一种快速验证肥料功效的水培方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种快速验证肥料功效的水培方法及其应用，属于农业及生物科学技术领域。采用快速验证肥料功效的水培装置，所述水培装置包括定植篮、液体容器、出水口和排液管。本发明专利技术通过定植篮内基质与肥料为植物地上部和地下根部的生长提供营养物质，以液体容器内的水分子做为信号，诱导根系向水生长。本发明专利技术可使须根系有序，几乎不会出现盘根现象，有利于肥料功效验证试验中根长的观察和测量；施肥后不仅可以观测地上植株变化，还可以观察地下根部的变化差异，对检测作物幼苗在不同施肥条件下的理化性状研究具有重要实际意义和应用价值。价值。价值。

【技术实现步骤摘要】
一种快速验证肥料功效的水培方法及其应用


[0001]本专利技术涉及农业及生物科学
，尤其涉及一种快速验证肥料功效的水培方法及其应用。

技术介绍

[0002]肥料是农业生产的基础，是重要的农业生产资料，通过施肥提供植物生长过程中所需营养，对农作物的质量和产量具有重大影响。
[0003]肥料的施用量并非越多越好，由于种植者施肥管理的不规范、不合理造成氮、磷、钾肥的过量施用以及乱施肥，反而抑制农作物的生长，导致其产量下降，同时还造成土壤恶化、环境污染、病虫害严重等问题。因此肥料功效及最适施肥量的快速验证对于农作物和农业可持续发展而言，都有着极其重要的意义。
[0004]通过肥料功效的验证试验可以在实验室内对于肥料的功效和最适施用量进行测定，然而现有的土培和水培在功效验证试验中有不可克服的缺陷：1、土培的农作物根会发生盘根，植物根在土壤中，还会和其他根缠绕，一方面无法直接观察测量根长，另一方面操作人员需要先将土壤洗去、将根捋顺再测量，该过程很容易造成根损伤和断根，尤其是侧根损伤严重，造成数量减少、测量工作量大、难度高、误差大；2、水培方法在使用时，因水的流动性，肥料营养始终保持均衡，根系就没有往下扎更深去吸收营养的必要，根部缺少发达性生长动力，以致于其根部促生长效果不明显，对于实验室验证肥料生测试验的开展有一定影响，因此造成水培肥料功效验证实验困难，误差较大；另外，水培液容易导致水体富营养化，易生藻类，从而影响植物的正常生长；郑佳伟(2013)研究表明水培未能提高植物体中蛋白质含量，严重影响以蛋白含量为主要营养物质的蔬菜和水果，进而影响产品的品质。多数研究表明水培种植方式会显著提高植物叶片中硝酸盐的含量，如果处理不当或长期累积会造成一定的危害；另外，水培方式操作繁琐，初期投入较多：一套完善的水培装置往往需要许多的资金和人力投入，容易让人望而生畏。加之水培对营养液、光、温、气等因素的要求，这对于水培初学者而言，操作繁琐，不易成功。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有的水培和土培技术的不足，提供基质+水培的装置及利用该装置的培养方法，该装置通过液体容器内水对植物根系产生信号诱导，定植篮内土壤为作物提供营养物质，对监测幼苗在不同施肥条件下的地上部和地下根部性状研究具有重要实际意义和应用价值。
[0006]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现：
[0007]作为本专利技术的第一个方面，在于提供一种快速验证肥料功效的水培装置，包括定植篮、液体容器、出水口和排液管，所述定植篮架设在液体容器顶部，出水口位于液体容器下部，排液管连接至出水口，定植篮为黑色，且定植篮侧面无缝隙，底部设计“米”字型缝隙，这种定植篮结构能够有效引导植物根系垂直向下生长，且有利于试验观察。
[0008]所述液体容器为圆柱形、有机玻璃材质的瓶体，瓶体可以为透明的有机玻璃材质，用于结果拍照及观赏，或者瓶体为黑色不透明玻璃材质，可避免光对根系的损伤。
[0009]在一个实施例中，定植篮顶端内径为8cm，外径为13cm，底端直径为8cm，高为8cm，定植篮底部米字型排布的缝隙，实体横隔宽度为0.5cm。
[0010]本装置通过液体容器内水对根系产生信号诱导，定植篮内土壤营养基质和肥料为作物提供营养物质，在定植篮可监测不同施肥条件下的作物生长性状，包括叶片大小、株高、长势等，也可监测地下根部性状，包括根长、根数等，对于研究快速且准确的验证肥料功效具重要实际意义和应用价值。
[0011]由于液体容器内液体只作为信号引导且不能让根接触或渗入液体里，液体容器侧面设置刻度条，排液管结构类似碱式滴定管下部结构，液体容器出水口直径为1cm，排液管包含内带玻璃珠的橡皮管和连接至橡皮管的玻璃尖头管，用于精准控制水位，随着根系的不断伸长，需降低液体容器内水位，使根系最下方与水位始终保持稳定的高度差。
[0012]作为本专利技术的第二个方面，在于提供一种快速验证肥料功效的水培方法，采用本专利技术提供的水培装置，步骤如下：
[0013]1、准备基质、肥料和水培装置，基质灭菌，分别计算用量并称量；
[0014]2、作物种子消毒、浸种及催芽；
[0015]3、向水培装置的液体容器内添加水；
[0016]4、向水培装置的定植篮中播种、同时加入基质或肥料，定期补充水份；
[0017]5、生根后，定期观察根系生长情况，通过排液管降低液体容器内水位，使根系最下方与水位始终保持稳定的高度差；
[0018]6、数据处理。
[0019]优选的，步骤1中，基质为有机营养土。
[0020]优选的，步骤1中，肥料复合肥、缓控释肥、水溶肥、微生物菌剂、有机肥和生物刺激素等的一种或多种的组合物。
[0021]优选的，步骤1中，所述生物刺激素选自植物源的多酚、多糖、有机酸、萜、黄酮和生物碱中的一种或多种的组合物，或海洋源的海藻、甲壳素、多肽、氨基酸、鱼蛋白、壳寡糖和褐藻寡糖中的一种或多种的组合物，或微生物源的微生物和微生物代谢物中的一种或多种的组合物，或矿物源的腐植酸、无机盐和有益元素中的一种或多种的组合物。
[0022]优选的，步骤1中，将水培装置包括定植篮、液体容器、排液管等器具用水清洗干净，并用75％乙醇进行擦拭消毒，备用；基质经过高温灭菌后使用，根据定植篮表面积、肥料田间施用量，进行定植篮肥料施用量的计算；
[0023]优选的，步骤2中，作物种子选自须根系类作物，包括玉米、小麦、水稻、小白菜和生菜。
[0024]优选的，步骤2中，将作物种子经75％乙醇和0.5％次氯酸钠消毒并用无菌水冲洗3次后，将种子放置在铺有无菌湿润滤纸的培养皿中，上方覆盖少量的无菌营养基质进行催芽，待种子萌发至芽长2mm时使用；
[0025]优选的，步骤4中，挑选健康、饱满、发芽一致及符合芽长2mm的种子，在定植篮同一高度如高5cm处进行种植，随后覆土高3cm进行均匀施肥，施肥为加入基质或肥料，最后覆土至与定植篮顶端平行。
[0026]播种后观察地下根部表型，而后观察地上植株表型；每隔2
‑
3天观察植株地上部和地下部表型并拍照记录，培养完成后，将作物植株取出，用自来水将植株洗净，再用去离子水冲洗，擦干，测量株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重等指标。
[0027]优选的，步骤6中，根系最下方与水位始终保持高度差占液体容器的高度的十分之一到四分之一。
[0028]作为本专利技术的第三个方面，在于提供一种快速验证肥料功效的水培方法的应用，具体为用于玉米、小麦、水稻等须根系类或其他种类作物的肥料功效的验证，在步骤4中，将基质与肥料分组处理，基质作为对照，基质与肥料混合作为试验品。
[0029]作为本专利技术的第四个方面，在于提供所述水培方法在植物培养方面的应用。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0031]1、本专利技术提供的水培装置包括定植篮、液体容器、出水口和排液管。本专利技术通过定植篮内基质与肥料为植物地上部和地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速验证肥料功效的水培方法，其特征在于，采用快速验证肥料功效的水培装置，所述水培装置结构上包括定植篮、液体容器、出水口和排液管，所述定植篮架设在液体容器顶部，出水口位于液体容器下部，排液管连接至出水口；液体容器侧面设置刻度条；所述水培方法包括步骤如下：步骤1、准备基质、肥料和水培装置，基质灭菌，分别计算用量并称量；步骤2、作物种子消毒、浸种及催芽；步骤3、向水培装置的液体容器内添加水；步骤4、向水培装置的定植篮中播种、同时加入基质或肥料，定期补充水份；步骤5、生根后，定期观察根系生长情况，通过排液管降低液体容器内水位，使根系最下方与水位始终保持稳定的高度差；步骤6、数据处理。2.根据权利要求1所述的一种快速验证肥料功效的水培方法，其特征在于，步骤1中，所述定植篮底部含“米”字型排布的缝隙，且定植篮侧面无缝隙；所述液体容器为圆柱形、有机玻璃材质的瓶体，瓶体为透明的有机玻璃材质或为黑色不透明有机玻璃材质；所述排液管包含内带玻璃珠的橡皮管和连接至橡皮管的玻璃尖头管。3.根据权利要求1所述的一种快速验证肥料功效的水培方法，其特征在于，步骤1中，所述肥料选自复合肥、缓控释肥、水溶肥、微生物菌剂、有机肥和生物刺激素的一种或多种的组合物。4.根据权利要求3所述的一种快速验证肥料功效的水培方法，其特征在于，步骤1中，所述生物刺激素选自植物源的多酚、多糖、有机酸、萜、黄酮和生物碱中的一种或多种的组合物，或海洋源的海藻、甲壳素、多肽、氨基酸、鱼蛋白、壳寡糖和褐藻寡糖中的一种或多种的组合物，或微生物源的微生物和微生物代谢物中的一种或多种的组合物，或矿物源的腐植酸、无机盐和有益元素中的一种或多种的组合物。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪凤，王胜，孔波，王珊珊，靳雨婷，
申请(专利权)人：山东蓬勃生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：