[發(fā)明專利]一種判斷植物生長重碳酸鹽適宜幅和最適濃度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011264378.4
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112379054B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳沿友;趙寬;姚凱;吳沿勝;方蕾;蘇躍;童成英;孫濤;周英;劉叢強;王世杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院地球化學研究所
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;A01G7/06;A01G31/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉艷

本發(fā)明公開了一種判斷植物生長重碳酸鹽適宜幅和最適濃度的方法，屬于植物生理信息檢測技術(shù)以及生態(tài)環(huán)境治理領(lǐng)域。將待測植物培養(yǎng)在添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，測定培養(yǎng)不同時期后植物葉片的凈光合速率，以未添加重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物葉片凈光合速率為參照，計算添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物的相對凈光合速率，以高斯方程擬合相對凈光合速率與重碳酸鹽濃度的關(guān)系，獲得方程中的各參數(shù)值來表征待測植物不同時期的重碳酸鹽適宜幅和最適濃度。本發(fā)明不僅能夠便捷、精確判斷植物對重碳酸鹽的短期和長期適宜幅和最適濃度，而且還能夠比較不同苗齡不同生育期不同植物種類對重碳酸鹽的適宜幅和最適濃度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物生理信息檢測技術(shù)以及生態(tài)環(huán)境治理領(lǐng)域，特別是涉及一種判斷植物生長重碳酸鹽適宜幅和最適濃度的方法，不僅能夠便捷、精確判斷植物對重碳酸鹽的短期和長期適應幅和最適濃度，而且還能夠比較不同苗齡不同生育期不同植物種類對重碳酸鹽的適應幅和最適濃度，為生態(tài)修復中植物適配喀斯特環(huán)境提供科學依據(jù)，為植物的環(huán)境適應性提供了量化指標。

背景技術(shù)

喀斯特地區(qū)的巖石類型以碳酸巖鹽為主，主要成分為CaCO₃和MgCO₃等。基巖碳酸巖鹽在巖溶作用下釋放出大量的HCO₃^-和Ca²⁺,導致上覆土呈現(xiàn)出高鈣、高pH和高重碳酸鹽環(huán)境，這樣的土壤環(huán)境嚴重影響植物的生理代謝。研究表明，低濃度的重碳酸鹽可以促進氣孔的張開、提高植物的光合能力和抗逆境能力，而高濃度的重碳酸鹽則導致核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性降低，光合速率下降，破壞細胞的離子平衡，對植物的生理代謝具有不利影響。

喀斯特地區(qū)土壤的重碳酸鹽濃度具有高度的時空異質(zhì)性，不同的濃度重碳酸鹽和持續(xù)時間對植物的生長發(fā)育影響顯著不同。本發(fā)明依據(jù)不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物的相對凈光合速率與重碳酸鹽濃度關(guān)系，尋找最大凈光合值和最適的重碳酸鹽濃度，判斷植物生長重碳酸鹽適宜幅和最適濃度，一方面可為生態(tài)修復中植物適配喀斯特環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化、生產(chǎn)力的提高以及生物多樣性的增加提供科學依據(jù)，另一方面也為加速生態(tài)系統(tǒng)的水碳循環(huán)以及提高巖溶生態(tài)系統(tǒng)的固碳增匯能力提供科技支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種判斷植物生長重碳酸鹽適宜幅和最適濃度的方法，不僅能夠便捷、精確判斷植物對重碳酸鹽的短期和長期適應幅和最適濃度，而且還能夠比較不同苗齡不同生育期不同植物種類對重碳酸鹽的適應幅和最適濃度，克服了現(xiàn)有技術(shù)只能定性不能定量重碳酸鹽對植物的生理代謝的影響的缺陷。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：它包括以下步驟：

步驟一，將待測植物培養(yǎng)在添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)到所需考察的天數(shù)；所謂的將待測植物培養(yǎng)在添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)是指將待測植物以溶液培養(yǎng)的方式進行培養(yǎng)，便于設(shè)置培養(yǎng)環(huán)境和添加不同濃度的重碳酸鹽。

步驟二，選擇上述植物新枝上的第二展開葉的葉片，利用便攜式光合儀測定上午9：00-10：00的光合參數(shù)；所謂植物新枝上的第二展開葉的葉片是依據(jù)從上往下的原則，以新枝上剛剛發(fā)育完全且完全展開的葉為第一完全展開葉，依次類推；分別為第二完全展開葉、第三完全展開葉，等；

步驟三，從便攜式光合儀中獲取添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物的凈光合速率Pn_-I的數(shù)據(jù)；

步驟四，以未添加重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物葉片凈光合速率Pn_-CK為參照，計算添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物的相對凈光合速率RPn；所述的以未添加重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物葉片凈光合速率Pn_-CK為參照，計算添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物的相對凈光合速率RPn，計算方法為：其中Pn_-I為添加不同濃度的重碳酸鹽的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物的凈光合速率。