一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置與方法，該裝置包括培養(yǎng)箱，該培養(yǎng)箱的頂面上設(shè)有定植槽，定植槽中安裝有多個與培養(yǎng)箱相通的定植管。本發(fā)明試驗裝置對生長中的花生的根系與莢果進行了合理分區(qū)，通過定植管將根系引入到培養(yǎng)箱中，通過定植槽限定了莢果的生長區(qū)，從而為對花生根系與莢果在不同營養(yǎng)元素成分或不同養(yǎng)分濃度的區(qū)域環(huán)境中作進一步探討提供了條件，且在同一裝置能同時培養(yǎng)多株植物，有利于進行多重復(fù)試驗材料的培養(yǎng)，可降低重復(fù)間誤差。
【專利說明】一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種花生培養(yǎng)的試驗裝置及方法，具體地講涉及一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在開展花生元素營養(yǎng)研究時，譬如研究根系和莢果的養(yǎng)分吸收效率，根系的充分吸收能否滿足莢果的生長發(fā)育對養(yǎng)分的需求等問題，有時需要對花生根系與莢果在不同營養(yǎng)元素成分或不同養(yǎng)分濃度的區(qū)域環(huán)境中作進一步探討，目前，植物營養(yǎng)學(xué)和植物生理學(xué)研究中常用的技術(shù)主要有水培方法以及植物分根培養(yǎng)技術(shù)。
[0003]水培方法的特點是營養(yǎng)液中的養(yǎng)分組成清楚，研究者可以根據(jù)研究需要隨時調(diào)整營養(yǎng)液的組成，因此在析因試驗中因果關(guān)系比較明確，如現(xiàn)在已知的大多數(shù)必需營養(yǎng)元素就是采用這種方法得到的。植物分根培養(yǎng)技術(shù)在研究植物營養(yǎng)元素的生理功能、營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)移動、營養(yǎng)兀素對植物根系生長發(fā)育影響、營養(yǎng)兀素缺乏的信號感受和傳導(dǎo)以及根系基因表達等許多方面有廣泛應(yīng)用。
[0004]以上兩種常規(guī)的水培方法及植物分根培養(yǎng)技術(shù)就不能滿足目前對花生根系與莢果在不同營養(yǎng)元素成分或不同養(yǎng)分濃度的區(qū)域環(huán)境中作進一步探討的需要，因為花生是地上開花地下結(jié)實的作物，其生命周期中存在分枝、下針等過程，且黑暗環(huán)境和機械刺激是莢果發(fā)育不可缺少的條件，用傳統(tǒng)的水培試驗裝置不能很好地完成其整個生育期而獲得高質(zhì)量的種子；另一方面，單純利用傳統(tǒng)的分根培養(yǎng)方法很難完成花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)過程，因此提供一 種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置與方法是開展該領(lǐng)域研究亟待解決的首要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置，包括培養(yǎng)箱，該培養(yǎng)箱的頂面上設(shè)有定植槽，定植槽中安裝有多個與培養(yǎng)箱相通的定植管。
[0006]進一步地，所述定植槽的前、后側(cè)壁均為培養(yǎng)箱的前后側(cè)壁，所述側(cè)壁上設(shè)有排液孔。
[0007]進一步地，所述培養(yǎng)箱為不透光的塑料箱。
[0008]進一步地，所述該培養(yǎng)箱的頂面對稱設(shè)有兩排定植槽，位于兩定植槽中間的為蓋板，位于兩定植槽外側(cè)的遮光板，且每個定植槽中均勻設(shè)有三個定植管。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果如下:
[0010]本發(fā)明提出的花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置結(jié)構(gòu)合理，易于操作，在同一裝置能同時培養(yǎng)多株植物，有利于進行多重復(fù)試驗材料的培養(yǎng)，可降低重復(fù)間誤差。
[0011]本發(fā)明另外提出一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗方法，包括如下步驟:[0012]步驟A、挑選花生種子，并進行表面消毒、浸種和催芽；
[0013]步驟B、將催好芽的種子采用石英砂培養(yǎng)方法育苗，當(dāng)子葉展開，下胚軸
4.5-5.5cm,主莖 7_8cm 時移植；
[0014]步驟C、按試驗要求配置好所需的營養(yǎng)液并倒入花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置的培養(yǎng)箱中及定植槽中；
[0015]步驟D、將步驟B所得的花生幼苗移植到花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置中，在幼苗下胚軸上端緊挨子葉處繞兩圈后安放在上述裝置的定植管中，使幼根伸入到培養(yǎng)箱營養(yǎng)液內(nèi)；
[0016]步驟E:按試驗要求進行培養(yǎng)。
[0017]進一步地，所述步驟E包括如下步驟:
[0018]E1、幼苗移植后先用1/2濃度的霍格蘭營養(yǎng)液培養(yǎng)5-7天；
[0019]E2、再換用試驗要求的營養(yǎng)液進行培養(yǎng)，每5天更換I次營養(yǎng)液；
[0020]E3、到花生植株開花時向定植槽中添加9-10cm厚用稀酸清洗處理過的石英砂，在石英砂表面覆上扎有通氣孔的黑色薄膜，待果針扎到砂面以下時，再向定植槽內(nèi)定期添加試驗要求的營養(yǎng)液。
[0021]進一步地，所述步驟B中石英砂先用稀酸浸泡，再用清水及蒸餾水沖洗干凈后備用。
[0022]通過本發(fā)明試驗方法，可對花生根系與莢果在不同營養(yǎng)元素成分或不同養(yǎng)分濃度的區(qū)域環(huán)境中作進一步探討，從而完成花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)過程。
[0023]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實施方式】后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明實施例一提出的適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]其中，1、培養(yǎng)箱；2、定植槽；3、定植管；4、防塵遮光板；5、蓋板；6、石英砂；7、培養(yǎng)箱排液孔；8、定植槽排液孔；9、通氣孔；10、充氧泵；11、氣管；12、砂頭。
【具體實施方式】
[0027]實施例一，本實施例提出一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置，包括培養(yǎng)箱，該培養(yǎng)箱的頂面上設(shè)有定植槽，定植槽中安裝有多個與培養(yǎng)箱相通的定植管。
[0028]本實施例提出的實驗裝置對生長中的花生的根系與莢果進行了合理分區(qū)，通過定植管將根系引入到培養(yǎng)箱中，通過定植槽限定了莢果的生長區(qū)，從而為對花生根系與莢果在不同營養(yǎng)元素成分或不同養(yǎng)分濃度的區(qū)域環(huán)境中作進一步探討提供了條件。
[0029]具體地，該試驗裝置包括一個盛裝營養(yǎng)液的培養(yǎng)箱1，箱體規(guī)格長X寬X高為90cmX60cmX25cm，在箱體的一個側(cè)壁上設(shè)置一個直徑為Icm的培養(yǎng)箱排液孔7，培養(yǎng)箱排液孔7用活塞封閉，排液時拔掉活塞。
[0030]在箱體的內(nèi)部上方對稱設(shè)置兩個定植槽2，位于兩定植槽中間的為蓋板，位于兩定植槽外側(cè)的遮光板，且每個定植槽中均勻設(shè)有三個定植管。其中，定植槽2為棕色不透光的聚乙烯塑料制成，定植槽2的規(guī)格長X寬X高為90CmX15CmX10Cm，在定植槽2底部沿長邊方向上均勻設(shè)置三個直徑為1.8cm，高度為10.5cm的圓柱狀定植管3，定植管3為棕色不透光的聚乙烯塑料制成，定植管3底部與培養(yǎng)箱I相通，定植槽2的短邊側(cè)壁與培養(yǎng)箱I的短側(cè)壁是同一側(cè)壁，定植槽2的上端開口與培養(yǎng)箱I的上端開口處于同一平面，在定植槽2的一個短邊側(cè)壁上設(shè)置一個直徑為0.8cm的定植槽排液孔8，定植槽排液孔8用活塞封閉，排液時拔掉活塞，多余的營養(yǎng)液可順著該排液孔排到培養(yǎng)箱外。定植槽排液孔8與定植槽2之間無縫隙，即定植槽2可裝滿水且不會滲漏到培養(yǎng)箱I中。位于箱體頂部的兩塊防塵遮光板4,板面規(guī)格為92cmX 10cm,厚0.5cm ;蓋板5板面規(guī)格為92cmX 10cm,厚0.5cm,蓋板5上設(shè)置兩個直徑為1.0cm通氣孔9，孔心距蓋板5短邊的距離為23cm，兩孔呈對稱分布，蓋板5蓋在培養(yǎng)箱I頂部短邊的中心位置，向兩側(cè)依次是定植槽2和防塵遮光板4 ;可將石英砂6置于定植槽2內(nèi)，將營養(yǎng)液充氧裝置插入到培養(yǎng)箱內(nèi)。
[0031]營養(yǎng)液充氧裝置由充氧泵10、氣管11和砂頭12組成,氣管11 一端與充氧泵10相連，另一端通過蓋板5上的通氣孔9浸入營養(yǎng)液中，浸入培養(yǎng)箱I的氣管11末端安裝均勻起泡的砂頭12，可為花生的生長發(fā)育提供充足的氧氣。本實施例采用一個氣管，當(dāng)培養(yǎng)箱前后較長時，可通過兩根氣管給培養(yǎng)箱供氧。
[0032]當(dāng)然，培養(yǎng)箱、定植槽以及定制管的規(guī)格以及數(shù)量均可根據(jù)具體的實驗要求設(shè)定，本發(fā)明不限于上述舉例。
[0033]實施例二，本實施例提出一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗方法，包括如下步驟:
[0034]步驟A、挑選粒大而整齊、籽粒飽滿、色澤好，沒有機械損傷的花生種子，先放在清水中浸飽2-3小時,使種子濕透,然后從水中取出再全部浸沒到20%雙氧水中，經(jīng)過5-10分鐘取出，用蒸餾水洗凈，均勻鋪在催芽盤鋪有4-5層濕潤紗布的表面，然后再蓋上3層濕潤的紗布，保持既濕潤又通氣，放在28°C的黑暗環(huán)境中催芽，本步驟通過選種及對種子進行消毒殺菌可減少病害的發(fā)生；
[0035]步驟B、將催好芽的種子采用砂培方法育苗，所用的石英砂需先用稀酸浸泡，再用清水及蒸餾水沖洗干凈，期間噴灑蒸餾水保持濕潤，當(dāng)子葉展開，下胚軸約5cm，主莖7-8cm時進行移植有利于根系能盡快穿過定植管伸入到培養(yǎng)箱的較大空間里；通過統(tǒng)一催芽、育苗可減少試驗處理前花生個體間的差異，并且可有效提高水培花生的成活率；
[0036]步驟C、按試驗要求配置好營養(yǎng)液；
[0037]步驟D、將步驟B所得的花生幼苗移植到花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置中，用脫脂棉條在幼苗下胚軸上端緊挨子葉處繞兩圈后安放在上述裝置的定植管3中，使幼根伸入到培養(yǎng)箱營養(yǎng)液內(nèi) ，營養(yǎng)液液面最好距離培養(yǎng)箱I的上邊緣3-5cm為宜；
[0038]步驟E、幼苗移植后先用1/2濃度的霍格蘭營養(yǎng)液培養(yǎng)5-7天，打開營養(yǎng)液充氧裝置的充氧泵10，使空氣通過氣管11和砂頭12進入培養(yǎng)箱I中，每3個小時通氣I小時；再換用試驗要求的營養(yǎng)液進行培養(yǎng)，每5天更換I次營養(yǎng)液，并利用營養(yǎng)液充氧裝置定時通氣，此法可使花生幼苗易于適應(yīng)培養(yǎng)條件，避免因培養(yǎng)條件的突然轉(zhuǎn)變而影響培養(yǎng)結(jié)果，節(jié)省培養(yǎng)時間，提高工作效率。;至花生植株開花時向定植槽2中添加9-lOcm厚用稀酸清洗處理過的石英砂6可為花生莢果的生長發(fā)育提供黑暗環(huán)境和機械刺激，在石英砂6表面可覆上扎有通氣孔的黑色薄膜，待果針扎到砂面以下時，再向定植槽2內(nèi)每天添加I次試驗要求的營養(yǎng)液，多余的營養(yǎng)液可打開定植槽2側(cè)面下方的排液孔8排出，保證石英砂6內(nèi)部保持濕潤而通氣，按要求培養(yǎng)直至試驗結(jié)束。
[0039]按照上述步驟進行，可順利完成花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的整個過程。
[0040]下面通過一試驗實例進一步說明本發(fā)明。
[0041]試驗實例:2012年于青島農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院植物培養(yǎng)室內(nèi)進行，花生品種為花育25號，是山東省花生研究所培育的早熟直立大粒花生，生育期129天左右。采用的試驗裝置及試驗方法參考實施例一及實施例二。
[0042]本試驗采用霍格蘭營養(yǎng)液配方，其鈣源為硝酸鈣。該營養(yǎng)液的組成成分為:四水硝酸鈣945mg/L,硝酸鉀506mg/L,硝酸銨80mg/L,磷酸二氫鉀136mg/L,硫酸鎂493mg/L,鐵鹽溶液2.5ml/L，微量元素液5ml/L，將營養(yǎng)液pH調(diào)至6.0即可，其中鐵鹽溶液為七水硫酸亞鐵2.78g和乙二胺四乙酸二鈉3.73g溶于450ml蒸餾水中，將pH調(diào)至5.5定容至500ml ；微量元素液組成為碘化鉀0.83mg/L,硼酸6.2mg/L,硫酸錳22.3mg/L,硫酸鋅8.6mg/L,鑰酸鈉 0.25mg/L，硫酸銅 0.025mg/L,氯化鈷 0.025mg/L。
[0043]該實驗包括兩個培養(yǎng)箱，每個裝置可培養(yǎng)6株花生，其中一個培養(yǎng)箱莢果區(qū)營養(yǎng)液中鈣的濃度為60mg/L，另一個培養(yǎng)箱莢果區(qū)營養(yǎng)液中鈣的濃度為160mg/L (即完全霍格蘭營養(yǎng)液本身的鈣濃度)，根系區(qū)營養(yǎng)液的鈣濃度均為160mg/L，不同鈣濃度處理間的氮素可通過硝酸鈉平衡，培養(yǎng)試驗結(jié)束后所得結(jié)果如下:
[0044]表1莢果區(qū)不同鈣濃度處理對花生各部位產(chǎn)量及鈣含量的影響
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置，其特征在于:包括 培養(yǎng)箱，該培養(yǎng)箱的頂面上設(shè)有定植槽，定植槽中安裝有多個與培養(yǎng)箱相通的定植管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于:所述定植槽的前、后側(cè)壁均為培養(yǎng)箱的前后側(cè)壁，所述側(cè)壁上設(shè)有定植槽排液孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗裝置，其特征在于:所述培養(yǎng)箱為不透光的塑料箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗裝置，其特征在于:所述該培養(yǎng)箱的頂面對稱設(shè)有兩排定植槽，位于兩定植槽中間的為蓋板，位于兩定植槽外側(cè)的遮光板，且每個定植槽中均勻設(shè)有三個定植管。
5.一種適用于花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟A、挑選花生種子，并進行表面消毒、浸種和催芽； 步驟B、將催好芽的種子采用石英砂培養(yǎng)方法育苗，當(dāng)子葉展開，下胚軸4.5-5.5cm，主莖7-8cm時移植； 步驟C、按試驗要求配置好所需的營養(yǎng)液并倒入花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置的培養(yǎng)箱中及定植槽中； 步驟D、將步驟B所得的花 生幼苗移植到花生根系與莢果分區(qū)培養(yǎng)的試驗裝置中，在幼苗下胚軸上端緊挨子葉處繞兩圈后安放在上述裝置的定植管中，使幼根伸入到培養(yǎng)箱營養(yǎng)液內(nèi)； 步驟E:按試驗要求進行培養(yǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗方法，其特征在于，所述步驟E包括如下步驟: E1、幼苗移植后先用1/2濃度的霍格蘭營養(yǎng)液培養(yǎng)5-7天； E2、再換用試驗要求的營養(yǎng)液進行培養(yǎng)，每5天更換I次營養(yǎng)液； E3、到花生植株開花時向定植槽中添加9-lOcm厚用稀酸清洗處理過的石英砂，在石英砂表面覆上扎有通氣孔的黑色薄膜，待果針扎到砂面以下時，再向定植槽內(nèi)定期添加試驗要求的營養(yǎng)液。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗方法，其特征在于，所述步驟B中石英砂先用稀酸浸泡，再用清水及蒸餾水沖洗干凈后備用。
【文檔編號】A01G31/06GK103798120SQ201410054929
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】房增國 申請人:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)