CN110301304A - 一种盐碱地种植芒属植物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐碱地种植芒草的方法，选取生长健壮的芒草地下根状茎，使用生根粉混合灭菌灵制备成生根溶液，将根状茎浸泡后备用；将准备好的根状茎放置于可降解纸杯，并将营养土加入纸杯中；种植小区行距0.75‑1米，行间开沟，小区内株距0.5‑0.75米，挖好***，将带纸杯芒草根状茎按此规格种植；种植填土起堆后，当天及时浇水。本发明方法大大提高了芒草幼苗在盐碱地的存活率，为芒草在盐碱地的种植提供了一种有效的方法。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体地说是芒属植物的盐碱地的种植方法。
背景技术
化石能源的日益枯竭和自然环境的不断恶化已成为制约可持续发展的全球性焦点问题，越来越多的国家通过大力开发可再生能源以积极应对，其中生物质能源已成为可再生能源的重要组成。
芒属植物(Miscanthus spp.)俗称芒草，是指在分类学上隶属于禾本科(Poaceae)黍亚科(Subfam.Panicoideae A.Braun)须芒草族(Trib.Andropogoneae Dumortier)甘蔗亚族(Subtrib.Saccharinae Grisebach)芒属的C4类多年生高大草本纤维植物(Chen,2006)。近年来，由于芒属植物具有高光效、高生物量、高蓄能、易繁殖、耐瘠薄等特性而成为国内外高度关注的纤维能源植物(Weijde,2015,2017；Robson,2011；Purdy,2014)。在“不与人争粮，不与粮争地”的原则指导下，芒草的种植地只能是边际性土地，这其中，据土壤普查的数据显示，我国盐碱土面积为3.46×107hm2(不包括滨海滩涂)，是能源植物种植的主要场地(李莉,2016)。植物的生长发育受到各种生物因素和非生物因素的影响，土地的盐渍化对植物正常的生长发育有极大的限制。
由于盐分抑制了细胞延伸和细胞***的速度，因此植物各器官和组织的生长和分化也受到明显抑制，表现为盐胁迫下植物的根、茎、叶生长受抑制，鲜重和干重减少，叶片绿色变浅并逐渐卷曲、萎缩，碳同化量也慢慢减少，植株生长受阻，生殖发育提前。宗俊勤等对芒属植物中芒和荻苗期耐盐性进行了测定，以水培法模拟盐胁迫，对36份的幼苗进行了盐处理，通过对相对生长高度、地上部相对生物量、根系相对生物量、相对根冠比这四个数据的测量，发现被试材料通过在盐胁迫初期促进根系生长以适应胁迫环境；随着盐度的提高和时间的延长，抗盐性相对较弱的材料地上部分明显受到抑制并出现叶片枯黄甚至死亡的盐毒害症状。郑铖等对芒属植物南荻、荻、芒和杂交种的种子及幼苗进行NaCl胁迫试验中发现，在NaCl胁迫下这几种芒属植物种子的发芽率、相对发芽率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势，尤其是胚根的生长受到不同程度的抑制。夏亚男用0.6％NaCl对芒的组培幼苗进行胁迫，结果显示新生根的生长显著受到抑制，多数已不生根甚至死亡。从以上的试验数据可得，芒属植物受到盐胁迫时，其根系是否能耐受胁迫是其在盐碱地存活的关键。因此，本发明通过前期的大量试验，研发了一种通过保护芒属植物幼苗根系以提高芒属植物在盐碱地种植的存活率的新方法。
现有公开的专利：一种盐碱地种植芒草的方法，申请号：201410152178.8该专利提供的技术方案为：通过盐碱地测土配方育苗、采用高畦苗床育苗、移栽前整地增施有机肥、灌水压盐和覆膜移栽技术处理在盐碱地上种植芒草。本发明也曾尝试过该发明，但该发明灌水压盐对本就缺乏淡水的地区不是十分实用，另外覆塑料膜会造成塑料在土壤中的积累，对环境造成污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种盐碱地种植芒草的方法，该方法具有稳定性好、操作简便、芒草幼苗在盐碱地存活率高的优点。本发明方法生产成本低，不污染环境，可应用于盐度0.5-1.1％，pH 7.5-8.5的盐碱地的芒草种植。
本发明的目的是通过以下方案实现的。
一种盐碱地种植芒属植物的方法，该方法包括如下步聚：
1)地下根状茎准备：选取生长健壮的芒属植物地下根状茎，使用生根溶液浸泡后备用；
2)芒草种植杯准备：将准备好的根状茎放置于可降解纸杯，并将含水量25-35％的营养土加入纸杯中，在根状茎周围形成半径5-8cm紧实的营养土层；
3)盐碱地种植：开沟挖穴，将带纸杯芒草根状茎种植，种植***的深度为20–40cm，种植行距0.75-1米，行间开沟，株距0.5-0.75米；
4)水分管理：种植填土后，当天及时浇水，再按照常规方法进行管理即可。
所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，所适用的芒属植物种类为南荻(Miscanthus lutarioriparius)、南荻与芒的杂交种(Miscanthus lutarioriparius×M.sinensis)、芒(Miscanthus.sinensis)。
通过前期NaCl胁迫试验发现，直接用种子在加NaCl溶液的营养土种植存在发芽率低、胚芽和胚根受到强烈抑制、存活率极低的现象，相较而言，根状茎受到的抑制更少，具有作为盐碱地种植材料的潜力。因此，本发明选择芒草的地下根状茎作为种植材料。
所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，地下根状茎需选取带有1-2个芽的茎段，茎段长度5-8cm；优选地下根状茎挖掘时间为第一年10月至第二年4月。
所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，生根溶液配比为生根粉用水稀释20-50倍，再加入灭菌灵0.1-0.5％；生根溶液浸泡根状茎时间8-16小时，浸泡后晾干1-2小时。
所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，营养土加入可降解纸杯后需压紧。可降解纸杯的大小根据营养土的体积设计。
所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，种植填土后起堆，(起堆是在长芽的地方培土形成中央高四周低的土堆，以免在植物长出芽后在芽基部形成洼地，下雨后积累高浓度盐碱水)，起堆的高度5-10cm，直径50-75cm，将土压实。
所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，盐碱地盐含量0.5-1.1％，pH 7.5-8.5。
所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，营养土包括：椰子壳、泥炭土和珍珠岩中的一种或几种。
在选择了正确的种植材料根状茎之后，后续的种植过程条件也对芒属植物是否能在盐碱地正常生长有重要影响。
例如：营养土层的厚度、种植的深度、种植的行间距，株距、水分的控制，起堆的高度直径等等，尤其这些因素的协同起着非常关键的作用。
(1)种植深度试验：通过对种植地盐碱土不同土层的盐分含量和pH值测定可知，不同土层的盐碱含量不一致。
表1甘肃酒泉盐碱地不同土层盐分及pH的测定
20-40cm土层的盐分含量除HCO3 -和CO3 2-之外，其他盐离子的浓度远远低于0-20cm土层，pH值却是20-40cm土层的略高。根据这一垂直土层盐碱的分布特征，同时结合芒属植物主要利用地下根状茎繁殖的特点，确定本发明种植深度为20-40cm。
然后以椰子壳、泥炭土和珍珠岩质量比1:1:1为营养土，营养土含水量25％，选取带有1-2个芽的5-8cm长的茎段，营养土包裹根状茎半径为5-8cm，种植***的深度分别为0-20cm，和20–40cm，种植行距0.75-1米，行间开沟，株距0.5-0.75米；发现种植深度为20-40cm的芒属植株长势明显优于0-20cm的植株，结果见下表2：
表2种植深度与移栽成活率
(2)水分控制试验：以椰子壳、泥炭土和珍珠岩质量比1:1:1为营养土，选取带有1-2个芽的5-8cm长的茎段，营养土包裹根状茎半径为5-8cm，种植行距0.75-1米，行间开沟，株距0.5-0.75米；种植***的深度为20–40cm，营养土水分含量如下表3：
表3营养土水分含量与移栽成活率
(3)行间距和株距探索试验：以椰子壳、泥炭土和珍珠岩质量比1:1:1为营养土，营养土含水量30％，选取带有1-2个芽的5-8cm长的茎段，营养土包裹根状茎半径为5-8cm，种植***的深度为20–40cm，种植行距、株距如下表4：
表4种植行距、株距与移栽成活率
(4)营养土层的厚度试验：以椰子壳、泥炭土和珍珠岩质量比1:1:1为营养土，营养土含水量30％，选取带有1-2个芽的5-8cm长的茎段，种植***的深度为20–40cm，种植行距0.75-1米，行间开沟，株距0.5-0.75米；营养土包裹根状茎半径如下表5：
表5营养土层厚度与移栽成活率
(5)起堆试验：以椰子壳、泥炭土和珍珠岩质量比1:1:1为营养土，营养土含水量30％，选取带有1-2个芽的5-8cm长的茎段，营养土包裹根状茎半径5-8cm；种植***的深度为20–40cm，种植行距0.75-1米，行间开沟，株距0.5-0.75米；起堆的高度和直径如下表6：
表6起堆的高度和直径与移栽成活率
本发明首次发现：种植的深度、营养土中水分的控制，营养土层的厚度，起堆的高度、直径等对芒属植物在盐碱地中的种植效果有非常重要的影响，因为根系是否能耐受胁迫是芒属植物在盐碱地存活的关键，本发明通过对盐碱地不同深度土层的盐分含量和pH值测定，发现将芒属植物根状茎种植在更深的土层非常有利于其存活。另外，在盐碱地中水分的保有量也是非常重要的，本发明试验发现，事先在营养土中添加适量的水分，让其水分含量满足根状茎的需要，可以很大程度上提升芒属植物的成活率，另外，起堆的高度和直径，合理的行间距，株距可以让芒属植物获得充足的水分。
本发明提供了一种新的在盐碱地种植芒属植物的方法，与现有技术相比，成本低廉，操作简单、易行，植株成活率高，长势好，具有很好的推广应用前景。
附图说明
图1为本发明种植材料地下根状茎浸泡后晾干；
图2为本发明以椰子壳、泥炭土和珍珠岩质量比1:1:1为营养土，将带芽茎段放入可降解纸杯的营养土后用于种植；
图3为在甘肃酒泉的盐碱试验基地实施本发明方法种植南荻；
左：每小区种植地下根状茎(当年5月)；右：种植当年的材料生长状态(当年10月)。
具体实施方式
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1
南荻(Miscanthus lutarioriparius)种质L3,L7,L8,L9和P1，种植于甘肃省酒泉市黄泥堡乡盐度0.5-1.1％，pH 7.5-8.0的盐碱地。
1、材料准备：4月，挖掘生长健壮的南荻地下根状茎，选取已有1-2个芽的5-8cm茎段，清理泥土后，使用生根粉稀释50倍，灭菌灵0.5％制备成生根溶液，将根状茎浸泡8小时后晾干2小时；
2、芒草种植杯准备：将准备好的根状茎放置于可降解纸杯，并将营养土(含水量30％)加入可降解纸杯后压紧，在根状茎周围形成半径约8cm紧实的营养土层；
3、盐碱地种植：种植小区行距1米，行间开沟，小区内株距0.75米，挖好深度为30-40cm***，将带纸杯南荻根状茎按此规格种植；
4、水分管理：种植填土后起堆(高度10cm和直径50cm)，将土压实，当天及时浇水。
按照本发明方法种植一次以后，之后就如同普通土壤一样管理，持续生长，结果见表7。与普通土壤中种植的同样种质材料相比较，盐碱地种植材料的株高仅仅下降5-10％左右，茎秆直径下降3-6％左右，分蘖数下降最多达到10-25％。说明采用本发明方法在盐碱地种植芒属植物的农艺性状与在普通土壤中种植的芒属植物的农艺性状无显著差异，存活率也不存在显著差异。
表7甘肃省酒泉市黄泥堡乡盐碱地种植材料农艺性状采集结果
实施例2
芒(Miscanthus sinensis)种质S1,S2,S7,S9,S10种植于广东省汕头市隆江镇，盐度0.5-0.7％，pH 7.5-7.8的盐碱地。
1、材料准备：10月，挖掘生长健壮的芒地下根状茎，选取已有2个芽的5-8cm茎段，清理泥土后，使用生根粉稀释20倍，灭菌灵0.4％制备成生根溶液，将根状茎浸泡14小时后晾干2小时；
2、芒草种植杯准备：将准备好的根状茎放置于可降解纸杯，并将营养土(含水量30％)加入可降解纸杯后压紧，在根状茎周围形成半径约5cm紧实的营养土层；
3、盐碱地种植：种植小区行距0.75米，行间开沟，小区内株距0.5米，挖好深度为20-30cm***，将带纸杯芒根状茎按此规格种植；
4、水分管理：种植填土后起堆(高度5cm和直径50cm)，将土压实，当天及时浇水。
表8广东省汕头市隆江镇盐碱地种植材料农艺性状采集结果
实施例3
南荻与芒的杂交种(Miscanthus lutarioriparius×M.sinensis)种质XZM1,XZM6,XZM11,XZM14)种植于山东省滨州市，土壤盐含量0.5-1.1％，pH 8.0-8.5。
1、材料准备：6月，挖掘生长健壮的XZM地下根状茎，选取已有2个芽的5-8cm茎段，清理泥土后，使用生根粉稀释30倍，灭菌灵0.1％制备成生根溶液，将根状茎浸泡10小时后晾干2小时；
2、芒草种植杯准备：将准备好的根状茎放置于可降解纸杯，并将营养土(含水量30％)加入可降解纸杯后压紧，在根状茎周围形成半径约5cm紧实的营养土层；
3、盐碱地种植：种植小区行距0.75米，行间开沟，小区内株距0.5米，挖好深度为30-40cm***，将带纸杯芒根状茎按此规格种植；
4、水分管理：种植填土后起堆(高度10cm和直径50cm)，将土压实，当天及时浇水。
表9山东省滨州市种植材料农艺性状采集结果
Claims (8)
1.一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，该方法包括如下步聚：
1)地下根状茎准备：选取生长健壮的芒属植物地下根状茎，使用生根溶液浸泡后备用；
2)芒草种植杯准备：将准备好的根状茎放置于可降解纸杯，并将含水量25-35％的营养土加入纸杯中，在根状茎周围形成半径5-8cm紧实的营养土层；
3)盐碱地种植：开沟挖穴，将带纸杯芒草根状茎种植，种植***的深度为20–40cm，种植行距0.75-1米，行间开沟，株距0.5-0.75米；
4)水分管理：种植填土后，当天及时浇水。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，所适用的芒属植物种类为南荻(Miscanthus lutarioriparius)、南荻与芒的杂交种(Miscanthuslutarioriparius×M.sinensis)、芒(Miscanthus.sinensis)。
3.根据权利要求1所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，地下根状茎需选取带有1-2个芽的茎段，茎段长度5-8cm；优选地下根状茎挖掘时间为第一年10月至第二年4月。
4.根据权利要求1所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，生根溶液配比为生根粉用水稀释20-50倍，再加入灭菌灵0.1-0.5％；生根溶液浸泡根状茎时间8-16小时，浸泡后晾干1-2小时。
5.根据权利要求1所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，营养土加入可降解纸杯后需压紧。
6.根据权利要求1所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，种植填土后起堆，起堆的高度5-10cm，直径50-75cm，将土压实。
7.根据权利要求1所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，盐碱地盐含量0.5-1.1％，pH 7.5-8.5。
8.根据权利要求1所述的一种盐碱地种植芒属植物的方法，其特征在于，营养土包括：椰子壳、泥炭土和珍珠岩中的一种或几种。
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