專利名稱：葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法
技術領域：
本發明涉及一種改善土壤的方法，特別是涉及一種對向日葵利用促生微生物抵抗 土壤鉛污染的方法。
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。
發明內容
本發明的目的在于提供一種對向日葵利用促生微生物抵抗土壤鉛污染的方法。本 方法提高可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。本發明的目的是通過以下技術方案實現的葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法，其所述微生物為乙基綠假單孢菌 (Chloropseudomonas ethylica) SH II _6，厭氧光照培養 4-5 天，獲得濃度為 1-2 X IO8 個活 菌/ml的菌劑，于向日葵播種前，取菌劑稀釋10倍浸種，此后菌劑稀釋200-500倍，在向日 葵生長時期葉面噴施。所述的葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法，其菌劑制備的培養基為=NH4Cl 1. Og, MgSO4 · 7Η20 0. 2g, NaHCO3 3. Og, K2HPO4 0. 4g, NaCl 1. 5g，蛋白胨 1. 0g，水 1000ml，PH 中性，121°C滅菌30分鐘。所述的葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法，其菌劑施用方法包括自兩葉 期開始或植株剛剛顯示生長緩慢、葉片較小時起，每1-2周葉面噴施1次，連續噴施4次停 止，并在典型生長期葉面噴施，直至采收結束。本發明的優點與效果是本菌劑使用方法簡便，生產成本低，生產過程安全，使用后環境友好，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，使向日葵能耐受 1500mgPb/kg 土壤的鉛污染土壤，有效緩解因鉛中毒引起的根量少，生長緩慢，地上部分弱 小等現象，增產效果顯著。
具體實施例方式乙基綠假單孢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)。乙基綠假單孢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。乙基綠假單孢菌的這些特征彌 補了向日葵在土壤鉛污染逆境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。乙基綠假單孢菌厭氧光照培養，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。高效微生物的篩 選與菌劑制備首先篩選適合于向日葵葉面噴施、增產顯著的微生物群，再從該微生物群 體中逐一篩選，獲得一株顯著促進向日葵在鉛污染土壤中生長的菌株一乙基綠假單孢菌 (Chloropseudomonas ethylica) SH II -6。菌劑制備的培養基為NH4C1 1. 0g, MgSO4 · 7H20 0. 2g, NaHCO3 3. 0g, K2HPO4O. 4g, NaCl 1.5g，蛋白胨 l.Og，水 lOOOmL，PH 中性，121°C滅菌 30 分鐘。厭氧光照培養4-5天，獲得濃度為1-2X108個活菌/ml的菌劑。實施例1向日葵播種前，取菌劑稀釋10倍浸種，此后菌劑稀釋500倍，自兩葉期開始，每周 葉面噴施1次，連續噴施4次停止，至初花期，仍取500倍液，每2周葉面噴施1次，直至采 收結束。注意，進入花期后，只噴施莖葉，不噴施花盤。實施例2
向日葵播種前，取菌劑稀釋10倍浸種，此后菌劑稀釋200倍，于兩葉期葉面噴施1 次，現蕾期葉面噴施1次，盛花期葉面噴施1次，成熟期葉面噴施1-2次。注意，進入花期后， 只噴施莖葉，不噴施花盤。實施例3在較高濃度鉛污染土壤(如1500mgPb/kg土壤)中，以植株剛剛顯示生長緩慢、葉 片較小時起，取菌劑稀釋200倍，每周葉面噴施1次，連續噴施4次停止，至再次發生生長緩 慢時，取菌劑稀釋500倍，每周葉面噴施1次，連續噴施2次停止。從盛花期開始，以200倍 液葉面噴施2次，間隔2周以上。注意，進入花期后，只噴施莖葉，不噴施花盤。其它水肥等管理正常。
權利要求
葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法，其特征在于所述微生物為乙基綠假單孢菌(Chloropseudomonas ethylica)SHⅡ 6，厭氧光照培養4 5天，獲得濃度為1 2×108個活菌/ml的菌劑，于向日葵播種前，取菌劑稀釋10倍浸種，此后菌劑稀釋200 500倍，在向日葵生長時期葉面噴施。
2.根據權利要求1所述的葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法，其特征在于菌劑 制備的培養基為NH4Cl 1. Og, MgSO4 · 7Η20 0. 2g，NaHCO3 3. Og, K2HPO4 0. 4g，NaCl 1. 5g，蛋 白胨 1. 0g，7K 1000ml, PH 中性，121°C滅菌 30 分鐘。
3.根據權利要求1所述的葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法，其特征在于菌劑 施用方法包括自兩葉期開始或植株剛剛顯示生長緩慢、葉片較小時起，每1-2周葉面噴施 1次，連續噴施4次停止，并在典型生長期葉面噴施，直至采收結束。
全文摘要
葉面噴施微生物提高向日葵耐鉛性的方法，涉及一種改善土壤的方法，所述微生物為乙基綠假單孢菌(Chloropseudomonas ethylica)SHⅡ-6，厭氧光照培養4-5天，獲得濃度為1-2×108個活菌/ml的菌劑，于向日葵播種前，取菌劑稀釋10倍浸種，此后菌劑稀釋200-500倍，在向日葵生長時期葉面噴施。本菌劑使用方法簡便，生產成本低，生產過程安全，使用后環境友好，對鉛污染土壤中向日葵生長有高效促進性。有效緩解因鉛中毒引起的根量少，生長緩慢，地上部分弱小等現象，增產效果顯著。
文檔編號C12R1/01GK101940112SQ20101021711
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月5日 優先權日2010年7月5日
發明者張萬忠, 譚淑莉, 邵雙 申請人:沈陽化工大學