一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法技术

本发明专利技术公开了一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法，包括：将苦草种子撒播于多孔炭材料的表面或者孔内，待苦草种子发芽、幼苗着根生长，之后，将苦草幼苗放置于光照条件良好的水体内；之后调节幼苗在水体内的高度，确保苦草幼苗能够快速生长。因多孔炭材料可以高效吸附湖湾区的污染物，包括毒性有机污染物，使得水体中毒性有机污染物锁定在多孔炭材料中间，这些锁定的毒性有机污染物会对苦草幼苗的生长产生毒物兴奋效应，促进苦草的匍匐茎在载体表面蔓延而快速分蘖。本发明专利技术有效促进了沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长，同时所采用的载体可以提高水体透明度，改善湖泊底质环境。

A Method for Promoting Seed Germination and Seedling Growth of Submerged Plant Valeriana

The invention discloses a method for promoting seed germination and seedling growth of submerged plant Valeriana vulgaris, which includes: sowing the seeds of Valeriana vulgaris on the surface or in the hole of porous carbon material, waiting for seed germination and seedling root growth, then placing the seeds of Valeriana vulgaris in water with good light conditions; then adjusting the height of the seedlings in water body to ensure rapid growth of the seedlings of Valeriana vulgaris. This is the case. Porous carbon materials can efficiently absorb pollutants in Lake and bay areas, including toxic organic pollutants, so that toxic organic pollutants in water are locked in the middle of porous carbon materials. These locked toxic organic pollutants can produce toxic excitation effect on the growth of bitter grass seedlings, and promote the creeping stem of bitter grass to spread on the surface of the carrier and tiller quickly. The invention effectively promotes seed germination and seedling growth of submerged plant Valeriana vulgaris, and the carrier used can improve water transparency and lake sediment environment.

【技术实现步骤摘要】
一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法
本专利技术属于水环境生态修复
，具体涉及一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法。
技术介绍
沉水植物是浅水湖泊生态系统的关键种群，对水环境质量及水生生态系统结构有重要影响，其在维持水生生态系统稳定性方面具有重要的生态学意义。苦草（Vallisneria）为多年生沉水草本植物，有匍匐茎，其耐污能力和再生能力强，是湖泊生态系统的建群种或者优势种。目前，苦草的种植方式主要分为：种子直接播种、种苗扦插和移栽法。种子直接播种易受到风浪的影响，种子会被风浪吹到岸边浅滩地带，影响苦草种子发芽和生长；而扦插的种植方式效率较低、操作方法复杂，需要大量人力物力。此外，种子和种苗的直接播种容易被鱼类吃光，影响苦草在生态系统内繁殖建群。移栽法，主要为渐沉式沉床载体移植法，其方法主要为通过扦插或者幼苗繁殖移植到载体上，依据水体透明度将载体逐渐下沉到水体合适的深度以保证苦草成活。目前，供沉水植物苦草生长繁育的载体或者基质主要有：棉花垫培养模块、稻草垫培养模块、可降解的生物材料（椰丝和蛋白胶编制而成得网状结构）以及棕榈纤维编织而成的三维植被网。这些载体虽然短期内可以有效地促进苦草繁殖与建群；然而，这些可降解的生物材料或者植物载体在水体或者底泥内分解过程中会产生过量的有机质，包括有色可溶性有机物质，进而又影响到水体的透明度，有恶化水环境质量的风险。因此，选择一种可供沉水植物苦草快速繁殖与生长的载体或者基质，同时该投放的载体或者基质又可以有效地提高水体透明度，改善水环境质量是本专利技术的关键所在。
技术实现思路
针对现有技术存在缺陷或者不足，本专利技术的目的在于提供一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法。该方法不仅提供了能够有效地促进沉水植物苦草快速繁殖与生长的载体，而且投放的载体可以改善水质、不会产生二次污染。为实现上述目的，本专利技术具体通过以下技术方案来实现：一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法，包括如下步骤：1）将苦草种子撒播于多孔炭材料的表面或者孔内，待苦草种子发芽、幼苗着根生长，之后，将所述多孔炭材料及苦草幼苗一同放置于光照条件良好的水体内；2）调节所述幼苗在水体内的高度，确保苦草幼苗能够快速生长。优选的，步骤1）所述的苦草种子发芽、幼苗着根生长的方法为：于温度15~28℃将种子浸泡一夜后沥干保持种子湿润状态。苦草种子一般7~10天出芽呈白色针状，约2周后生长出青幼苗。优选的，所述多孔炭材料为三维网状。优选的，所述多孔炭材料为煤质活性炭、磁性煤质活性炭、丝瓜络基活性炭或磁性丝瓜络基活性炭。最优的，所述多孔炭材料为丝瓜络基活性炭。优选的，步骤1）所述的水体为湖湾区的水体。优选的，步骤2）中调节幼苗在水体内的高度的方法为：在所述多孔炭材料的表面连接陶瓷环。通过选择合适数量的陶瓷环，可适当增加多孔炭材料与幼苗的整体重量，从而实现对其在水体中高度的调节；同时陶瓷环布满微细孔，适于细菌繁殖，可以起到净化水质的作用。优选的，所述丝瓜络基活性炭的制备方法为：选取烘干的硬丝瓜络，在厌氧马弗炉中炭化，炭化温度为800~900℃，炭化时间为60~120min。优选的，步骤2）中所述幼苗在水体内的高度为：保持水深淹过苦草草头。因多孔炭材料可以高效吸附湖湾区的污染物，包括毒性有机污染物，使得水体中毒性有机污染物锁定在多孔活性炭材料中间，这些锁定的毒性有机污染物会对苦草幼苗的生长产生毒物兴奋效应，促进苦草的匍匐茎在载体表面蔓延而快速分蘖。本专利技术通过采用丝瓜络基活性炭作为苦草种子发芽和幼苗生长的载体，该载体显著促进苦草种子发芽率，同时有利于苦草幼苗着根生长，明显减缓了苦草幼苗所受的机械胁迫，比如水流、波浪、船舶以及食草动物等影响。该载体的应用有效促进了沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长，同时该载体可以提高水体透明度，改善湖泊底质环境。附图说明图1是不同载体对苦草幼苗生长的影响对比图。图2是丝瓜络基活性炭的扫描电镜图。图3是丝瓜络基活性炭的扫描电镜图。图4是苦草对毒性有机污染物的响应效果对比图。具体实施方式以下结合具体实施例进一步介绍本专利技术的技术方案。实施例1将苦草种子撒播于三维网状多孔材料的表面或孔内，于温度15℃，种子浸泡一夜后沥干保持种子湿润状态，10天后苦草种子发芽呈白色针状，约2周后生长出青幼苗。分别采用石英砂、四氧化三铁、煤质活性炭、磁性煤质活性炭、丝瓜络基活性炭以及磁性丝瓜络基活性炭作为三维网状多孔材料，以此考察不同载体对苦草种子发芽和幼苗生长性能的影响。其中丝瓜络基活性炭的制备方法为：选取烘干的硬丝瓜络，在厌氧马弗炉中炭化，炭化温度为800~900℃，炭化时间为60~120min。以霍格兰氏营养液进行水培实验，经过14天种子发芽实验，考察不同载体中苦草的发芽率，结果如表1所示。结果表明，丝瓜络基活性炭作为载体，其种子发芽率可达62±7%，显著高于对照组石英砂处理组。不同载体对苦草幼苗生长的影响，如图1所示。结果表明，丝瓜络基活性炭处理组的苦草的根长、叶长及总鲜重均具有较高的数值。以上结果表明丝瓜络基活性炭可以显著提高苦草种子发芽率，促进苦草幼苗的生长性能。此外，丝瓜络基活性炭由硬丝瓜络在氮气环境下经过800~900℃高温碳化60~120min制备而成，其BET面积及孔体积分别为443.069m2/g，总孔体积0.239cc/g（如图2-3）。表1不同载体对苦草种子发芽和幼苗生长性能的影响：不同载体类型苦草种子发芽率（%）石英砂17±3四氧化三铁28±4煤质活性炭60±6磁性煤质活性炭49±4丝瓜络基炭62±7磁性丝瓜络基炭50±4实施例2将实施例1中的多孔炭材料及培养好的苦草幼苗一同放置于光照条件良好的东太湖水体内；为保持水深淹过苦草草头，在所述多孔炭材料的表面连接陶瓷环，使得幼苗达到预定高度。1~2个月后，考察苦草的生长状况，发现沉水植物苦草对沉积物中毒性有机污染物的毒物兴奋效应，苦草的根对毒物的毒性最为敏感（图4）。实施例3实验组：将苦草种子撒播于作为载体使用的三维网状多孔丝瓜络基活性炭的表面或孔内，于温度28℃，种子浸泡一夜后沥干保持种子湿润状态，7~10天出芽呈白色针状，约2周后生长出青幼苗。将三维网状多孔丝瓜络基活性炭及培养好的苦草幼苗一同放置于光照条件良好的东太湖水体内；为保持水深淹过苦草草头，在载体的表面连接陶瓷环，使得幼苗达到预定高度。丝瓜络基活性炭的制备方法为：选取烘干的硬丝瓜络，在厌氧马弗炉中炭化，炭化温度为800~900℃，炭化时间为60~120min。对照组：采用稻草/胶草垫培养模块、椰丝编制而成的网状物作为载体，其余与实验组相同，在东太湖湖湾水域作为对照组实施，对比实验组和对照组的透明度、植物生长以及毒性有机污染物（多环芳烃）指标，经过90天实验发现实验组内的水体透明度可达78±8cm，苦草植株的平均长度为45±6cm，苦草的匍匐茎的数量为156±3，对水体中毒性有机污染物的去除率可达93%以上；而对照组的水体透明度仅为48±4cm，苦草植株的平均长度为28±6cm，苦草的匍匐茎的数量为76±3，对水体中毒性有机污染物的去除率仅为26%。可见，采用三维网状多孔丝瓜络基活性炭和陶瓷环作为载体的处理组，显著改善了水体的透明度，促进了苦草的生长，有助于载体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将苦草种子撒播于多孔炭材料的表面或者孔内，待苦草种子发芽、幼苗着根生长，之后，将所述多孔炭材料及苦草幼苗一同放置于光照条件良好的水体内；2）调节所述幼苗在水体内的高度，确保苦草幼苗能够快速生长。

【技术特征摘要】
1.一种促进沉水植物苦草种子发芽及幼苗生长的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将苦草种子撒播于多孔炭材料的表面或者孔内，待苦草种子发芽、幼苗着根生长，之后，将所述多孔炭材料及苦草幼苗一同放置于光照条件良好的水体内；2）调节所述幼苗在水体内的高度，确保苦草幼苗能够快速生长。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）所述的苦草种子发芽、幼苗着根生长的方法为：于温度15~28℃将种子浸泡一夜后沥干保持种子湿润状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔炭材料为三维网状。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔炭材料为煤质活性炭、磁性煤质活性炭、...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏再生，江和龙，郝征，徐华成，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32