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1、10申请公布号CN104229997A43申请公布日20141224CN104229997A21申请号201410412990X22申请日20140821C02F3/3220060171申请人四川农业大学地址611130四川省成都市温江区惠民路211号72发明人唐祈林岳玲玲郑名敏李燕范东东荣延昭程明军李华雄董新春吴元奇周树峰蒋伟曹墨菊卢艳丽兰海刘坚刘海岚74专利代理机构北京修典盛世知识产权代理事务所特殊普通合伙11424代理人胡长远54发明名称利用水生薏苡原位修复富营养化水体的方法57摘要本发明公开了属于河流湖泊污染治理方法领域的水生薏苡COIXAQUATICROXN在原位修复富营养化水体上的。
2、应用，以及利用水生薏苡原位修复富营养化水体的方法。该方法将水生薏苡植株分蔸，然后将分蘖苗在泥沙混合基质中培养2530天，再在清水中驯化培养，最后移栽于欲修复的富营养化水体中即可。本发明中水生薏苡为六倍体，其生物量、株高、分蘖显著大于四倍体薏苡，对氮磷吸收力明显比四倍体薏苡强；其次，水生薏苡对水生环境适应性更强，本身属野生植物，对环境适应能力强，不需要进行特殊管理；此外，水生薏苡为多年生，可定期反复刈割；水生薏苡为无性繁殖，只进行营养生长，不会造成大肆蔓延和生物入侵危害。51INTCL权利要求书1页说明书6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页10申请公布号C。
3、N104229997ACN104229997A1/1页21水生薏苡COIXAQUATICROXN在原位修复富营养化水体上的应用。2按照权利要求1所述的应用，其特征在于所述的水生薏苡是指染色体数为30的六倍体水生薏苡COIXAQUATICROXN。3利用水生薏苡原位修复富营养化水体的方法，特征在于包括如下步骤1、当春天温度稳定在2025时，将水生薏苡COIXAQUATICROXN植株分蔸，然后将所得的分蘖苗单株栽种在泥沙混合基质中生长2530天；2、将步骤1中植株高度为50100CM的水生薏苡植株置于清水中驯化培养37天，注意尽量不要损伤植株根系；3、将步骤2中驯化培养的水生薏苡移栽于欲修复的富。
4、营养化水体的底泥中；其中水深度为030CM；株行距为60100CM。4按照权利要求3所述的方法，其特征在于其步骤1中所述的水生薏苡是指染色体数为30的六倍体水生薏苡COIXAQUATICROXN。5按照权利要求3所述的方法，其特征在于其步骤1中所述的植株的高度为1050CM。6按照权利要求3所述的方法，其特征在于其步骤1中所述的植株分蔸是指选择生长旺盛且具有多个分蘖的植株，在植株2530CM外围扒开土壤，连根蔸带土将植株挖起，在各个分蘖的根部切断分开，得分蘖苗。7按照权利要求3所述的方法，其特征在于其步骤1中所述的泥沙混合基质是指泥土与河沙按照11的比例混合而成的混合物。8按照权利要求3所述的。
5、方法，其特征在于其步骤1中所述的泥沙混合基质置于塑料盆中。9按照权利要求3所述的方法，其特征在于步骤3中所述的株距为高度富营养化水体时，即TN2MG/L，TP015MG/L，选择株距为60CM；或为中度富营养化水体时，即08MG/LTN2MG/L，003MG/LTP015MG/L，选择株距为80CM；或为轻度富营养化水体时，即001MG/LTP003MG/L，选择株距为100CM。10按照权利要求39任一所述的方法，其特征在于移栽于富营养化水体中的水生薏苡每生长5060天，收割植株水上部分，并且收割时水上部分留茬510CM；每年收割水上部分23次。权利要求书CN104229997A1/6页3利。
6、用水生薏苡原位修复富营养化水体的方法技术领域0001本发明属于河流湖泊污染治理方法领域，具体涉及一种利用水生薏苡原位修复富营养化水体的方法。背景技术0002二十世纪初以来,大量工业废水和生活污水的排放、以及大量化肥施用后的肥料流失等造成的水体富营养化问题日趋严重。水体富营养化恶化了水源水质，增加水中营养盐，导致蓝藻等藻类大量增加，藻类消耗水中的溶解氧，又导致水体缺氧、腐臭，对鱼虾等水生动物产生危害。蓝藻死亡后产生毒素，可以在鱼体内富集，人食用鱼后该毒素可转移至人体内，危害人体健康SEHEFFER,M等,NATURE2001413591596。因此，水体富营养化已成为亟待解决的问题。0003利用。
7、水生植物修复富营养化水体，环境扰动少，与自然生态系统有着更大的相融性，生态效益好。近年来，利用植物修复富营养化水体，尤其是在脱氮除磷方面的研究取得了很大进展袁东海等,水土保持学报20041847780。植物修复主要是利用植物本身生长过程中吸收营养元素以及根际土著微生物的代谢活动来吸收、积累或降解转化环境中的污染物唐志坚等,中国给水排水20031972729。如采用人工浮床栽培或者是直接种植水生植物以达到修复的效果LIAGRICULTURE,ECOSYSTEMSANDENVIRONLNENT200290915。目前，用于富营养化水体修复的植物主要有美人蕉、水竹芋、水芋、水烛、菖蒲、伞草、细叶莎草。
8、、千屈菜、薏苡等，它们对氮磷具有较强的吸附能力，生物量大，又具有较高的观赏价值，适于在湿地修复中较大面积应用陈秋夏,浙江亚热带作物通讯200829216。但有些修复植物存在不适应水生环境、生长缓慢、生物量小、地上部分难以利用等问题；还有些植物蔓延疯长，具有一定的入侵威胁韩潇源等,青岛理工大学学报20052668891。因此，水体富营养化的植物修复亟待进一步发掘和扩大可用植物资源，不断寻找和选育适应能力强，净化高效的物种杨旻等,环境科学与技术2007307915。0004四倍体薏苡2N20COIXLACRYMAJOBIL对富营养化水体中的各种形态的氮磷都能有较好的去除能力，可以有效控制水体富营养。
9、化高冲,浙江大学硕士学位论文,2008，但是四倍体薏苡并非水生植物，其在水中的生长受到一定的限制；其次，四倍体薏苡为一年生植物，要开花结实，其营养体长到一定时期进入生殖生长期后开花结实，吸收氮鳞的能力下降，需要年年种植；此外，其结实特性，使四倍体薏苡的群体难以控制，会造成生物入侵的问题。0005水生薏苡陆平等,广西农业科学199611820是在我国广西西南部首次发现的一种生长在在低海拔的河沟湿地及水塘四周的六倍体薏苡种COIXAQUATICAROXB，6X30，其植株的大部分植根于水面下的泥土中，水生薏苡具有雄性不育，多年生的特性，并与其它变种存在明显的生殖隔离现象，是薏苡属内最为原始的种群。。
10、0006经检索，没有发现水生薏苡作为富营养化水体修复植物的报道。说明书CN104229997A2/6页4发明内容0007本发明目的在于提供水生薏苡在原位修复富营养化水体上的用途。0008本发明另一目的在于提供利用水生薏苡原位修复富营养化水体的方法。0009为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下0010本发明水生薏苡COIXAQUATICROXN在原位修复富营养化水体上的应用。0011上述应用中所述的水生薏苡是指染色体数为30的六倍体水生薏苡COIXAQUATICROXN。所述的水生薏苡COIXAQUATICROXN主要分布于我国广西西南部地区，公众可以在广西西南部地区采集陆平等广西农业。
11、科学199611820；韩永华等2004466724729或者从本申请人四川农业大学获得。0012水生薏苡COIXAQUATICROXN主要生长于我国广西西南部地区的低海拔的河沟湿地及水塘四周，大部分植株植根于水面下的泥土中，为多年生，茎秆直立丛生，茎秆高34米，叶片被疣基糙毛，具有雌雄一体的花穗，偶尔有纯雄花序，而其它薏苡种通常不具有纯雄花序，并且水生薏苡雄性穗状花序中的花药不能正常发育，花药干瘦不开裂，败育导致不能结实。与其它变种存在明显的生殖隔离现象，是薏苡属内最为原始的种群。0013本发明利用水生薏苡原位修复富营养化水体的方法，包括如下步骤00141、植株分蔸和根系培养当春天温度稳定在。
12、2025时，将水生薏苡COIXAQUATICROXN植株分蔸，然后将所得的分蘖苗单株栽种在泥沙混合基质中生长2530天；00152、清水预培养将步骤1中植株高度为50100CM的水生薏苡植株置于清水中驯化培养37天，注意尽量不要损伤植株根系；00163、移栽将步骤2中驯化培养的水生薏苡移栽于欲修复的富营养化水体的底泥中；其中水深度为030CM；株行距为60100CM。0017上述方法步骤1中所述的水生薏苡是指染色体数为30的六倍体水生薏苡COIXAQUATICROXN陆平等广西农业科学199611820；韩永华等2004466724729，水生薏苡主要分布于我国广西西南部地区，可以通过在广西西。
13、南部地区采集或者从本申请人四川农业大学获得。0018上述方法步骤1中所述的植株的高度为1050CM。0019上述方法步骤1中所述的植株分蔸是指选择生长旺盛且具有多个分蘖的植株，在植株2530CM外围扒开土壤，连根蔸带土将植株挖起，在各个分蘖的根部用工具切断分开，得分蘖苗。0020上述方法步骤1中所述的泥沙混合基质是指泥土与河沙按照11的比例混合而成的混合物。所述的泥土是指本领域技术人员熟知的河沟、湖泊中的泥土。0021上述方法步骤1中所述的泥沙混合基质置于塑料盆中。0022上述方法步骤3中所述的株距为高度富营养化水体时，即TN2MG/L，TP015MG/L，选择株距为60CM；或为中度富营养化。
14、水体时，即08MG/LTN2MG/L，003MG/LTP015MG/L，选择株距为80CM；或为轻度富营养化水体时，即001MG/LTP003MG/L，选择株距为100CM。0023上述方法中，移栽于富营养化水体中的水生薏苡每生长5060天，收割植株水上说明书CN104229997A3/6页5部分，并且收割时水上部分留茬510CM；每年收割23次。0024与现有技术相比，本发明的具有的优点和有益效果1、本发明中水生薏苡COIXAQUATICROXN为六倍体6X30，其生物量、株高、分蘖显著大于四倍体薏苡，对氮磷吸收力明显比四倍体薏苡强，因而对富营养化水体的修复能力更强。2、与四倍体薏苡相比，水。
15、生薏苡对湿生或水生的环境适应性更强，植株可以交替在旱生与水生间自由转换生长环境,能灵活应对河沟水涨水退现象。3、本发明中水生薏苡为多年生，地上部分一年内可定期反复刈割，多次利用，一次栽种后可以达到持续地长期修复富营养化水体的目的，栽种成本低。4、本发明中水生薏苡属于野生植物，对环境的适应能力强，在自然条件下即可存活，且其整个生长过程不需要进行特殊管理。5、本发明中水生薏苡花粉不育不结实，只能无性繁殖，不会造成大肆蔓延和生物入侵危害，群体大小可进行人工控制。6、本发明方法中将水生薏苡分蘖苗先移栽于泥沙混合基质中，其目的在于培养分蘖苗的根系，将来移栽至污水中时可使根系保留完整，植株恢复快。7、本发。
16、明方法中清水预培养可使水生薏苡根系的结构从旱生向水生的转变，能更快适应污水环境。具体实施方式0025下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应将此理解为本发明保护范围仅限于下述实施例。0026实施例1利用水生薏苡原位修复富营养化水体的盆栽胁迫对比试验0027一试验地点四川农业大学成都校区教学科研农场。0028二供试水体5个不同处理供试水体中总氮磷的浓度见表1，供试水体配方设定参考HOAGLAND营养液见表2。不同处理供试水体按照表1中的总氮磷浓度设定，通过控制硝酸钙和硝酸铵的量来调整水体中氮的浓度，控制磷酸二氢钾的量来调整水体中磷的浓度，其余元素的量维持不变。0029表1不同处理供试水体。
17、中氮磷的浓度0030不同处理TN/MG/LTP/MG/LT1013002T2656059T32533926T439371869T51013136140031表2供试水体配方0032化合物名称剂量说明书CN104229997A4/6页6四水硝酸钙CANO324H2O945MG/L硝酸钾KNO3253MG/L磷酸二氢钾KH2PO43136MG/L硫酸镁MGSO424650MG/L硝酸铵NH4NO3530MG/L七水硫酸亚铁FESO47H2O695MG/L络合剂EDTA2NA933MG/L硼酸H3BO41550G/L硫酸锌ZNSO42150G/L硫酸铜CUSO40063G/L硫酸锰MNSO45575。
18、G/L0033三试验方法00341植株分蔸4月15日，四川省成都市温江区温度稳定在20以上时，将从广西引进的水生薏苡COIXAQUATICROXN，6X30植株株高1520CM分蔸，将所得的分蘖苗单株栽种在具有泥沙混合基质的塑料盆中生长30天；所述的泥沙混合基质是泥土与河沙按照11比例混合而成的。00352清水预培养5月15日，选择步骤1中植株高度为6080CM、且生长较一致的水生薏苡植株共108株，用塑料泡沫固定至直径36CM，高30CM的塑料盆中清水驯化培养5D，其中每盆4株，共计27盆，水体积12L，水深30CM。00363植株移栽将步骤2中清水预培养塑料盆中的清水更换为供试水体，采用5。
19、个不同浓度进行处理见表1，每个处理5盆。0037四数据测定清水预培养5D后，随机选取2盆中的5株植株，将地上部分和地下部分分开，烘干称其干重，作为起始生物量参考。其余25盆进行胁迫对比试验，试验时间为90天，每隔15天按照处理浓度更换一次供试水体，测定更换水体中剩余总氮磷的量，计算总氮磷去除率；90天时收获水生薏苡植株，计算植株中总氮磷的含量。0038取样方法采用混样法，取样时间上午830900，水体中TN测定方法为碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法GBTLL89489，水体中TP测定方法为钼酸铵分光光度法GBTLL89389，植物体内TN测定方法为凯氏定氮法GB500952010，植物体内TP测。
20、定方法为钼锑抗比色法NY/T24212013。0039水体中总氮、总磷含量计算公式0040TN/TPMG/LM/V0041式中M为标准曲线上查得的TN/TP含量G；V为所取水样体积ML说明书CN104229997A5/6页70042植物中总磷含量计算公式0043WPCVT103/M0044式中WP为TP含量G/KG；C为从标准曲线上查出的磷的浓度G/ML；V为显色液体积50ML；T为分取倍数20；M为称取的干样质量G。0045表3不同浓度处理下的供试水体中总氮去除率00460047表4不同浓度处理下的供试水体中总磷去除率00480049试验中每15天更换水体时计算供试水体中总氮磷去除率见表3与。
21、表4，结果表明，5个处理浓度下总氮磷浓度都有不同程度的下降，其中在T2与T3浓度总氮磷去除效率在整个过程中保持较高，可见水生薏苡对富营养化水体有较强的去除能力。0050表5不同浓度处理下水生薏苡总氮总磷含量和单株总氮总磷积累量0051T1T2T3T4T5总氮含量MG/G869839146825832372总磷含量MG/G16509748911871435单株总氮积累量MG/株1817926397764737508565949说明书CN104229997A6/6页8单株总磷积累量MG/株34530632563034501399030052在5个处理浓度下，90天时收获水生薏苡植株的总氮磷含量和单。
22、株总氮磷积累量，结果见表5水生薏苡体内的总氮含量为8392583MG/G，总磷含量为0971435MG/G；水生薏苡总氮单株积累量为1817976473MG/株，总磷单株积累量分别为306339903MG/株。0053表6不同浓度处理下水生薏苡植株生物量增长量0054T1T2T3T4T5单株生物量G20933146514729072780生物量增长量29186540949410246451471310055在5个处理浓度下，90天时收获水生薏苡植株生物量增长量，结果见表6水生薏苡在不同氮磷浓度的水体条件下生物量都随着时间迅速增长，处理90天后水生薏苡单株总生物量为20935147G/株，在T1至T5处理浓度下水生薏苡总生物量分别增长为29186、54094、94102、46451、47131，在T2与T3处理浓度下生物量增长最为明显。0056以上结果说明了水生薏苡COIXAQUATICROXN对富营养化水体的修复能力强。本发明方法原位修复富营养化水体方法简单，效果好、效率高。说明书CN104229997A。