專利名稱：一種應用絡合劑改善高羊茅草坪土壤酶活性的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術領域，涉及城市綠化特別是一種應用絡合劑改善高羊茅草坪土壤酶活性的方法。
背景技術：
草坪植物不僅對環(huán)境生態(tài)的改善有重要作用，各種公眾活動場所、運動場地都離不開草坪建設。高爾夫場地建設則是草坪業(yè)更高水平的發(fā)展。草坪作為美化環(huán)境、凈化空氣、調節(jié)氣溫、消減噪音、提價休閑和運動場所，以及保持水土等多種功能的公共綠地，在維護生態(tài)平衡、美化生活環(huán)境、發(fā)展體育運動、交通運輸?shù)确矫?，具有不可替代的重要作用。在近幾年的城市綠化中，提出的“以人為本、生態(tài)優(yōu)先”的綠化理念和建設“林蔭型、景觀型、休閑型”的綠地系統(tǒng)，它確切地反映了城市人群對綠化生態(tài)系統(tǒng)的主導需求，也準確地反映了這一綜合功能的外在特征和本質要求。隨著工業(yè)化的快速發(fā)展帶來的土壤重金屬污染已成為全球性的問題，這不僅對農作物的收成有影響，而且危害大氣及水環(huán)境質量，甚至危及人類健康，因此該問題亟待解決。隨之絡合劑的研究越來越多，主要集中在絡合劑與金屬離子的作用上。絡合劑的活化作用主要是通過絡合劑與土壤溶液中的重金屬離子結合，降低土壤液相中的金屬離子濃度，為維持金屬離子在液相和固相之間的平衡，重金屬從土壤顆粒表面解吸，由不溶態(tài)轉化為可溶態(tài)，為植物的吸收創(chuàng)造有利條件。鰲合劑不但能提高富集植物對重金屬的積累，對一般作物也有同樣的效果。絡合劑能夠有效活化土壤中的重金屬，進而促進植物對重金屬的富集，因此被廣泛用于強化植物對土壤中重金屬的提取修復。當絡合劑投加到土壤中后，絡合劑的作用可改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，提高重金屬的生物有效性，進而可以強化植物對目標重金屬的吸收。眾所周知，EDTA是一種非常有效的增加重金屬在土壤以及植物體內濃度的絡合劑，因此其經(jīng)常被用于植物修復重金屬污染的土壤技術中。很多研究表明:植物根的體積，密度和分布能夠顯著影響重金屬在土壤中的運動以及植物對重金屬的富集效率，對EDTA和重金屬毒害的高抗性，其在植物修復中具有很大的潛力和利用價值。土壤和草坪是一個有機整體，二者相輔相承、互相影響。土壤系統(tǒng)為草坪植物生長提供必需的營養(yǎng)物質，而植物生長產生的凋落物又可改善土壤的肥力狀況。土壤酶作為土壤生態(tài)系統(tǒng)的組分之一是生態(tài)系統(tǒng)的生物催化劑在土壤物質循環(huán)和能量轉化過程中起著重要作用，它們參與包括土壤生物化學過程在內的自然界物質循環(huán)，既是土壤有機物轉化的執(zhí)行者，又是植物營養(yǎng)元素的活性庫。但是在目前，有關添加絡合劑對土壤生態(tài)影響的研究相對較少，尤其是應用絡合劑改善高羊茅草坪土壤酶活性方法，尚未見文獻報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種應用絡合劑改善高羊茅草坪土壤酶活性的方法。本發(fā)明在優(yōu)化實驗的基礎上，在單一土壤為基質的草坪建制體系應用常見絡合劑，實現(xiàn)對高羊茅草坪土壤酶活性的調控作用，將具有作用意義。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下的技術方案:
絡合劑在制備改善高羊茅草坪土壤酶活性中的應用；所述的絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉、氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；所述的絡合劑濃度為3-5mmol.kg'其中所述的高羊茅草坪土壤酶活性改善的方法是:將過2 mm篩的土壤裝于PVC管中，每個容器播種高羊茅種子0.2g ;實驗期間每天定量給水，當高羊茅生長到第25-30天，分別加入濃度3-5mmol.kg—1絡合劑；培養(yǎng)期間溫度為16_25°C，相對濕度為36%_55%，光照條件為自然入射光，整個試驗歷時60天。本發(fā)明所述的應用，其中所述的土壤酶活性指的是:脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、過氧化物酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶、蛋白酶。本發(fā)明進一步公開了絡合劑在制備促進植物生長中的應用；其中所述的絡合劑為5 mmol.kg_1EDTA 或 N TA。本發(fā)明更加詳細的制備方法如下:
I研制材料與方法
1.1實驗材料
供試土壤樣品取自天津師范大學院內。土壤深度為0-20 Cm，采集的土壤樣品過2 mm篩混勻備用。草坪植物選用高羊茅arundinacea L.),絡合劑選用乙二胺四乙酸二鈉(簡稱EDTA-Na2)、氨基三乙酸(簡稱NTA)、二乙基三胺四乙酸(簡稱DTPA)。EDTA、NTA、DTPA 濃度均采用 0、5、10、15 mmol.kg-1 4 個處理水平，以 O mmol.kg-1為對照，試驗為3次重復。植物培養(yǎng)在實驗室內進行，培養(yǎng)期間溫度為16-25°C，相對濕度為36%-57%，光照條件為自然入射光，整個試驗歷時60d。表I供試土壤理化性質
^~^~~~飽和含水簠卜
pH-TotalTotal ' 1ta: K- AvskbieP小里 j.- —t (e.0)(mg‘.kg^.’: (mg-kg4、.: (mg-kgr1^-1 叫『
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試驗采用高25 cm、直徑3 cm的PVC管,將紗布清洗烘干后剪成大小合適的圓形固定在PVC管底部。將160 g 土壤裝于PVC管中，每個容器播種高羊茅種子0.2 g。實驗期間每天定量給水，以滿足植物生長所需。植物生長第25 d加入EDTA，EDTA濃度采用0、5、10、15mmol.kg-1 4個處理水平，以O mmol.kg_1EDTA為對照，試驗為3次重復。植物培養(yǎng)在實驗室內進行，培養(yǎng)期間溫度為16-25°C，相對濕度為36%-57%，光照條件為自然入射光，整個試驗歷時60 d01.3測定方法
實驗結束取PVC管中土壤，風干后過65目篩。脲酶活性測定采用苯酚鈉比色法；蛋白酶活性采用茚三酮顯色比色法；堿性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法；蔗糖酶活性采用硫代硫酸鈉滴定法；過氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法；過氧化物酶、多酚氧化酶采用鄰苯三酚比色法。1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
數(shù)據(jù)采用MICROSOFT EXCEL 2007和SPSS17.0軟件進行顯著性檢驗及相關分析。
2研制結果與分析
EDTA對土壤酶活性的影響見表2。5 mmol.kg'10 mmol.kg-1 EDTA處理刺激了土壤脲酶和多酚氧化酶活性，兩處理脲酶活性與對照相比分別提高了 12.9%和15.3%，多酚氧化酶活性分別提高2.7%和14.9% ；15 mmol.kg—1處理對兩酶活性有明顯的抑制作用，脲酶和多酚氧化酶活性分別比對照降低9.7%和13.5%。NTA不同濃度處理對脲酶和多酚氧化酶活性的影響趨勢與EDTA—致。5 mmol.kg'10 mmol.kg-1 NTA對土壤脲酶的刺激,分別比對照增加3.7%和7.8%。對多酚氧化酶活性的刺激作用是10 mmol.kg—1處理最為顯著，比對照增高9.5%。而15 mmol.kg—1處理對兩種酶活性的抑制作用分別比對照降低15.0%和31.1%。5 mmol.kg'10 mmol.kg^DTPA對土壤脲酶也有明顯的促進作用，但是高濃度的抑制作用卻比另外兩種絡合劑的處理效果更為明顯，比對照降低35.3%。對多酚氧化酶的抑制作用是15 mmol.kg-1最為顯著,5 mmol.kg-1處理影響次之。分別比對照降低8.1%和43.2%。蔗糖酶又稱為轉化酶，其活性與土壤有機質、氮、磷含量，微生物數(shù)目以及土壤呼吸作用強度密切相關，其酶促反應的產物能夠直接影響植物生長。實驗發(fā)現(xiàn)，土壤蔗糖酶和過氧化物酶活性對三種絡合劑有不同響應，其中10 mmol ^kg4DTPA處理對土壤蔗糖酶活性刺激最強，是對照的126.4%,而10 mmol.kg^NTA對過氧化物酶活性的影響最為顯著，比對照增加85.7%。此外，EDTA和DTPA各個處理抑制土壤堿性磷酸酶活性和過氧化氫酶活性，并且隨著處理濃度的升高抑制作用越顯著，在15 mmol.kg^DTPA處理抑制作用達到最大，比對照降低41.0%。NTA對堿性磷酸酶的作用，除5 mmol.kg—1處理與對照無顯著性差異外,其他兩個處理均表現(xiàn)為激活作用，分別比對照升高18.5%和8.1%。NTA對過氧化氫酶活性的作用于其他兩種絡合劑相同，隨著濃度升高對酶活性的抑制作用不斷增強，15 mmol.kg—1處理時酶活性僅為對照的61.7%。土壤蛋白酶是氮素轉化的重要酶類，能水解各種蛋白質和肽類等化合物為氨基酸 ，因此，土壤蛋白酶的活性與土壤氮素營養(yǎng)的轉化狀況存在極重要的關系，實驗中各處理對土壤蛋白酶活性無顯著性影響O°>0.05)。

表2絡合劑對土壤酶活性的影響(mg.kg4)
權利要求
1.絡合劑在制備改善高羊茅草坪土壤酶活性中的應用；所述的絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉、氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；所述的絡合劑濃度為3-5mmol.kg_\其中所述的高羊茅草坪土壤酶活性改善的方法是:將過2 mm篩的土壤裝于PVC管中，每個容器播種高羊茅種子0.2g ;實驗期間每天定量給水，當高羊茅生長到第25-30天，分別加入濃度3-5mmol.kg—1絡合劑； 培養(yǎng)期間溫度為16_25°C，相對濕度為36%_55%，光照條件為自然入射光，整個試驗歷時60天。
2.權利要求1所述的應用，其中所述的土壤酶活性指的是:脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、過氧化物酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶、蛋白酶。
3.絡合劑在制備促進植物生長中的應用；其中所述的絡合劑為5mmol.kg^EDTA或NTA。
全文摘要
本發(fā)明公開了絡合劑在制備改善高羊茅草坪土壤酶活性中的應用；所述的絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉、氨基三乙酸或二乙基三胺四乙酸；所述的絡合劑濃度為3-5mmol·kg-1。實驗結果表明:EDTA、NTA、DTPA應用土壤重金屬修復中影響了土壤的生物環(huán)境，從而影響土壤養(yǎng)分的轉化進而影響植物生長。因此，在降低土壤中重金屬含量的同時應對土壤的健康狀況做好評估，鑒于上述分析，EDTA濃度小于10mmol·kg-1時，可以作為EDTA應用的一個適宜參考濃度區(qū)間。NTA的參考區(qū)間同EDTA相同。對于DTPA，若綜合經(jīng)濟成本與修復效果，可考慮其用量為5mmol·kg-1。
文檔編號A01G1/00GK103194238SQ20131010153
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權日2013年3月27日
發(fā)明者趙樹蘭, 多立安, 張燦燦 申請人:天津師范大學