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。植物在冷馴化過程中，不僅細(xì)胞形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、生理生化過程發(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)軍等通過向葉片噴灑B9來(lái)提高假儉草的抗寒能力，梁軍等通過三種細(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_4°C至-10°C，待春天植株開始返青時(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_8°C，待春天植株開始返青時(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_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_4°C。待2009年春天植株開始返青時(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_4°C至-10°C，待春天植株開始返青時(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, 趙樹蘭 申請(qǐng)人:天津師范大學(xué)