一种栽培苜蓿的抗旱基质及其应用制造技术

本发明专利技术涉及植物生理技术领域，公开了一种栽培苜蓿的抗旱基质及其应用。本发明专利技术所述基质包括沙质土壤、蛭石、腐殖酸、果胶和生长调节剂；所述生长调节剂由钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸锌、硼砂和谷氨酸钠组成。本发明专利技术以沙质土壤、蛭石、腐殖酸、果胶和生长调节剂作为苜蓿栽培基质的有效成分，并合理配置生长调节剂中的组成，通过改善苜蓿栽培基质的方式，使得苜蓿能够在干旱胁迫下依然维持健康植株表型，并具有较高的生物量、地上部含水量、叶片粗蛋白含量和较佳的根系表型，实现了增强苜蓿抗旱能力的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种栽培苜蓿的抗旱基质及其应用
本专利技术涉及植物生理
，具体涉及一种栽培苜蓿的抗旱基质及其应用。
技术介绍
随着温室效应的日益加剧，气候持续变暖，全球性干旱现象愈加严峻。目前世界上超过三分之一的土地处于干旱或半干旱的状态。干旱是限制植物生长发育的重要环境胁迫因子。水分亏缺通过抑制植物生长发育，导致农作物及牧草大面积减产，对农业、牧草生产和畜牧业发展带来及其严重的经济损失。目前，干旱对农作物和牧草生产造成的影响在所有非生物胁迫中占据首位。因此，如何提高植物的抗旱能力成为当前农业和牧草科学研究的重要课题。苜蓿是我国半干旱区广泛栽培的多年生豆科牧草，具有高产、优质、适应性强的特点，素有“牧草之王”的美称，在我国人工牧草种植中种植面积最大，现存种植面积为104.5万公顷，占全国人工草地种植面积的78.5％。近来随着我国退耕还林还草工程的发展和“草、畜、肥、粮”旱作节水型农业结构的调整，苜蓿的种植面积逐年扩大。因此，苜蓿在我国农牧交错区农业结构调整和草地生态农业中起着十分重要作用。然而，由于苜蓿属于深根系植物，对土壤水分消耗十分强烈，土壤干燥化现象普遍发生，导致苜蓿生产逐渐减缓，产草量持续下降，致使苜蓿草地退化，对畜牧业饲料的供应产生障碍，制约草业和畜牧业的发展。抗旱苜蓿品种的筛选虽已成为提高苜蓿抗旱能力的重要途径，但是发达的根系往往作为苜蓿抗旱能力强的一个主要筛选指标。但是发达的根系势必会进一步增强苜蓿的耗水性，加剧土壤干旱，进一步产生土壤水分生态环境问题。因此，从苜蓿长期生产和环境可持续的角度为出发点，进行培养基质的配比研究，通过改善苜蓿生长的微环境，增强苜蓿根际周围的保水性能，提高苜蓿的抗旱能力势必会成为一种简洁、高效、可持续的途径。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种栽培苜蓿的抗旱基质，使得所述基质能够提高苜蓿的抗旱能力；本专利技术的目的在于提供一种栽培苜蓿的抗旱基质，使得所述基质能够提高苜蓿在干旱胁迫下的地上部含水量；本专利技术的目的在于提供一种栽培苜蓿的抗旱基质，使得所述基质能够提高苜蓿在干旱胁迫下的生物量；本专利技术的目的在于提供一种栽培苜蓿的抗旱基质，使得所述基质能够提高苜蓿在干旱胁迫下的根系大小；本专利技术的目的在于提供一种栽培苜蓿的抗旱基质，使得所述基质能够提高苜蓿在干旱胁迫下的叶片粗蛋白含量。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种栽培苜蓿的抗旱基质，包括沙质土壤、蛭石、腐殖酸、果胶和生长调节剂；所述生长调节剂由钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸锌、硼砂和谷氨酸钠组成。针对目前苜蓿耐旱品种的局限性，本专利技术通过优化栽培基质来实现提高苜蓿抗旱能力的目的。作为优选，所述沙质土壤、蛭石、腐殖酸和果胶的体积比为(2.4-4.8):(1.2-3.6):(0.12-0.36):0.12；更优选为(2.4-4.8):3.0:0.24:0.12。所述沙质土壤的含沙量优选＞60％。在具体实施过程中，将上述四种基质按照以上比例混匀后装盆，盆的体积是7.0dm3，每盆可添加20-80mg生长调节剂。在本专利技术具体实施方式中，所述沙质土壤、蛭石、腐殖酸和果胶的体积比为4.8:3.0:0.24:0.12、4:2:0.24:0.12、4.8:1.2:0.24:0.12、3.0:3.0:0.24:0.12、3.0:3.0:0.36:0.12、3.0:3.6:0.24:0.12、2.4:3.6:0.24:0.12、3.0:3.0:0.12:0.12或3.0:3.0:0.36:0.12。作为优选，所述蛭石和生长调节剂的体积质量比为(1.2-3.6)dm3:(20-80)mg；更优选为(2.0-3.0)dm3:(20-80)mg；进一步优选为3.0dm3:(20-80)mg；最优选为3.0dm3:50mg。在本专利技术具体实施方式中，所述蛭石和生长调节剂的体积质量比为3.0dm3:50mg、1.2dm3:20mg、1.2dm3:50mg、1.2dm3:80mg、3.0dm3:20mg、3.0dm3:80mg、3.6dm3:20mg、3.6dm3:50mg或3.6dm3:80mg。作为优选，所述生长调节剂中钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸锌、硼砂和谷氨酸钠的质量比依次为5:10:5:5:1。采用本专利技术所述基质以及沙质土壤分别栽培紫花苜蓿，然后进行干旱胁迫处理(连续一月不浇水)。结果显示，在植株表型上，在对照处理中(培养基质仅为沙质土壤)，苜蓿叶片严重萎蔫，出现典型的干旱胁迫症状。在本专利技术所述基质中生长的苜蓿表现较强的抗旱能力，叶片没有出现萎蔫现象，表明本专利技术所述基质有利于苜蓿在干旱条件下的生长。在根系表型上，在对照处理中(培养基质仅为沙质土壤)，苜蓿的根系较小，根系表面没有吸附基质。而在本专利技术所述基质中生长的苜蓿，其根系较大，并且根系表面吸附大量湿润的基质，形成根鞘，增强根际周围的保水能力，提高苜蓿的抗旱性能。在生物量上，在对照处理中(培养基质仅为沙质土壤)，苜蓿的地上部和地下部的生物量最小；在本专利技术所述基质中生长的苜蓿，苜蓿的地上部和地下部生物量增加，表明本专利技术所述基质有利于增加苜蓿在干旱条件下的产量。在地上部含水量上，在对照处理中(培养基质仅为沙质土壤)，苜蓿的地上部含水量很小，在本专利技术所述基质中生长的苜蓿，苜蓿地上部的含水量显著增加，表明本专利技术所述基质有利于增加苜蓿的抗旱能力。在叶片粗蛋白上，在对照处理中(培养基质仅为沙质土壤)，苜蓿叶片的粗蛋白含水量较低，在本专利技术所述基质中生长的苜蓿，苜蓿叶片的粗蛋白含量显著增加，表明本专利技术所述基质有利于提高干旱条件下生长的苜蓿品质。基于上述本专利技术所述基质在各方面的优异试验效果，本专利技术提供了所述基质在提高苜蓿抗旱能力和/或在制备苜蓿抗旱栽培基质中的应用。由以上技术方案可知，本专利技术以沙质土壤、蛭石、腐殖酸、果胶和生长调节剂作为苜蓿栽培基质的有效成分，并合理配置生长调节剂中的组成，通过改善苜蓿栽培基质的方式，使得苜蓿能够在干旱胁迫下依然维持健康植株表型，并具有较高的生物量、地上部含水量、叶片粗蛋白含量和较佳的根系表型，实现了增强苜蓿抗旱能力的目的。附图说明图1所示为干旱胁迫下本专利技术所述基质对苜蓿植株表型的影响；其中，配方1和配方2分别表示实施例1和实施例2的基质，对照为仅为沙质土壤的基质；图2所示为干旱胁迫下本专利技术所述基质对苜蓿根系的影响；其中，配方1和配方2分别表示实施例1和实施例2的基质，对照为仅为沙质土壤的基质；图3所示为干旱胁迫下本专利技术所述基质对苜蓿生物量的影响；其中，配方1和配方2分别表示实施例1和实施例2的基质，对照为仅为沙质土壤的基质；不同字母表示彼此间具备显著性差异(P＜0.05)；图4所示为干旱胁迫下本专利技术所述基质对苜蓿地上部含水量的影响；其中，配方1和配方2分别表示实施例1和实施例2的基质，对照为仅为沙质土壤的基质；不同字母表示彼此间具备显著性差异(P＜0.05)；图5所示为干旱胁迫下本专利技术所述基质对苜蓿叶片粗蛋白含量的影响；其中，配方1和配方2分别表示实施例1和实施例2的基质，对照为仅为沙质土壤的基质；不同字母表示彼此间具备显著性差异(P＜0.05)。具体实施方式本专利技术公开了一种栽培苜蓿的抗旱基质及其应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栽培苜蓿的抗旱基质，其特征在于，包括沙质土壤、蛭石、腐殖酸、果胶和生长调节剂；所述生长调节剂由钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸锌、硼砂和谷氨酸钠组成。

【技术特征摘要】
1.一种栽培苜蓿的抗旱基质，其特征在于，包括沙质土壤、蛭石、腐殖酸、果胶和生长调节剂；所述生长调节剂由钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸锌、硼砂和谷氨酸钠组成。2.根据权利要求1所述抗旱基质，其特征在于，所述沙质土壤、蛭石、腐殖酸和果胶的体积比为(2.4-4.8):(1.2-3.6):(0.12-0.36):0.12。3.根据权利要求2所述抗旱基质，其特征在于，所述沙质土壤、蛭石和腐殖质的体积比为(2.4-4.8):3.0:0.24:0.12。4.根据权利要求1所述抗旱基质，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文浩，路鹏，田秋英，侯龙鱼，宋世环，任立飞，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11