[发明专利]氧化石墨烯废弃物植生带调控镉胁迫高羊茅可溶性蛋白含量的方法

说明书

本发明公开了氧化石墨烯废弃物植生带调控镉胁迫高羊茅可溶性蛋白含量的方法。主要是采用直径为11 cm，高为8 cm的塑料花盆，将3CdSO₄·8H₂O制成一定浓度的溶液，再将溶液施入花盆中，使风干土重250 g校园土中镉浓度为Cd：100，200 mg·kg‑1，平衡20天，在两种Cd浓度条件下，高羊茅建植的6种方式，每盆高羊茅种子用量1 g；培养60天后，测量株高、生物量。本发明选择中国北方常用的冷季型草坪草高羊茅作为研究对象，探究氧化石墨烯废弃物植生带调控镉胁迫高羊茅可溶性蛋白含量的影响，为草坪抗重金属建植提供技术支持。

技术领域

本发明属于城市园林绿化技术领域，涉及一种氧化石墨烯废弃物植生带调控镉胁迫高羊茅可溶性蛋白含量的方法。

背景技术

城市化进程的不断推进，使占据重要地位的城市园林绿化得到了快速的发展。作为城市园林绿化中不可缺少的草坪，不但具有保持水土等显著的生态效益，还能美化环境，具有很高的美学价值，也为人们提供休闲娱乐的场所。由于草坪的生态效益、美学价值和娱乐功能，越来越受到大家的重视。草坪草在建植和管理过程中存在诸多困难，如建植养护成本高、施工要求高、土壤盐渍化程度不断加深、重金属污染不断加剧、养护不周造成干旱胁迫等等，亟待找到新的解决办法和途径。植生带的产生和发展，有力推进了草坪业的发展，是草坪种植的一场重大革命，在一定程度上解决了草坪建植和养护的问题，但是还需要进一步的革新和发展。另外，随着对新型纳米材料研究的不断深入和广泛应用，发现不同类型的纳米材料对不同植物的生长产生不同的影响，其中，对草坪草生长影响的相关研究报道十分有限，纳米材料能否为解决草坪建植和养护问题提供新的方向尚待研究。

氧化石墨烯（GO）与其他吸附剂相比，表面积巨大、合成条件温和、成本相对较低、较容易在其表面修饰一些功能化基团，还可与其他材料复合以增强吸附效果，让氧化石墨烯在重金属吸附领域有广阔的应用前景。研究发现多层氧化石墨烯可以有效吸附去除水中的重金属镉和钴等离子。张秀蓉发现，磁性氧化石墨烯在pH=3~10内随着pH值的增加对Cd(Ⅱ)的吸附量逐渐增加，适用于实际水处理中低浓度Cd (Ⅱ)有效吸附，且有良好的再生性。有研究用扫描电镜对GO/SiO₂吸附镉前后进行扫描发现吸附前其表面凹凸不平呈不规则片状结构，片层之间存在一定间距，吸附后表面较平整，表面及片层之间的空隙被吸附的镉填充，说明GO/SiO₂对Cd (Ⅱ)吸附效果良好。随着纳米材料的大量使用，在环境中的积累不可避免，植物在这种环境条件下会发生什么变化引起科研工作者的关注，并开展氧化石墨烯对生物影响的相关研究。氧化石墨烯对生物的影响研究多集中于水生生物，也有一部分是大田作物，但是总体来说对土培植物的影响研究还相对较少，那么将氧化石墨烯加入到重金属污染的土壤中会对植物的生长产生什么影响，需要进一步研究。

植物本身具备一定抵抗不良环境的能力，即抗逆性，纳米材料的存在是否会对植物抗逆性造成影响，尚未知。研究表明，在高盐胁迫条件下，多壁碳纳米管的应用不仅使花椰菜细胞膜的通透性和根部细胞膜脂类的组成和硬度发生改变，还促进其对水分的吸收和CO₂的同化，能在一定程度上缓解高盐胁迫，从而促进花椰菜的生长。研究表明，微克级别的氧化石墨烯会加重干旱和高盐胁迫下对拟南芥不利影响，而对良好环境条件下的拟南芥生长既没有抑制作用也没有促进作用。这方面的研究还十分有限，纳米材料的使用对植物抗逆性的影响仍待深入研究。

目前草坪建植的方法有五种：直播、喷播、草皮卷，铺绿草毯、铺植生带。直播是整好地后在无风天气条件下用手推播种机进行播种；喷播是用喷播机将经过技术处理的植物种子、保水剂、粘合剂、纤维覆盖物及植物生长所需的营养物质混合、搅拌并喷洒到所需种植的地方；草皮卷是将选好的草坪切成不同草块，移到平整过的土地上平铺，块与块之间留20~30 mm的缝隙，再填土，铺后及时滚压浇水（若草种为冷季型则可不留缝隙）；铺绿草毯是在工厂里用机械方法将保护层、种子混合层及垫层制成草毯，现场易铺即可；植生带是把草种、肥料、保水剂等按一定的密度经过机器的滚压和针刺等复合定位工序定植在可自然降解的无纺布或其它材料上，后期直接铺植并盖上1 cm厚的土。