[發明專利]一種施壓檢測棉花苗期到花鈴期礦質養分循環的方法

有效

• 申請號: 201210580827.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103063655A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李莉;田長彥;李春儉
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆生態與地理研究所
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71;G01N33/00;G01N1/10;G01N1/28;A01G7/00;A01G1/00;A01G31/00;A01G7/06
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯專利代理事務所(有限公司) 65107
• 代理人: 歐詠

技術領域

本發明涉及植物礦質養分的測試技術，給正常生長的棉花植株根系施加一定壓力，研究其吸收的養分在體內的運輸和循環過程，具有重要的科學實踐價值。

背景技術

礦質養分的吸收和循環是植物生長環節，土壤中的礦質養分的吸收是經過植物根一木質部一地上部一韌皮部一根，通常被稱為礦質養分的循環。植物正是通過礦質養分的循環和再循環，將植物所需的養分通過根的吸收提供給植物生長發育，為木質部和韌皮部提供質流驅動力，向根提供光和作用養分。該方法是通過溫室條件下，研究棉花體內礦質養分的循環，通過此研究可以在對棉花韌皮部移動的元素：氮、磷、硫、鉀和鎂以及一些微量元素，進行活體自然狀態下研究。

目前研究礦質養分的吸收和循環的常規方法有以下幾種:

1）根壓自然收集法：在子葉節下方切斷地上部，用蒸餾水沖洗殘莖切面，然后將適宜孔徑的乳膠管一端套在殘莖上，另一端接收集容器(試管或三角瓶)中，共收集l2h的傷流液。或者是切斷莖桿后，用放置在干凈的小塑料管的脫脂棉來吸莖斷面木質部的液體。此方法的缺點是切斷植株地上部的同時也切斷了蒸騰拉力，因而木質部中汁液的流速降低、養分濃縮；如果收集時間過長，還可能發生能量供應不足、根系活力降低和養分吸收減少等。

2）木質部壓力收集法：在壓力室下，施壓將植物組織內的汁液壓出。此法收集的汁液量較多，但所加的壓力不能過大，否則會導致木質部汁液被稀釋，而且不同植物木質部中水分流動性質和養分供應狀況不同，所以很難確切知道需加多大的壓力。上述方法的共同缺點是以破壞植物為前提的條件來完成樣品的收集，破壞了植株的正常代謝，不能確切反映完整植株的生理活動。這對研究植物自然狀況下的礦質養分吸收和循環過程是局限的，同時收集汁液時間長，不能直接收集，會產生較大的實驗數據的誤差。

采用的裝置及收集木質部汁液的方法也已經成功應用到煙草和玉米上，相關文獻已經在路永憲等發布的《研究植物體內礦質養分循環的方法》文章有所介紹，但其對在棉花的應用技術上還未見研究報道，主要是棉花到吐絮期后葉片和蕾鈴脫落嚴重，葉片開始衰落，所以不適合本方法研究。

本發明構思的在溫室條件下，對棉花苗期到花鈴期的培養和木質部液體的收集的方法，其特點(1)棉花植株的蒸騰作用可正常進行；(2)沒有破壞棉花韌皮部光合產物和礦質養分的運輸，體內的養分循環過程仍能進行；(3)在目前尚無較好的研究韌皮部運輸的方法情況下，此法將直接測得棉花木質部汁液養分含量并進行數學計算，可以定量了解一段時間內植物體內養分的循環過程；(4)用于收集的木質部汁液的植株可以反復多次使用，從而能夠跟蹤了解同一植株在不同生長時期木質部汁液的變化情況，還可用以研究養分供應改變對木質部汁液組成的影響；另外，此法還可以用于定量研究不同植物中N、Na、Mg、p等元素在植物體內的分配和循環過程。

發明內容

本發明的目的在于：本實驗方法的獲取，對科學實踐與指導生產實踐將產生積極的影響，也為研究方式拓展了新的思路。

本發明的目的是這樣實現的：一種施壓檢測棉花苗期到花鈴期礦質養分循環的方法，按步驟實施：

步驟1棉花育苗與移栽：

1）種子消毒，置于恒溫箱內，保持25度恒溫下培養，種子發芽，達到2-3厘米，即移栽到容器中，每一容器定植一株；其中塑料容器的直徑11cm、高23cm，不銹鋼容器直徑11cm、高23cm，同時裝有粒徑為0.25-0.5mm石英砂，底部有小孔；

2）幼苗移栽到壓力罐時，要從壓力罐蓋的下方將兩片子葉塞入洞口，小心不能損傷子葉，塞入后在放直，同時保證棉花種子根的垂直狀態和壓力罐的洞口一致，讓子葉展開從壓力罐上部的洞口處伸出，如圖1；

步驟2棉花溫室栽培：

棉花移苗后1d不光照，第2d打開培養燈，生長期間澆灌營養液，營養液的起始pH值為6.0，營養液開始使用正常濃度的1/2，三天后換成完全營養液，以后2d澆灌一次營養液；棉花進入花鈴期后每天澆灌營養液，塑料容器營養液直接澆入，不銹鋼容器用針管注射營養液；兩種不同培養皿中的營養液的施用量和其生長條件保持一致；

步驟3木質部汁液的收獲：