[发明专利]一种施压检测棉花苗期到花铃期矿质养分循环的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物矿质养分的测试技术，给正常生长的棉花植株根系施加一定压力，研究其吸收的养分在体内的运输和循环过程，具有重要的科学实践价值。

背景技术

矿质养分的吸收和循环是植物生长环节，土壤中的矿质养分的吸收是经过植物根一木质部一地上部一韧皮部一根，通常被称为矿质养分的循环。植物正是通过矿质养分的循环和再循环，将植物所需的养分通过根的吸收提供给植物生长发育，为木质部和韧皮部提供质流驱动力，向根提供光和作用养分。该方法是通过温室条件下，研究棉花体内矿质养分的循环，通过此研究可以在对棉花韧皮部移动的元素：氮、磷、硫、钾和镁以及一些微量元素，进行活体自然状态下研究。

目前研究矿质养分的吸收和循环的常规方法有以下几种:

1）根压自然收集法：在子叶节下方切断地上部，用蒸馏水冲洗残茎切面，然后将适宜孔径的乳胶管一端套在残茎上，另一端接收集容器(试管或三角瓶)中，共收集l2h的伤流液。或者是切断茎杆后，用放置在干净的小塑料管的脱脂棉来吸茎断面木质部的液体。此方法的缺点是切断植株地上部的同时也切断了蒸腾拉力，因而木质部中汁液的流速降低、养分浓缩；如果收集时间过长，还可能发生能量供应不足、根系活力降低和养分吸收减少等。

2）木质部压力收集法：在压力室下，施压将植物组织内的汁液压出。此法收集的汁液量较多，但所加的压力不能过大，否则会导致木质部汁液被稀释，而且不同植物木质部中水分流动性质和养分供应状况不同，所以很难确切知道需加多大的压力。上述方法的共同缺点是以破坏植物为前提的条件来完成样品的收集，破坏了植株的正常代谢，不能确切反映完整植株的生理活动。这对研究植物自然状况下的矿质养分吸收和循环过程是局限的，同时收集汁液时间长，不能直接收集，会产生较大的实验数据的误差。

采用的装置及收集木质部汁液的方法也已经成功应用到烟草和玉米上，相关文献已经在路永宪等发布的《研究植物体内矿质养分循环的方法》文章有所介绍，但其对在棉花的应用技术上还未见研究报道，主要是棉花到吐絮期后叶片和蕾铃脱落严重，叶片开始衰落，所以不适合本方法研究。

本发明构思的在温室条件下，对棉花苗期到花铃期的培养和木质部液体的收集的方法，其特点(1)棉花植株的蒸腾作用可正常进行；(2)没有破坏棉花韧皮部光合产物和矿质养分的运输，体内的养分循环过程仍能进行；(3)在目前尚无较好的研究韧皮部运输的方法情况下，此法将直接测得棉花木质部汁液养分含量并进行数学计算，可以定量了解一段时间内植物体内养分的循环过程；(4)用于收集的木质部汁液的植株可以反复多次使用，从而能够跟踪了解同一植株在不同生长时期木质部汁液的变化情况，还可用以研究养分供应改变对木质部汁液组成的影响；另外，此法还可以用于定量研究不同植物中N、Na、Mg、p等元素在植物体内的分配和循环过程。

发明内容

本发明的目的在于：本实验方法的获取，对科学实践与指导生产实践将产生积极的影响，也为研究方式拓展了新的思路。

本发明的目的是这样实现的：一种施压检测棉花苗期到花铃期矿质养分循环的方法，按步骤实施：

步骤1棉花育苗与移栽：

1）种子消毒，置于恒温箱内，保持25度恒温下培养，种子发芽，达到2-3厘米，即移栽到容器中，每一容器定植一株；其中塑料容器的直径11cm、高23cm，不锈钢容器直径11cm、高23cm，同时装有粒径为0.25-0.5mm石英砂，底部有小孔；

2）幼苗移栽到压力罐时，要从压力罐盖的下方将两片子叶塞入洞口，小心不能损伤子叶，塞入后在放直，同时保证棉花种子根的垂直状态和压力罐的洞口一致，让子叶展开从压力罐上部的洞口处伸出，如图1；

步骤2棉花温室栽培：

棉花移苗后1d不光照，第2d打开培养灯，生长期间浇灌营养液，营养液的起始pH值为6.0，营养液开始使用正常浓度的1/2，三天后换成完全营养液，以后2d浇灌一次营养液；棉花进入花铃期后每天浇灌营养液，塑料容器营养液直接浇入，不锈钢容器用针管注射营养液；两种不同培养皿中的营养液的施用量和其生长条件保持一致；

步骤3木质部汁液的收获：