硝态氮在抑制毛竹生长中的应用、毛竹生长抑制剂及抑制方法

本发明涉及植物抑制
技术领域：
，具体涉及硝态氮在抑制毛竹生长中的应用、毛竹生长抑制剂及抑制方法。
背景技术：
：毛竹(phyllostachysedulis)为禾本科(graminales)竹亚科刚竹属(phyllostachys)散生竹种，是亚热带地区分布最为广泛的竹种，笋材都具有较高的经济效益。但其自身具有适应能力强、繁衍拓展速度快的生物学特性，从延伸渗透进去的竹鞭长出新竹，或种子萌发成幼苗，对受侵生态系统的群落结构、物种组成造成影响。经研究发现，毛竹扩张入侵会对临近森林生态系统造成一定的破坏，影响植物的生存能力，进而降低植物物种多样性。毛竹扩张亦会使得土壤中有效n、p含量显著降低，延缓氮素循环与土壤矿化速率。此外，毛竹扩张会增加co2的排放量，对群落气候产生不利影响。然而，目前已提出的能够抑制毛竹扩张的手段较少，多为人为干预，如通过加大采笋量、砍伐量、挖坑灌水和地下埋设混凝土件等的初步管控策略，但都存在周期长、见效慢、投入高的弊端。因此，如何经济有效地抑制毛竹生长与扩张，是一个亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供硝态氮在抑制毛竹生长中的应用、毛竹生长抑制剂及抑制方法。硝态氮能有效且特异性的抑制毛竹幼苗生长，而对伴随树种幼苗生长影响较小。本发明提供了硝态氮在抑制毛竹生长中的应用。本发明还提供了一种毛竹生长抑制剂，所述抑制剂包括硝态氮，所述抑制剂中，硝态氮的物质的量浓度不低于8mmol/l。优选的是，所述硝态氮包括nano3。优选的是，所述抑制剂的ph值为3.8～5.8。优选的是，所述抑制剂还包括基本营养液，所述基本营养液包括以下组分：0.5～1.8mmol/l的k2so4、0.2～2.6mmol/l的cacl2、0.2～0.9mmol/l的na2hpo4·10h2o、0.1～0.8mmol/l的mgso4·7h2o、5～20μmol/l的na2edta、5～20μmol/l的feso4·7h2o、10～40μmol/l的h3bo3、1～5μmol/l的mncl2·4h2o、1～5μmol/l的znso4·7h2o、1～5μmol/l的cuso4·5h2o、1～10μmol/l的na2moo4·2h2o和1～10μmol/l的cocl2·6h2o。优选的是，所述基本营养液的制备方法包括以下步骤：将feso4·7h2o溶解于水后与na2edta混合，得到黄色fe-edta溶液；将h3bo3、mncl2·4h2o、znso4·7h2o、cuso4·5h2o、na2moo4·2h2o和cocl2·6h2o溶解于水，得到微量元素母液；将mgso4·7h2o和na2hpo4.10h2o溶解于水，得到mgso4-na2hpo4母液；将k2so4溶解于水，得到k2so4母液；将cacl2溶解于水，得到cacl2母液；将黄色fe-edta溶液、微量元素母液、mgso4-na2hpo4母液、k2so4母液和cacl2母液与水混合，得到基本营养液。本发明还提供了一种基于上述技术方案所述抑制剂的抑制毛竹生长的方法，包括以下步骤：将上述技术方案所述抑制剂施加于毛竹。优选的是，所述施加的方法包括竹腔注射、浇灌或喷施。优选的是，所述施加的量为400～3500ml/亩。优选的是，所述施加的频率为6～8d一次。本发明提供了硝态氮在抑制毛竹生长中的应用。硝态氮能有效且特异性的抑制毛竹幼苗生长，而对伴随树种幼苗生长影响较小。试验结果表明，n水平及nh4+/no3-形态配比影响毛竹与树木幼苗生长，以及长期竞争时的种间关系：毛竹生长以及竹树种间竞争优势随着nh4+/no3-的减小(no3-含量的增加)而减弱。附图说明图1为本发明提供的根系浇灌不同形态n处理对毛竹幼苗生长的影响结果；图2为本发明提供的不同n形态对毛竹和杉木单栽及混栽生长的影响；图3为本发明提供的不同n形态对油茶和毛竹单栽以及毛竹-油茶混栽生长的影响；图4为本发明提供的地上喷施不同形态n处理对毛竹幼苗生长的影响结果。具体实施方式本发明提供了硝态氮在抑制毛竹生长中的应用。硝态氮能够特异性的抑制毛竹幼苗生长，而对共存的树木生长没有明显影响，可用于基于生长抑制的毛竹入侵控制。本发明还提供了一种毛竹生长抑制剂，所述抑制剂包括硝态氮，所述抑制剂中，硝态氮的物质的量浓度优选不低于8mmol/l。过量no3-的供应会造成毛竹体内n代谢失调，引起生长受抑制甚至死亡。在本发明中，所述抑制剂中，硝态氮的物质的量浓度优选为8～40mmol/l，更优选为8～32mmol/l：既能有效抑制毛竹生长，又可节约成本、减少过量硝态氮可能对土壤和环境产生的不利影响。在本发明中，所述硝态氮优选包括nano3。在本发明中，所述抑制剂的ph值优选为3.8～5.8，更优选为4，其与毛竹自然生境中的土壤ph值相接近。在本发明中，所述抑制剂优选还包括基本营养液，保证植物正常生长所需的除n以外的基本元素，所述基本营养液优选包括以下组分：0.5～1.8mmol/l的k2so4、0.2～2.6mmol/l的cacl2、0.2～0.9mmol/l的na2hpo4·10h2o、0.1～0.8mmol/l的mgso4·7h2o、5～20μmol/l的na2edta、5～20μmol/l的feso4·7h2o、10～40μmol/l的h3bo3、1～5μmol/l的mncl2·4h2o、1～5μmol/l的znso4·7h2o、1～5μmol/l的cuso4·5h2o、1～10μmol/l的na2moo4·2h2o和1～10μmol/l的cocl2·6h2o，更优选：1.5mmol/l的k2so4、2.5mmol/l的cacl2、0.6mmol/l的na2hpo4·10h2o、0.25mmol/l的mgso4·7h2o、10μmol/l的na2edta、10μmol/l的feso4·7h2o、20μmol/l的h3bo3、2μmol/l的mncl2·4h2o、2μmol/l的znso4·7h2o、2μmol/l的cuso4·5h2o、5μmol/l的na2moo4·2h2o和5μmol/l的cocl2·6h2o。在本发明中，所述基本营养液的制备方法优选包括以下步骤：将feso4·7h2o溶解于水后与na2edta混合，得到黄色fe-edta溶液；将h3bo3、mncl2·4h2o、znso4·7h2o、cuso4·5h2o、na2moo4·2h2o和cocl2·6h2o溶解于水，得到微量元素母液；将mgso4·7h2o和na2hpo4.10h2o溶解于水，得到mgso4-na2hpo4母液；将k2so4溶解于水，得到k2so4母液；将cacl2溶解于水，得到cacl2母液；将黄色fe-edta溶液、微量元素母液、mgso4-na2hpo4母液、k2so4母液和cacl2母液与水混合，得到基本营养液。本发明所述基本培养液与硝态氮混合后调节ph值在3.8～5.8，即可得到本发明所述抑制剂。本发明还提供了一种基于上述技术方案所述抑制剂的抑制毛竹生长的方法，包括以下步骤：将上述技术方案所述抑制剂施加于毛竹。在本发明中，所述施加的方法优选包括竹腔注射、浇灌或喷施的量。在本发明中，所述施加的量优选为400～3500ml/亩。本发明所述注射优选为竹腔注射，浇灌优选为根系浇灌，所述喷施优选喷施于植物地上部分。在本发明中，所述施加的频率优选为6～8d一次，更优选为7d一次。下面结合具体实施例对本发明所述的硝态氮在抑制毛竹生长中的应用、毛竹生长抑制剂及抑制方法做进一步详细的介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。实施例1配制溶液a：称取0.556gfeso4·7h2o溶解于700ml左右去离子水中，搅拌，完全溶解后加入0.744gna2edta，边加边搅拌，完全溶解后定容至1000ml，形成黄色fe-edta母液；配制溶液b：称取0.62gh3bo3溶解于400ml左右去离子水中，搅拌，完全溶解后加入0.2gmncl2·4h2o，边加边搅拌，完全溶解后加入0.29gznso4·7h2o，边加边搅拌，完全溶解后加入0.29gcuso4·5h2o，边加边搅拌，完全溶解后加入0.06gna2moo4·2h2o，边加边搅拌，完全溶解后加入0.06gcocl2·6h2o，完全溶解后定容至500ml，形成微量元素母液；配制溶液c：称取12.324gmgso4·7h2o溶解于700ml左右去离子水中，搅拌，完全溶解后加入42.976gna2hpo4.10h2o，边加边搅拌，完全溶解后定容至1000ml，形成mgso4-na2hpo4母液；配制溶液d：称取43.565gk2so4溶解于400ml左右去离子水中，搅拌，完全溶解后定容至500ml，形成k2so4母液；配制溶液e：称取55.495gcacl2溶解于400ml左右去离子水中，搅拌，完全溶解后定容至500ml，形成cacl2母液。以配制1l为例，介绍毛竹幼苗生长抑制剂的配制方法：取800ml左右去离子水，加入5ml上述溶液a(5ml/l)，边加边搅拌；然后加入1ml上述溶液b(1ml/l)，边加边搅拌；然后加入5ml上述溶液c(5ml/l)，边加边搅拌；然后加入3ml上述溶液d(3ml/l)，边加边搅拌；然后加入2.5ml上述溶液e(2.5ml/l)，边加边搅拌；然后加入8～32mmol/lnano3，边加边搅拌并定容至1000ml，用1mmol/l的naoh或者hcl调节ph值在3.8～5.8。处理方法：将上述配制好的营养液，采取根系浇灌的形式，每周处理1次，2月后幼苗生长表现出显著受抑制，6个月后幼苗死亡。实施例2种子在培养箱萌发后，挑选大小一致的芽苗(2片叶/株)，移栽至装有蛭石的塑料花盆，两周后根部供以植物生长所需的基本营养液，包括：1.5mmol/l的k2so4、2.5mmol/l的cacl2、0.6mmol/l的na2hpo4·10h2o、0.25mmol/l的mgso4·7h2o、10μmol/l的na2edta、10μmol/l的feso4·7h2o、20μmol/l的h3bo3、2μmol/l的mncl2·4h2o、2μmol/l的znso4·7h2o、2μmol/l的cuso4·5h2o、5μmol/l的na2moo4·2h2o和5μmol/l的cocl2·6h2o。地上喷施不同形态n处理分别为4mmol/l(nh4)2so4、8mmol/lnh4no3和8mmol/lnano3，以无氮处理做对照(ck)，每处理3次重复，每重复12株苗。用0.1mol/lnaoh或hcl调节，使处理营养液的ph值保持在4.0左右。每周浇灌营养液及地上喷施各1次。研究结果表明，与对照相比，等浓度的(nh4)2so4处理的毛竹幼苗生长得到显著促进，而nano3处理的毛竹幼苗苗高、叶绿素spad值、叶片数、干重、根冠比、根长和根系生长等显著受抑制(表1，图1)。表1地上喷施不同形态n处理实验结果ck(nh4)2so4nh4no3nano3苗高10.25±0.46c15.17±0.73a13.04±0.44b7.82±0.54dspad13.2±0.69a14.34±0.91a13.82±0.69a3.4±1.31b叶片数5.25±0.16a6.4±0.51a6.13±0.35a2.14±0.59b干重0.31±0.03c1.36±0.16a0.71±0.11b0.1±0.02d根冠比0.89±0.04b1.08±0.04a0.86±0.07b0.6±0.05c根长301.58±27.41c808.90±82.73a531.62±60.65b181.99±20.46c根表面积39.04±3.48c129.78±17.23a79.94±12b14.47±1.54c平均直径0.42±0.02b0.5±0.03a0.47±0.03ab0.25±0.01c根体积0.41±0.05c1.68±0.28a0.97±0.18b0.09±0.01c根尖数970.57±93.09c2107.86±166.73a1430.86±143.95b659.57±79.88c注：表中的值表示为平均值±se，不同字母表示处理间存在显著差异(p<0.05)。图1为根系浇灌含4mmol/l(nh4)2so4、8mmol/lnano3的营养液处理2、4和6个月后毛竹幼苗生长状况。结果表明，毛竹生长对不同氮形态的响应差异随着处理时间的延长而加大，长时间的硝态氮处理可使毛竹幼苗致死。图2、图3为浇灌不同形态n处理对毛竹和树木幼苗生长的影响结果，其中，图2中为8mmol/l不同n形态对毛竹和杉木单栽(第一和第三列)及混栽(第二列)生长的影响；上面一行为4mmol/l(nh4)2so4处理，下面一行为8mmol/lnano3处理。图3为含8mmol/l不同n形态的营养液浇灌处理对油茶和毛竹单栽(第一和第三列)以及毛竹-油茶混栽(第二列)生长的影响；上面一行为4mmol/l(nh4)2so4处理，下面一行为8mmol/lnano3处理。上述结果表明，毛竹“喜铵厌硝”，硝氮处理使其生长显著受抑制甚至死亡；但不同n形态对树木整体生长影响差异远不及毛竹。说明硝态氮能够特异性的抑制毛竹幼苗生长，而对共存的树木生长影响较小。因而，硝态氮可用于基于毛竹生长抑制的入侵控制。图4为地上喷施不同形态n处理对毛竹幼苗生长的影响结果，其中，从左到右各处理分别为ck，4mmol/l(nh4)2so4、8mmol/lnh4no3和8mmol/lnano3。结果表明，与对照及铵氮处理的毛竹幼苗相比，nano3处理的毛竹生长等显著受抑制。因此，喷施硝态氮也可以作为一种抑制毛竹生长及扩张的方法。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12