[发明专利]一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法

说明书

本发明提供了一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，包括步骤：1)水稻种子的催芽，待水稻根长至5cm；2)用含有浓度为0.03g/L‑0.05g/L聚乙烯亚胺的0.5mmol/L‑1mmol/L氯化钙培养液中浸泡植株的根系4小时；3)用含有10mmol/L‑15mmol/L正硅酸甲酯的0.5mmol/L‑1mmol/L氯化钙培养液，浸泡植株的根系8小时；4)用营养液培养植株12小时。上述提供的纳米硅沉积阻隔重金属方法是利用PEI诱导纳米硅在根系表面沉积和纳米硅结构(纳米硅壳)的形成，从而缓解重金属对植株的毒害。该纳米硅壳不会影响植株正常生活，且有助于研究人员深入理解理解纳米硅结构的作用机理，完善重金属钝化阻隔技术。

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法。

背景技术

随着工业化的发展，和大量化肥的施用，土壤酸化日益严重，进而引发土壤重金属污染问题，严重危害作物生产及人类的健康。其中，有研究表明，通过静电相互作用把纳米硅材料沉积到固体表面，在细胞壁和细胞间隙均能形成纳米结构二元协同的增抗膜以抵御各种环境胁迫，从而令植物细胞对非生物胁迫如重金属、干旱、盐碱、倒伏、低温和高温等的抗性显著提高。然而现有技术只是在细胞的水平上来探索出纳米硅在细胞表面沉积能阻隔重金属进入植物细胞中，但如何将其应用于农业种植中，还缺乏有效、易于实行的手段。

发明内容

针对现有技术中无法实现植株在种植过程中获得纳米硅材料沉积的问题，本发明提供了一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，通过纳米硅共培养(PEI)运用到植物根系上进行对根系包埋，使得根系外形成纳米硅层从而保护植株。

技术方案如下：

一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，包括步骤：

1)水稻种子的催芽，待水稻根长至5cm；

2)用含有浓度为0.03g/L-0.05g/L聚乙烯亚胺的0.5mmol/L-1mmol/L氯化钙培养液中浸泡植株的根系4小时；

3)用含有10mmol/L-15mmol/L正硅酸甲酯的0.5mmol/L-1mmol/L氯化钙培养液，浸泡植株的根系8小时；

4)用营养液培养植株12小时。

进一步，步骤2)～4)循环重复至少三次。

其中，步骤2)～4)每次更换培养液/营养液前用纯水对植株根系进行1～2遍的清洗。

上述步骤1)所述的催芽步骤具体包括：

1-1)选取饱满的水稻种子用次氯酸钠溶液消毒30分钟，消毒结束后清洗5-6次；

1-2)用纯水湿润容器，铺上一层保湿介质，再次用纯水湿润，将水稻种子均匀地放置在容器内；

1-3)待水稻种子的根长至1～2cm时，将种子放入已剪孔的板内，放置在装满营养液的容器内，培养3-4天。

进一步，步骤1-3)中的水稻种子均匀地放置在容器内培养2～4天。

上述提供的纳米硅沉积阻隔重金属方法是利用PEI诱导纳米硅在根系表面沉积和纳米硅结构(纳米硅壳)的形成，从而缓解重金属对植株的毒害。该纳米硅壳不会影响植株正常生活，且有助于研究人员深入理解理解纳米硅结构的作用机理，完善重金属钝化阻隔技术。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。