一种不同层次根系功能的定量化研究方法技术

本发明专利技术公开一种不同层次根系功能的定量化研究方法，包括以下步骤：步骤1，测量植株根系的入土深度L；步骤2，在植株的开花期，将植株根系在地表以下L/3处断根和2L/3处断根，然后按照一般高产田的栽培模式对植株进行栽培培养；步骤3，成熟期，统计每株植株的单株产量；步骤4，在植株的开花期断根前和成熟期进行取样，采用连续流动分析仪测得植株器官的含氮量。本发明专利技术提供的一种不同层次根系功能的定量化研究方法，通过对植株进行断根处理，得到了不同断根深度对植株产量和氮素积累量的影响，实现了对植株不同层次根系功能的定量化研究。

【技术实现步骤摘要】
一种不同层次根系功能的定量化研究方法
本专利技术属于植株根系研究
，尤其涉及一种不同层次根系功能的定量化研究方法。
技术介绍
植株根系与地上部是一个相互作用、依赖的统一体，植株在生长过程中所需的养分主要是由根系从土壤中获取，根系在源库建成及产量形成过程中有着不可替代的作用；发达健壮、活力旺盛的根系有利于充分发挥作物产量潜力。但是植株的根系生长在地下，根系取样和测定难度较大，其研究相对薄弱，有关根系生长发育规律及其对地上部调控能力方面的研究较少。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，提高人们对植株根系认识，本专利技术提供不同层次根系功能的定量化研究方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种不同层次根系功能的定量化研究方法，包括以下步骤：步骤1，测量植株根系的入土深度L；步骤2，在植株的开花期，将植株根系在地表以下L/3处断根和2L/3处断根，然后按照高产田的栽培模式对植株进行栽培培养；步骤3，成熟期，统计每株植株的单株产量；步骤4，在植株的开花期断根前和成熟期进行取样，将地上部分茎秆和叶片杀青后，烘干至恒重，称重粉碎处理，再将样品消煮后，采用连续流动分析仪测得植株器官的含氮量，其中，开花期断根前营养器官氮素积累量为地上部分茎秆和叶片含氮量与生物量的乘积，成熟期营养器官氮素积累量为地上部分茎秆、叶片、籽粒含氮量与生物量的乘积。具体地，植株采用深层土柱栽培方式。具体地，上述步骤(2)中，断根时，具体操作为：在植株的播种行两侧10cm土壤深度60cm处铺设钢丝绳(Φ＝0.3cm)，将钢丝绳的两端露出地表后固定，断根时，将钢丝绳一端的固定桩去除，接上牵引钢丝绳，在另一端利用卷扬机拉牵引钢丝绳将铺设于地下的钢丝绳呈环状拉出，以达到垂直断根的目的。具体地，上述步骤4中，杀青的温度为107℃，杀青的时间为25min。具体地，上述步骤4中，消煮的步骤为：将植物样加质量分数为75％的硫酸后消煮炉预热15分钟，然后第一次加双氧水0.75ml，半小时后第二次加双氧水0.75ml，半小时后第三次加双氧水0.15ml，再消煮处理60min后，消煮完成。由以上的技术方案可知，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种不同层次根系功能的定量化研究方法，操作简单，成本低廉，通过对植株进行断根处理，得到了不同断根处理方式对植株产量和氮素积累量的影响，实现了对植株不同层次根系功能的定量化研究。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例1以玉米植株为例，采用深层土柱栽培(长150cm×宽50cm×深200cm)方式，每土柱种植5株玉米，行距为45.0cm、株距为25.0cm，将土柱紧密排列，测量玉米根系在开花期的平均入土深度120cm；在玉米植株的开花期，将植株根系在地表以下40cm处断根和80em处断根，然后按照高产田的栽培模式对玉米植株进行栽培培养成熟期，统计每株玉米植株的单株产量；在玉米植株的开花期断根前和成熟期进行取样，将地上部分茎秆和叶片杀青后，烘干至恒重，称重粉碎处理，再将样品消煮后，采用连续流动分析仪测得植株器官的含氮量，其中，开花期断根前营养器官氮素积累量为地上部分茎秆和叶片含氮量与生物量的乘积，成熟期营养器官氮素积累量为地上部分茎秆、叶片、籽粒含氮量与生物量的乘积。具体地，上述断根时，具体操作为：在植株的播种行两侧10cm土壤深度60cm处铺设钢丝绳(Φ＝0.3cm)，将钢丝绳的两端露出地表后固定，断根时，将钢丝绳一端的固定桩去除，接上牵引钢丝绳，在另一端利用卷扬机拉牵引钢丝绳将铺设于地下的钢丝绳呈环状拉出，以达到垂直断根的目的。具体地，上述杀青的温度为107℃，杀青的时间为25min。具体地，上述消煮的步骤为：将植物样加质量分数为75％的硫酸后消煮炉预热15分钟，然后第一次加双氧水0.75ml，半小时后第二次加双氧水0.75ml，半小时后第三次加双氧水0.15ml，再消煮处理60min后，消煮完成。试验结果：表1不同层次根系对植株产量的影响项目平均单株产量，g不断根216地表以下40cm处断根152地表以下80cm处断根203由表1可知，0-40cm玉米植株根系对产量贡献最大。表2不同层次根系对氮素输出量的影响由表2可知，0-40cm玉米植株根系对最终氮积累量的影响最大。尽管已用具体实施例来说明和描述了本专利技术，然而应意识到，在不背离本专利技术的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本专利技术范围内的所有这些变化和修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不同层次根系功能的定量化研究方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，测量植株根系的入土深度L；步骤2，在植株的开花期，将植株根系在地表以下L/3处断根和2L/3处断根，然后按照高产田的栽培模式对植株进行栽培管理；步骤3，成熟期，统计每株植株的单株产量；步骤4，在植株的开花期断根前和成熟期进行取样，将地上部分茎秆和叶片杀青后，烘干至恒重，称重粉碎处理，再将样品消煮后，采用连续流动分析仪测得植株器官的含氮量，其中，开花期断根前营养器官氮素积累量为地上部分茎秆和叶片含氮量与生物量的乘积，成熟期营养器官氮素积累量为地上部分茎秆、叶片、籽粒含氮量与生物量的乘积，花后氮素积累量为成熟期营养器官氮素积累量减去开花期断根前营养器官氮素积累量。

【技术特征摘要】
1.一种不同层次根系功能的定量化研究方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，测量植株根系的入土深度L；步骤2，在植株的开花期，将植株根系在地表以下L/3处断根和2L/3处断根，然后按照高产田的栽培模式对植株进行栽培管理；步骤3，成熟期，统计每株植株的单株产量；步骤4，在植株的开花期断根前和成熟期进行取样，将地上部分茎秆和叶片杀青后，烘干至恒重，称重粉碎处理，再将样品消煮后，采用连续流动分析仪测得植株器官的含氮量，其中，开花期断根前营养器官氮素积累量为地上部分茎秆和叶片含氮量与生物量的乘积，成熟期营养器官氮素积累量为地上部分茎秆、叶片、籽粒含氮量与生物量的乘积，花后氮素积累量为成熟期营养器官氮素积累量减去开花期断根前营养器官氮素积累量。2.根据权利要求1所述的一种不同层次根系功能的定量化研究方法，其特征在于，植株采用深层土柱栽培方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永军，曹玉军，吕艳杰，姚凡云，魏雯雯，吴杨，刘志铭，崔红，多馨曲，王洪君，刘春光，于雷，
申请(专利权)人：吉林省农业科学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22