[发明专利]采用耐冷强化活性纳米垃圾堆肥增强草坪草抗低温的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种采用耐冷强化活性纳米垃圾堆肥增强草坪草抗低温的方法。

背景技术

纳米科学技术（Nano-ST）是20世纪80年代末期崛起的一项新科技，它主要研究结构尺度在(10^-7-10^-9ｍ)范围内物质的性质及其应用。因为纳米材料具有界面表面界面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子尺寸效应等基本特征,所以,出现了许多传统材料不具备的奇异特性。纳米材料在吸收、催化、磁效应和敏感特性方面都表现出不同于传统材料的特性, 可与多个领域高度交叉，包括物理、化学、电子学、材料科学和生物学，在高科技应用上显示出广大的潜力，所以，纳米材料的应用已经愈来愈受到科学家的关注。我国政府十分重视纳米技术的研究，并将纳米结构和纳米材料视为纳米技术的关键而加以优先支持。2012 年，中国工业和信息化部根据《国家“十二五”战略性新兴产业发展规划》的精神，发布《新材料产业“十二五”发展规划》，将纳米材料列为前沿新材料领域，并明确指出：中国将加大纳米技术研究，积极地推动纳米材料在新能源、环境治理、节能减排和生物医用等领域的研究利用。

国外对于纳米材料的研究主要集中于对纳米材料安全性的研究，主要研究的五大问题是：皮肤对纳米材料的吸收及其对皮肤的伤害；饮用含纳米颗粒水的后果；纳米颗粒对动物肺部的影响；已变成水中沉积物的纳米颗粒对周围环境的影响2005年5月1日至4日，欧共体内部在德国波恩举行“欧洲纳米生物效应会议”。会议讨论了纳米颗粒的形成、释放，在环境中的运动和检测方法，它的急性毒害作用、慢性毒害作用以及细胞水平和分子水平的影响，如对血细胞、肺部细胞、免疫细胞、DNA损伤、基因表达的影响等。国内还发展了纳米材料对植物的影响，纳米肥料由中国农科院土壤肥料研究所张夫道研究员提出，并在国家“863”项目中立项。纳米肥料是纳米生物科技的一个分支，是用纳米材料技术和医药微胶囊技术构建改性而制成的全新肥料，分为纳米材料包膜、胶结缓释控释肥料与纳米结构肥料。众所周知，滥用肥料导致的地下水污染已越来越严重，如何提高肥料利用率成为解决问题的重点，纳米材料表面原子数目占完整粒子原子总数的80%以上，因为表面原子周围缺少相邻的原子，含有许多悬空键，所以具有不饱和性，很容易与其他原子相结合而稳定下来，从而表现出非常高的化学活性。与肥料结合能明显提高肥料的利用率，一方面是由于纳米材料的磁效应，能够促进养分被植物吸收，刺激植物生长发育，并且还能提高植物体内多种酶的活性。另一方面，是因为其表面效应，使纳米肥料表面能和表面结合能增大，帮助其在土壤环境中被植物根系吸收，肥料使用的效果得到提高。有研究表明，添加纳米碳肥料增效剂能有效减缓土壤有效养分的下降，提高水稻产量，增产幅度在1.9％-3.5％之问。纳米碳对水稻产量与氮肥利用率的影响，也证明了施用纳米碳粉可显著提高水稻产量，同时，在适宜施氮量条件下，加施纳米碳粉有助于水稻氮肥利用率的提高。纳米材料胶结包膜型缓/控释肥料对作物产量和品质的影响，结果表明，纳米材料胶结包膜型缓/控释肥料均有助于小麦和玉米子粒产量和蛋白质产量的提高。目前研究的纳米肥料多数为纳米材料增效肥或纳米材料包膜肥，而将肥料本身加工到纳米粒径应用于草坪植物逆境胁迫的研究，尚无文献报道。

微生物肥料又称为菌肥、生物肥料，主要作用表现在帮助作物营养吸收、提升化肥利用率和农产品品质、增强作物抗逆性等方面。微生物肥料一般可分为两类，一类是微生物通过自身的生命活动，增加可供植物吸收的营养元素；另一类，能够通过微生物生命活动的次生代谢分泌激素，来促进植物生长和提高植物的抗逆性。如固氮微生物能够通过固氮作用增加土壤氮素含量，微生物可以通过生命活动提高土壤中营养元素的转化和吸收，是大多数微生物肥料的主要功能。此外，一些有益微生物可以通过自身的代谢活动产生多种糖类物质，这些糖类物质不仅能与土壤中的胶类物质有机结合在一起，同时还可以与植物自身产生的粘液结合在一起，起到改良土壤的作用。微生物菌剂还具有改善作物生长状况，增强植物抗性等作用。目前大多数研究已表明，微生物制剂能促进植物生长和营养元素的吸收。有研究者将其应用于水稻研究，结果表明，与常规施肥相比，施加生物菌肥能有效促进水稻产量的增加。也有人将筛选出的七种植物促生真菌应用于向日葵的培养研究发，结果证明，真菌可以明显促进其初期生长，并能有效抑制霜霉病的发生。综上所述，目前有关微生物的研究多侧重于有益微生物的提取、鉴定及应用，但将有益微生物进一步强化后应用于草坪植物逆境生长的研究尚无文献报道。