一种根系分泌物收集与检测方法技术

本发明专利技术公开了一种根系分泌物收集系统，包括供液池、过滤系统、栽培槽、收集槽，其之间通过供液系统连接；供液池的内部储存营养液，由水泵供给至栽培槽；栽培槽的内部设置供液管道；供液管道上设置雾化喷头和色谱柱。本发明专利技术还公开了使用该根系分泌物收集系统的收集方法，以及针对所收集到的根系分泌物的检测方法。该收集与检测方法可以实时对根系分泌物进行收集和检测，排除了其他因素对作物生长的影响，再通过观察栽培槽中作物的生长情况，判断根系分泌物对植株生长所产生的作用，对淋洗根部缓解作物的自毒作用进行验证。

A method of collecting and detecting root exudates

【技术实现步骤摘要】
一种根系分泌物收集与检测方法
本专利技术涉及农业栽培
，尤其涉及一种根系分泌物收集与检测方法。
技术介绍
连作障碍已成为制约一些地区蔬菜生产可持续发展的重要因素，它的发生不仅同土壤传染性病害和土壤理化性状劣变有关，也同由根系分泌物和残茬分解物等引起的自毒作用有关。根系分泌是植物产生化感物质的一个重要来源，化感物质的释放途径有以下4条：从植物表面溢出，被雨水冲洗到下层植物上或渗入到土壤后表现出化感效应；从植物根部溢出直接产生化感效应；一些挥发性化感物质通过植物体表挥发到环境中发生作用；植物残株或凋落物分解产生化感物质。一般认为，植株自毒作用是发生连作障碍的原因之一，即使在水培过程中也能观察到根系分泌物在作物生长中后期对作物的影响，主要表现在植株生长缓慢和死根现象的发生。对与连作障碍的解决目前主要采用土壤消毒、合理的轮作和间作制度以及嫁接等方法，但生产上操作复杂，生长成本高。有研究人员认为，在雾培中使用雾化喷头不断地淋洗根系，可能会部分或完全缓解番茄植株的自毒作用，但由于根系分泌物含量少，因此缺乏有力的试验依据，急需一种根系分泌物收集与检测方法对理论进行验证。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种根系分泌物收集系统，包括供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统；所述供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统之间通过供液系统连接；所述供液池的内部储存营养液，由水泵供给至栽培槽；所述栽培槽的内部设置供液管道；所述供液管道上设置雾化喷头；所述收集系统为收集槽或色谱柱。作为一种优选的技术方案，所述营养液的制备原料包括：硝酸钾1～3g/L、磷酸二氢铵0.2～0.5g/L、七水硫酸镁1～1.5g/L、四水硝酸钙2～2.5g/L、七水硫酸亚铁0.5～1g/L、一水硫酸锰0.05～0.1g/L、七水硫酸锌0.005～0.015g/L、五水硫酸铜0.002～0.006g/L、二水钼酸钠0.001～0.003g/L、硼酸0.1～0.15g/L、二水乙二胺四乙酸钠0.8～1g/L，溶剂为水。作为一种优选的技术方案，所述过滤系统包括一级过滤器和二级过滤器。作为一种优选的技术方案，所述栽培槽的尺寸为(1200～1700)cm×(60～100)cm×(40～80)cm。作为一种优选的技术方案，所述栽培槽的底部铺设防水塑料膜，顶部覆盖遮光塑料膜。作为一种优选的技术方案，所述供液系统中未进入栽培槽的营养液循环流回供液池。本专利技术的第二方面提供了一种根系分泌物收集方法，其使用如上所述的根系分泌物收集系统收集根系分泌物。作为一种优选的技术方案，所述的根系分泌物收集方法，包括以下步骤：a.提供营养液：向供液槽中加入营养液，打开水泵向栽培槽供给营养液，控制喷雾速度；b.收集分泌物：取下色谱柱，将吸附在色谱柱中的根系分泌物洗脱后，用真空冷冻干燥机将洗脱液浓缩，定容，最后用滤膜过滤，得到根系分泌物。作为一种优选的技术方案，所述的根系分泌物收集方法，包括以下步骤：a.提供营养液：向供液槽中加入营养液，打开水泵向栽培槽供给营养液，控制喷雾速度；b.收集分泌物：将收集槽得到的槽液使用吸附树脂吸附，并填入柱子进行洗脱，用真空冷冻干燥机将洗脱液浓缩，定容，最后用滤膜过滤，得到根系分泌物。本专利技术的第三方面提供了一种根系分泌物检测方法，其对使用如上所述的根系分泌物收集方法得到的根系分泌物进行液相色谱表征，所述根系分泌物使用甲醇洗脱，洗脱液经浓缩定容后，用滤膜过滤，进样测试。有益效果：本专利技术提供的一种根系分泌物收集与检测方法可以实时对根系分泌物进行收集和检测，排除了其他因素对作物生长的影响，再通过观察栽培槽中作物的生长情况，判断根系分泌物对植株生长所产生的作用，对淋洗根部缓解作物的自毒作用进行验证。附图说明为了进一步解释说明本专利技术中提供的一种根系分泌物收集与检测方法的有益效果，提供了相应的附图，需要指出的是本专利技术中提供的附图只是所有附图中选出来的个别示例，目的也不是作为对权利要求的限定，所有通过本申请中提供的附图获得的其他相应图谱均应该认为在本申请保护的范围之内。图1为本专利技术中实施例1的示意图。图2为本专利技术中实施例2的示意图。附图标记：1-供液池、2-水泵、3-水泵压力表、4-过滤回流球阀、5-一级过滤器、6-二级过滤器、7-循环回流球阀、8-循环回流电磁阀、9-供液球阀、10-供液压力表、11-供液流量计、12-喷雾电磁阀、13-喷雾流量计、14-雾化喷头、15-收集球阀、16-收集池、17-栽培槽、18-供液系统、19-色谱柱。具体实施方式结合以下本专利技术的优选实施方法的详述可进一步地理解本专利技术的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“包含”，与“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”等同义，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。本专利技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。本专利技术中所述的“内、外”的含义指的是相对于装置本身而言，指向装置内部的方向为内，反之为外，而非对本专利技术的装置机构的特定限定。本专利技术中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本专利技术的装置机构的特定限定。本专利技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其他部件的间接连接。为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种根系分泌物收集系统，包括供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统；所述供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统之间通过供液系统连接；所述供液池的内部储存营养液，由水泵供给至栽培槽；所述栽培槽的内部设置供液管道；所述供液管道上设置雾化喷头；所述收集系统为收集槽或色谱柱。在一些优选的实施方式中，所述水泵由水泵压力表监测供液量。在一些优选的实施方式中，所述营养液的制备原料包括：硝酸钾1～3g/L、磷酸二氢铵0.2～0.5g/L、七水硫酸镁1～1.5g/L、四水硝酸钙2～2.5g/L、七水硫酸亚铁0.5～1g/L、一水硫酸锰0.05～0.1g/L、七水硫酸锌0.005～0.015g/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根系分泌物收集系统，其特征在于，包括供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统；所述供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统之间通过供液系统连接；所述供液池的内部储存营养液，由水泵供给至栽培槽；所述栽培槽的内部设置供液管道；所述供液管道上设置雾化喷头；所述收集系统为收集槽或色谱柱。/n

【技术特征摘要】
1.一种根系分泌物收集系统，其特征在于，包括供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统；所述供液池、过滤系统、栽培槽、收集系统之间通过供液系统连接；所述供液池的内部储存营养液，由水泵供给至栽培槽；所述栽培槽的内部设置供液管道；所述供液管道上设置雾化喷头；所述收集系统为收集槽或色谱柱。


2.如权利要求1所述的根系分泌物收集系统，其特征在于，所述营养液的制备原料包括：硝酸钾1～3g/L、磷酸二氢铵0.2～0.5g/L、七水硫酸镁1～1.5g/L、四水硝酸钙2～2.5g/L、七水硫酸亚铁0.5～1g/L、一水硫酸锰0.05～0.1g/L、七水硫酸锌0.005～0.015g/L、五水硫酸铜0.002～0.006g/L、二水钼酸钠0.001～0.003g/L、硼酸0.1～0.15g/L、二水乙二胺四乙酸钠0.8～1g/L，溶剂为水。


3.如权利要求1所述的根系分泌物收集系统，其特征在于，所述过滤系统包括一级过滤器和二级过滤器。


4.如权利要求1所述的根系分泌物收集系统，其特征在于，所述栽培槽的尺寸为(1200～1700)cm×(60～100)cm×(40～80)cm。


5.如权利要求1所述的根系分泌物收集系统，其特征在于，所述栽培槽的底部铺设防水塑料膜，顶部覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭，刘涛，
申请(专利权)人：山东省农业可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37