本發明屬于植物栽培領域，具體涉及提高紅麻幼苗期耐鎘性能的方法。
背景技術：
紅麻具有生長周期短、生物量大(為樹木的三到四倍)、抗重金屬能力強、適應性廣等特點，又因為是纖維作物，不易將重金屬帶入食物鏈。因此，紅麻有望用于治理大面積受重金屬污染的土壤，不僅能夠治理土壤污染，還可以獲得較高的經濟效益。祁建民等研究了紅麻對重金屬的吸收特征，篩選出了高耐、高富集鎘的紅麻品種，研究了紅麻對重金屬鎘的吸收累積特征及其品種間的差異；比較了高耐品種和低耐品種的抗氧化系統對鎘脅迫響應的差異以及鎘脅迫對紅麻根尖細胞結構的影響(紅麻對重金屬的吸收特征及外源GSH緩解鎘毒的機理研究，福建農林大學博士學位論文，2013)。
鄧勇等研究發現紅麻幼根丙二醛、As A含量與脅迫時間和鎘濃度呈現正相關。As A和GSH含量及抗氧化酶活性的變化可能是紅麻抵御鎘毒害與抗性的重要生理基礎(鎘脅迫下紅麻幼根的生理響應，中國麻業科學，2016)。李蘭平通過研究鉛、鎘對紅麻種子萌發生長的影響，將Cd≦20mg/kg的濃度作為區分紅麻品種耐鎘強弱的理想濃度。
雖然紅麻耐鎘的特性得到了廣泛的認可，然而將其作為修復植物廣泛進行種植還未得到推廣，發明人通過深入研究發現，紅麻根部吸附土壤重金屬鎘的潛力還有提升空間，植物修復的關鍵部位是根系，Cd以共質體進入根尖并沉積在表皮細胞，再通過根系轉運至其他部位。紅麻優于其他經濟作物的主要原因是發達的根系，為了增強紅麻對重金屬Cd的吸收能力，發明人做了各種嘗試，例如延長紅麻主根長度，增加須根數量等，但是收效甚微，如何激發紅麻吸收土壤重金屬Cd，是紅麻發展成為重金屬土壤修復作物的關鍵環節。
發明人經過長期的研究和栽培實踐，對紅麻種子萌發和幼苗生長期間的鎘脅迫進行了深入研究，發現紅麻在整個生長期中，對鎘脅迫最敏感的時期為幼苗期，尤其是播種或移栽后30-60天，一旦紅麻幼苗順利度過這一敏感期，相同濃度的鎘脅迫對其生長發育的影響將不會導致其死亡，本發明的目的就是進一步提高種子萌發期間和幼苗生長發育期間的鎘耐受性。
技術實現要素：
本發明的目的是提高紅麻幼苗期耐受土壤隔脅迫的性能，為達到此目的，本發明提供了一種提高紅麻幼苗期耐受重金屬鎘的方法。
本發明所述方法涉及一種組合物，因此本發明還將公開該組合物的制備方法。
所述組合物由五類化合物組成，五類化合物分別是S-亞硝基化谷胱甘肽(GSNO)、纖維素衍生物、兒茶素類、表面活性劑和螯合劑。
GSNO由亞硝酸鹽(NO2-)和還原型谷胱甘肽(GSH)反應制得，GSNO稀釋液在組合物中含量為1.0-1.5％。
組合物中纖維素衍生物為：甲基纖維素(Mc)、羥甲基纖維素(HMc)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥乙基甲基纖維素(HEMC)、甲基乙基纖維素(MEC)和甲基丙基纖維素(MPC)中的至少一種纖維素衍生物。
纖維素衍生物在所述組合物中質量百分含量為65.5-86.5％。
組合物中的兒茶素類是指兒茶素、沒食子兒茶素、兒茶素沒食子酸酯等非表型兒茶素類，以及表兒茶素、表沒食子兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯等表型兒茶素類中的至少一種。
兒茶素類在所述組合物中質量百分含量為3.5-8.5％
組合物中的表面活性劑,是指烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉、2-萘磺酸鈉、萘橫酸的縮合物鹽中的一種或多種。
表面活性劑在所述組合物中質量百分含量為5.5-10.5％。
組合物中的螯合劑是指氨基三乙酸(NTA)或檸檬酸(CA)等可降解有機酸。
螯合劑在所述組合物中質量百分含量為1.5-2.5％。
組合物中除GSNO外，其余化合物均有市售。
組合物的制備方法如下：
(1)一定質量百分比的纖維素衍生物、兒茶素類、表面活性劑和螯合劑溶于乙醇；
(2)向步驟(1)中溶液中加入一定質量百分比的GSNO稀釋液；
本發明提供的組合物的使用方法如下：
(1)水培幼苗時在營養液中添加一定濃度的GSNO母液，使培養液中GSNO的濃度為125-300μmol/L，移栽至大田后，施加含有GSNO稀釋液的組合物。
(2)移栽后管理：紅麻幼苗按照常規方法移栽并管理，移栽后30天進行葉面噴施,組合物濃度優選150-1500ppm,進一步濃度優選350-500ppm，施用量為10-50Kg/畝土壤；移栽后60天再次進行葉面噴施,組合物濃度優選150-1500ppm,進一步濃度優選200-800ppm。施用量為20-60Kg/畝土壤。
本發明的有益效果是，通過使用本方法，在鎘脅迫下，紅麻根系和地上部分的抑制明顯得到緩解，葉片發育恢復正常，葉片黃化程度顯著減弱，光合作用逐漸恢復，側根開始恢復生長。
具體實施方式
實施例1 GSNO母液制備
GSNO母液的制備:等體積的10mmol/LNaNO2(在100mmol/LHCl中)與等體積的10mmol/LGSH(在100mmol/LpH7.的Na2HPO4－NaH2PO4磷酸緩沖液中)反應，即可形成5mmol/LGSNO(混合液包含5mmol/LGSNO)。
實施例2 GSNO稀釋液制備
GSNO母液貯存在冰上，使用時用純凈水稀釋十倍(即500μmol/L)待用。室溫下，在100mmol/LpH7.4的磷酸緩沖液中(內含50μmol/LDTT)，GSNO就可以釋放出NO，其中500μmol/L的GSNO 30min約釋放NO 3.25μmol/L。
實施例3組合物的配制
將78.5克羥甲基纖維素(HMc)、7.5克沒食子兒茶素、10.5克2-萘磺酸鈉和2.5克氨基三乙酸溶于200mL乙醇，向其中加入1克的GSNO稀釋液(濃度為500μmol/L)，所得溶液為本發明提供的組合物。
實施例4組合物的配制
將86.5克羥丙基甲基纖維素(HPMC)、4.5克兒茶素沒食子酸酯、6克烷基萘磺酸鈉和1.5克氨基三乙酸溶于200mL乙醇后，向其中加入1.5克的GSNO稀釋液(濃度為500μmol/L)，所得溶液為本發明提供的組合物。
實施例5組合物的使用方法
發芽試驗:挑選飽滿且胚完整的種子，用3％H2O2消毒15min，蒸餾水反復沖洗后在蒸餾水中浸泡過夜，使其充分吸脹。然后將種子擱在底部鋪有濕潤濾紙的培養皿中，培養皿放于25℃恒溫暗培養48小時使種子發芽。
幼苗培養：待芽長到2～3cm(約3～4d)后，置于光照培養間培養(光照強度為800μmol·m-1·S-1，光周期14h/10h，晝夜溫度28℃/20℃，空氣相對濕度70％)。自來水中適應培養3d后，將幼苗移栽至1/4Hoagland營養液中培養，并將上述合成的5mmol/L GSNO母液添加到Hoagland營養液中，使其中的GSNO濃度為125-300μmol/L。
Hoagland營養液配方為Ca(NO3)25.79mM,KNO38.02mM,NH4H2PO41.35mM,MgSO44.17mM,MnSO48.90μM，H3BO348.3μM,ZnSO40.94μM,CuSO40.20μM,(NH4)2MoO40.015μM,Fe-EDTA72.6μM,用NaOH調節pH6.5左右。
移栽后管理：紅麻幼苗按照常規方法移栽并管理，移栽后30天進行葉面噴施,組合物濃度優選150-1500ppm,進一步濃度優選350-500ppm，施用量為10-50Kg/畝土壤。
移栽后60天再次進行葉面噴施,組合物濃度優選150-1500ppm,進一步濃度優選200-800ppm。施用量為20-60Kg/畝土壤。
實施例6使用本組合物的紅麻幼苗的指標測定
1.測定幼苗地上部分的指標株高、莖粗、葉面積和全株生物質量，用于指征紅麻的生長性能。
不同組合物濃度(0-850ppm)處理下，對鎘脅迫(試驗設定的鎘濃度為200mg/Kg土壤)下盆栽幼苗生理形態的影響，試驗設定了對照組，對照組是無鎘脅迫下，紅麻幼苗的生長狀況，所有測試植株的生長期均為30天，每組紅麻的測試數量為20株；
使用本組合物，土壤鎘對紅麻幼苗生長的脅迫得到了顯著緩解，優化的組合物濃度為350-500ppm。
2.光合色素含量采用丙酮浸提法，用UV-2450型紫外可見分光光度計檢測，分別在波長663、645和470nm處測定吸光度值，按公式分別計算葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的濃度，葉綠素a和葉綠素b的濃度相加即得葉綠素總濃度。
試驗測定了為不同濃度組合物處理下，對土壤鎘脅迫下紅麻幼苗光合色素含量的影響。大于150PPM的組合物處理使Cd脅迫黃麻幼苗各光合色素含量的抑制作用被顯著緩解(P＜0.05),且隨著組合物處理濃度的升高，緩解作用逐漸增大。濃度為PPM350-500處理使葉綠素總量、葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量分別比為使用該組合物處理的增加了290.98-307.74％、210.86-254.55％、438.65-621.01％和95.65-109.31％,類胡蘿卜素的含量甚至達到了對照的水平，即抑制作用完全被解除。
3.抗氧化酶的活性測定采用Elavarthi和Mart in的分光光度法。
生長期為30天的盆栽紅麻在200mg/Kg土壤的鎘脅迫下，無論在根系還是葉片組織上，都顯著地抑制了幾種抗氧化酶的活性。與無鎘脅迫的正常幼苗相比，鎘脅迫處理使紅麻根系的SOD、CAT、APX和POD活性分別下降了69.30％、81.97％、90.91％和71.93％，葉片的SOD、CAT、APX和POD活性分別下降了34.86％、78.68％、53.16％和57.90％。
紅麻幼苗抗氧化酶活性的響應與組合物的濃度、酶蛋白自身特性和組織特異性都有關。
適宜濃度的組合物噴施處理使Cd脅迫下的紅麻幼苗根系和葉片中幾種抗氧化酶活性均顯著增加(P＜0.05)。紅麻葉片組織中SOD、APX活性均隨組合物濃度增加而增加，PPM445濃度處理達到峰值，根系組織的SOD、APX活性在PPM490濃度處理達到峰值，處理濃度再次增加后均維持在這一水平。紅麻葉片組織和根系組織中CAT、POD活性均隨組合物濃度增加而增加，PPM500濃度處理達到峰值，說明就組合物誘導的對Cd脅迫的抗氧化防御來講，不同的抗氧化酶在根系和葉片中的敏感性不同，對組合物濃度的敏感性也不同。綜合使用成本考慮，優化后的濃度為445-500PPM。
實施例7組合物的使用方法對效果的影響
水培紅麻幼苗時在營養液中添加125～250μmol/L的S-亞硝基化谷胱甘肽(GSNO)，而在移栽至大田后，施加一定濃度的組合物，可以進一步提高本組合物的使用效果，具體表現在紅麻根系和地上部分的抑制情況，與僅在幼苗期噴施本組合物相比，進一步得到緩解，葉片發育迅速恢復正常，葉片黃化程度可得到恢復，光合作用逐漸正常，側根開始恢復生長。