆水1次，經(jīng)常調(diào)換各培養(yǎng)皿的位置保證光照一致，培養(yǎng)期間實(shí)驗(yàn)室的平均溫度為 16. 80C 22. I0C ；平均濕度為 42. 5% ；
(3)自種子萌發(fā)后第十天開(kāi)始，每天向每個(gè)濾紙培養(yǎng)黑麥草幼苗的培養(yǎng)皿中澆5ml堆肥淋洗液，種子萌發(fā)后40天，移入光照培養(yǎng)箱中，起始設(shè)定溫度為12°C，每天依次降溫，溫度分別為 12°C、10°C、8°C、6°C、4°C、2°C、2°C ；
(4)冷鍛煉后對(duì)植株進(jìn)行刈割，放入紙箱，保存的平均溫度為_(kāi)8°C，待春天植株開(kāi)始返青時(shí)移植田間，觀察其生長(zhǎng)狀況。本發(fā)明更加詳細(xì)的制備方法 1研制材料與方法
2方法
2. 1實(shí)驗(yàn)材料
2. 1. 1基質(zhì)堆肥和濾液的準(zhǔn)備
堆肥來(lái)自天津市小淀垃圾堆肥處理廠，粗篩后烘干至恒重備用。稱取400g粗篩后烘干的堆肥，放入大漏斗中，量取400ml自來(lái)水過(guò)濾，收集濾液。再重復(fù)量取兩次400ml的自來(lái)水繼續(xù)對(duì)堆肥進(jìn)行過(guò)濾，收集每一次的濾液。將3次收集的濾液進(jìn)行混合，放入冰箱保存。 將三次過(guò)濾后的堆肥渣滓放入105°C的烘箱中烘至恒重。2. 1. 2黑麥草種子的準(zhǔn)備
挑選籽粒飽滿、均勻一致的黑麥草種子備用。2.1.3實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備
準(zhǔn)備人工氣候箱、高速冷凍離心機(jī)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、萬(wàn)分之一天平、水浴鍋、移液器等相關(guān)儀器和藥品備用。2. 2研制方法2. 2. 1設(shè)計(jì)路線
取籽粒飽滿、均勻的黑麥草種子，分別播于鋪有兩層濾紙和鋪有50g處理后堆肥渣滓的培養(yǎng)皿中(直徑10 cm)，每皿lg，實(shí)驗(yàn)為3次重復(fù)。將播有種子的培養(yǎng)皿置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)萌發(fā)，每天早晚各澆水1次，經(jīng)常調(diào)換各培養(yǎng)皿的位置保證光照一致。培養(yǎng)期間實(shí)驗(yàn)室的平均溫度為16. 80C 22. I0C ；平均濕度為42. 5%。建植時(shí)間為2008年11月18日。種子萌發(fā)時(shí)間為2008年11月22日，自種子萌發(fā)后第十天開(kāi)始，每天向每個(gè)濾紙培養(yǎng)黑麥草幼苗的培養(yǎng)皿中澆5ml堆肥淋洗液。種子萌發(fā)后40天，移入光照培養(yǎng)箱中，起始設(shè)定溫度為12°C，每天依次降溫，溫度分別為12°C、10°C、8°C、6°C、4°C、2°C、2°C，室溫下培養(yǎng)的設(shè)為對(duì)照。冷鍛煉后對(duì)植株進(jìn)行刈割，放入紙箱，保存的平均溫度為_(kāi)8°C。對(duì)照組植株同樣進(jìn)行刈割，放入紙箱，保存的平均溫度為_(kāi)4°C。待2009年春天植株開(kāi)始返青時(shí)移植田間，觀察其生長(zhǎng)狀況。2. 3指標(biāo)測(cè)定
2. 3. 1幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定
發(fā)芽后每5d測(cè)一次株高，冷處理前測(cè)定株高，冷處理結(jié)束后再測(cè)定株高。2. 3.2葉綠素含量的測(cè)定
稱取0. 5 g植物葉片(鮮重)于50ml燒杯中，加入80%丙酮，封口在暗處?kù)o置24h，直至葉片發(fā)白，取浸泡液，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)為633 nm和645 nm下測(cè)量吸光值，并根據(jù)公式計(jì)算葉綠素含量。2.3.3電導(dǎo)率的測(cè)定
稱取0. 5g植物葉片(鮮重)于15ml離心管中，加入IOml重蒸水，蓋緊蓋子，靜置 24h，測(cè)得相對(duì)電導(dǎo)率。再進(jìn)行沸水浴30min，冷卻后測(cè)得總電導(dǎo)率。2.3.4脯氨酸含量的測(cè)定
稱取0.5 g植物葉片(鮮重)，分別置于大試管中，然后分別加入10 ml 3%的黃基水楊酸，沸水提取10 min,冷卻后吸取2 ml于另一干凈帶塞試管，加入2 ml冰醋酸及2 ml酸性茚三酮，沸水中加熱30 min，冷卻用4 ml甲苯提取，靜置，取上層液于520 nm下測(cè)吸光值。2. 3. 5保護(hù)酶含量的測(cè)定
準(zhǔn)確稱取0. 5 g植物葉片(鮮重)，用pH=7. 8的磷酸緩沖液冰浴研磨提取，定容至25 ml，取10 ml于離心管中，置于10000 r · min_lEPPENDOFF離心機(jī)離心20 min，所得上清液即為粗酶提取液。POD的活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法。取3ml反應(yīng)混和液(50mL pH=6. 0的磷酸緩沖液中加入28// L愈創(chuàng)木酚和19// L過(guò)氧化氫)于比色皿中，對(duì)照以pH=7. 8磷酸緩沖液代替，向比色皿中加0. ImL粗酶提取液，立 即開(kāi)啟秒表計(jì)時(shí)，于470nm下測(cè)量吸光值，每分鐘讀1次數(shù)，共讀3次。以每分鐘Δ Α470變化0. 01為一個(gè)過(guò)氧化物酶活性單位。SOD活性測(cè)定采用NBT法。取3ml反應(yīng)混和液置于人工氣候箱中照射15分鐘，反應(yīng)混和液包括pH=7. 8的磷酸緩沖液，0. ImMEDTA, 13mM蛋氨酸，75 μ MNBT, 2 μ M核黃素和0. ImL 的粗酶提取液，不加酶液的為對(duì)照。在人工氣候箱中照射15min，不加酶液和無(wú)光照得作為空白對(duì)照。然后迅速在560nm下測(cè)定吸光值。以抑制NBT光化還原的50%為一個(gè)酶活性單位。
CAT活性的測(cè)定采用紫外分光光度法。于試管中加入1. 5mlpH=7. 8磷酸緩沖液、 Iml蒸餾水、0. 2ml酶提取液，對(duì)照用緩沖液代替酶液。然后在測(cè)定管中加0. 3ml濃度為 0. Imol ·廠1過(guò)氧化氫，同時(shí)立即計(jì)時(shí)，迅速在240nm下測(cè)得吸光值，每分鐘讀1次數(shù)。以每分鐘Δ Α240變化0. 1為一個(gè)過(guò)氧化氫酶活性單位。2. 3. 6地上生物量的測(cè)定
將草坪植物齊根剪下，用蒸餾水沖洗干凈，用濾紙吸干水分，在電子天平上準(zhǔn)確稱取其地上生物量。1. 4冷鍛煉處理草皮的越冬
觀察冷鍛煉處理草皮在不低于-10°c的冬季環(huán)境下越冬情況。2. 5數(shù)據(jù)分析方法
數(shù)據(jù)分析采用EXCEL和SPSS11. 5分析軟件進(jìn)行處理。3結(jié)果與分析
3. 1冷鍛煉對(duì)黑麥草幼苗地上部分的影響 3. 1. 1黑麥草幼苗株高
冷鍛煉對(duì)黑麥草幼苗株高變化有一定的影響(見(jiàn)表1、


圖1)。在幼苗生長(zhǎng)前期，基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)充足，幼苗的長(zhǎng)勢(shì)較好。幼苗生長(zhǎng)到一定階段，基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)開(kāi)始限制幼苗的生長(zhǎng)，直至進(jìn)行冷鍛煉前。冷鍛煉前的幼苗如下，左為濾紙組幼苗，右為堆肥組幼苗。在冷鍛煉的過(guò)程中，植物不同程度地發(fā)生萎蔫。對(duì)照組萎蔫較處理組更加嚴(yán)重。表明在低溫脅迫的過(guò)程中，低溫對(duì)黑麥草幼苗的株高生長(zhǎng)趨勢(shì)有一定的抑制作用。表1冷鍛煉后黑麥草幼苗株高與之前變化量(cm)
權(quán)利要求
1. 一種采用城市生活垃圾堆肥渣滓提高草皮抗寒越冬性的方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行(1)堆肥粗篩后烘干至恒重備用，稱取粗篩后烘干的堆肥，放入自來(lái)水過(guò)濾，收集濾液； 再重復(fù)量取兩次自來(lái)水繼續(xù)對(duì)堆肥進(jìn)行過(guò)濾，收集每一次的濾液，將3次收集的堆肥淋洗液進(jìn)行混合，放入冰箱保存；將三次過(guò)濾后的堆肥渣滓放入105°C的烘箱中烘至恒重；其中堆肥自來(lái)水的重量體積比1:1-2;(2)取籽粒飽滿、均勻的黑麥草種子，分別播于鋪有濾紙和處理后堆肥渣滓的培養(yǎng)皿中，每皿lg，將播有種子的培養(yǎng)皿置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)萌發(fā)，每天早晚各澆水1-2次，調(diào)換各培養(yǎng)皿的位置保證光照一致，培養(yǎng)期間實(shí)驗(yàn)室的平均溫度為16.8°C 22. I0C ；平均濕度為 42. 5% ；(3)自種子萌發(fā)后第十天開(kāi)始，每天向培養(yǎng)黑麥草幼苗的培養(yǎng)皿中澆5-8ml堆肥淋洗液，種子萌發(fā)后40天，移入光照培養(yǎng)箱中，起始設(shè)定溫度為12°C，每天依次降溫，溫度分別為 12°C、10°C、8°C、6°C、4°C、2°C、2°C ；(4)冷鍛煉后對(duì)植株進(jìn)行刈割，放入紙箱，保存的平均溫度為_(kāi)4°C至-10°C，待春天植株開(kāi)始返青時(shí)移植田間，觀察其生長(zhǎng)狀況。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用城市生活垃圾堆肥渣滓提高草皮抗寒越冬能力的方法，用堆肥培養(yǎng)的黑麥草幼苗，在溫度逐漸降低的冷環(huán)境中鍛煉，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組幼苗在保護(hù)酶、脯氨酸和電導(dǎo)率等指標(biāo)上沒(méi)有明顯差異，只是在株高上有些略低。冷鍛煉后堆肥渣滓培養(yǎng)的黑麥草幼苗地上生物量叫對(duì)照減少了26.74﹪，而對(duì)于基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)相對(duì)較差的濾紙組，冷鍛煉后黑麥草幼苗地上生物量減少了23.21﹪。最終技術(shù)效果，在室外陽(yáng)臺(tái)內(nèi)(無(wú)取暖設(shè)施)，冷鍛煉處理草皮在不低于-10℃的冬季環(huán)境條件下可完全越冬，并達(dá)到了冬季儲(chǔ)存草皮和周年生產(chǎn)的目標(biāo)。
文檔編號(hào)C05F9/04GK102172146SQ201110037058
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者多立安, 趙彬, 趙樹(shù)蘭 申請(qǐng)人:天津師范大學(xué)