專利名稱：一種花生栽培裝置、系統(tǒng)及抗旱型花生品種的鑒定方法
一種花生栽培裝置、系統(tǒng)及抗旱型花生品種的鑒定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗旱型花生品種的鑒定方法，具體地說，是一種花生栽培裝置、系統(tǒng)及抗旱型花生品種根系形態(tài)特征的鑒定方法。
背景技術(shù)：
花生是重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物。我國花生集中產(chǎn)區(qū)主要分布于干旱、半干旱地區(qū)的古河道故道、丘陵坡地等地。干旱成為我國花生生產(chǎn)上分布最廣、危害程度最大的限制因素之一，全國每年因干旱引起的花生減產(chǎn)率在20%以上，經(jīng)濟(jì)損失超過50億元，除減產(chǎn)外，干旱還是花生收獲前黃曲霉素感染的重要因素。因此，培育和鑒選抗旱型花生品種是促進(jìn)花生生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展必須優(yōu)先解決的關(guān)鍵問題之一。 根系是植物吸水的主要器官，干旱來臨時(shí)根系最先感知，迅速產(chǎn)生化學(xué)信號(hào)向地上部傳遞來促使氣孔關(guān)閉，以減少水分散失，并通過自身形態(tài)和生理生化特征的調(diào)整適應(yīng)變化后的水分環(huán)境。植物根系的形態(tài)結(jié)構(gòu)是一個(gè)“感知系統(tǒng)”，面對(duì)各種各樣的生物因素和非生物因素的影響，表現(xiàn)出驚人的可塑性。不同土壤水分狀況下植物的根系構(gòu)型可能會(huì)表現(xiàn)出顯著的差異，并進(jìn)而影響植物根系吸收養(yǎng)分和水分的能力。抗旱育種是干旱條件下提高花生產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)有效的手段。因此，對(duì)抗旱型花生品種的根系形態(tài)特征進(jìn)行鑒定，能夠?yàn)榛ㄉ目购涤N提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。目前，對(duì)花生根系形態(tài)的研究由于根土系統(tǒng)的非直觀性和根系研究方法的局限性，進(jìn)展緩慢，雖然已取得了一些研究結(jié)果，但是存在許多缺點(diǎn)和不足。例如，I)主要集中在盆栽條件下干旱脅迫對(duì)苗期根系生長發(fā)育的影響，而干旱脅迫對(duì)花生整個(gè)生育期內(nèi)根系生長發(fā)育的研究報(bào)道不多；2)通常通過根鉆法挖取根系研究根系分布規(guī)律，對(duì)花生整體根系形態(tài)發(fā)育沒有進(jìn)行研究。鑒于上述缺點(diǎn)，迫切需要一種能夠?qū)购敌突ㄉ贩N整個(gè)生育期內(nèi)整體根系形態(tài)特征進(jìn)行鑒定的方法，從而為花生抗旱高產(chǎn)育種提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)材料。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種花生栽培裝置。本發(fā)明的再一目的是提供一種花生栽培系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是，提供一種抗旱型花生品種根系形態(tài)特征的鑒定方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種花生栽培裝置，它設(shè)有中空且由不透水材料制成的主體，所述的主體包括沿主體的中心軸方向分離的第一主體和第二主體；所述的第一主體和第二主體之間設(shè)有縫隙，所述的縫隙內(nèi)灌有玻璃膠；所述的主體的一端設(shè)有封閉膜，所述的封閉膜的外部由固定繩扎緊而將主體的端部封閉住。所述的主體的外壁上設(shè)有鋼卡。所述的封閉膜的外部和固定繩之間還設(shè)有尼龍網(wǎng)。
所述的第一主體和第二主體形狀大小相同。所述的不透水材料為PVC材料。所述的主體是圓柱狀。為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種花生栽培系統(tǒng)，所述的花生栽培系統(tǒng)設(shè)有四周由防水水泥墻筑成且底部由防水材料鋪設(shè)的栽培池，所述的栽培池的內(nèi)部放置有如上任一所述的花生栽培裝置，所 述的栽培池的上方設(shè)有遮雨棚。所述的花生栽培裝置在栽培池內(nèi)為陣列式排列。為實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種抗旱型花生品種根系形態(tài)特征的鑒定方法，包括以下步驟 I)按照田間土壤狀況裝土入如上任一所述的花生栽培裝置內(nèi)，按照如上所述的花生栽培系統(tǒng)排放花生栽培裝置，所述的花生栽培裝置的周圍用土填實(shí)，灌水沉實(shí)，使花生栽培裝置內(nèi)的土壤狀況與大田土壤狀況盡可能一致，再播種于花生栽培裝置的主體內(nèi)；2)隔天對(duì)土壤含水量進(jìn)行測定，保證土壤水分狀況處于脅迫程度；3)在花生不同生育時(shí)期拆開所述的花生栽培裝置，切割主體，分層取土壤內(nèi)根系，以獲得不同土層內(nèi)的根長、根系表面積、根系體積、根系直徑形態(tài)指標(biāo)；4)對(duì)步驟3)得到的形態(tài)指標(biāo)通過計(jì)算得到花生整個(gè)生育期內(nèi)的生長曲線及不同土壤水分狀況下花生根系在不同土層內(nèi)的根長密度分布比例、根系表面積比例參數(shù)；5)對(duì)不同抗旱性花生品種根系形態(tài)特征進(jìn)行比較，從而鑒定抗旱型花生品種的根系形態(tài)特征。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明提供了一種花生栽培裝置及系統(tǒng)，利用該裝置和系統(tǒng)，可精確測定水分脅迫下不同抗旱性花生品種根系隨生育進(jìn)程而發(fā)生變化的量化指標(biāo)，如根系鮮重、干重、長度、體積等，對(duì)不同抗旱性花生品種根系形態(tài)特征進(jìn)行比較，從而鑒定抗旱型花生品種的根系形態(tài)特征。整個(gè)花生栽培裝置及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，測定方法操作簡便，結(jié)果精確可靠。

附圖I是本發(fā)明的花生栽培裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本發(fā)明的花生栽培系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。附圖標(biāo)記如下I.主體11.第一主體12.第二主體2.縫隙3.鋼卡4.封閉膜5.尼龍網(wǎng) 6.固定繩7.栽培池 8.軌道9.遮雨棚 10.滑輪
實(shí)施例I本發(fā)明的花生栽培裝置請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖I是本發(fā)明的花生栽培裝置結(jié)構(gòu)示意圖。所述的花生栽培裝置設(shè)有主體1，所述的主體I為中空的圓柱狀結(jié)構(gòu)，高120cm，直徑40cm，包含兩個(gè)部分，分別為第一主體11和第二主體12，所述的第一主體11和第二主體12形狀大小相同，以主體I的中心軸相互對(duì)稱，二者之間設(shè)有軸向的縫隙2，所述的縫隙2內(nèi)灌有玻璃膠，從而使得第一主體11和第二主體12牢固地粘合于一體，以保證主體I的側(cè)壁不透水。所述的主體I的外壁上還設(shè)有若干個(gè)鋼卡3，所述的鋼卡3為環(huán)形。所述的主體I的一端設(shè)有封閉膜4，所述的封閉膜4外部設(shè)有尼龍網(wǎng)5，所述的封閉膜4和尼龍網(wǎng)5的外部由固定繩6扎緊而將主體I的端部封閉住防止漏水。需要說明的是，所述的主體I不僅限于圓柱狀，也可以是長方體狀、正方體狀或其他形狀；所述的主體I應(yīng)當(dāng)采用不透水材料制成，如PVC材料；所述的主體I不僅限于本實(shí)施例的大小規(guī)格，但是優(yōu)選本實(shí)施例的規(guī)格，它是根據(jù)花生根系形態(tài)而定制，適合花生根系自由生長又不會(huì)造成材料的浪費(fèi)；所述的鋼卡3主要用于將第一主體11和第二主體12進(jìn)一步牢固地綁定于一體，防止縫隙2因玻璃膠粘合不牢固而分離透水；所述的封閉膜4、尼龍網(wǎng)5和固定繩6可有效防止主體I的端部漏水；所述的封閉膜4可采用塑料膜；所述的尼龍網(wǎng)5也可省略。 實(shí)施例2本發(fā)明的花生栽培系統(tǒng)請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2是本發(fā)明的花生栽培系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。所述的花生栽培系統(tǒng)設(shè)有栽培池7，所述的栽培池7為矩形池子，凹陷于地表，上端平面和地平面在同一個(gè)面上。栽培池7的四周由防水水泥墻筑成，底部由防水材料鋪設(shè)。所述的栽培池7的內(nèi)部放置有實(shí)施例I所述的花生栽培裝置，所述的花生栽培裝置為陣列式排列，間距為40cm。所述栽培池7的兩條相互平行邊的方向上設(shè)有軌道8。所述的栽培池7的上方還設(shè)有遮雨棚9，所述的遮雨棚9的底部安裝有滑輪10。所述的滑輪10與軌道8相配合，使得防雨棚9可在栽培池7的上方自由滑動(dòng)。所述的防雨棚9設(shè)計(jì)成可于栽培池7上方移動(dòng)的目的是保證晴天時(shí)可以推至栽培池7的旁邊，令植株接受到陽光，而在下雨時(shí)可移至栽培池7上方以遮避雨水。實(shí)施例3本發(fā)明的抗旱型花生品種根系形態(tài)特征的鑒定方法按照實(shí)施例2的花生栽培系統(tǒng)，將實(shí)施例I所述的花生栽培裝置排放于栽培池7中，排列行距與大田栽培種植行距相同(約40cm)。按照田間土壤狀況裝土入花生栽培裝置的主體I內(nèi)，花生栽培裝置的周圍用土填實(shí)，播種前進(jìn)行灌水沉實(shí)，使花生栽培裝置與大田狀況盡可能一致。選用的花生品種為抗旱型品種“花育22號(hào)”和干旱敏感型品種“花育23號(hào)”。選取飽滿一致的種子種植于花生栽培裝置內(nèi)，每個(gè)花生栽培裝置種植兩株。設(shè)置正常供水(整個(gè)生育期控制土壤相對(duì)含水量為田間持水量的809Γ859Ο和中度干旱脅迫(控制土壤相對(duì)含水量為田間持水量的45°/Γ50%)兩個(gè)水分處理。出苗后隔日采集花生栽培裝置內(nèi)的土壤樣品，用烘干法測定土壤含水量以嚴(yán)格控制各處理土壤相對(duì)含水量恒定并依據(jù)土壤含水量計(jì)算每次的灌水量。在花生幼苗期、花針期、結(jié)莢期、飽果期和成熟期進(jìn)行取樣。首先，將地上部刈割后保鮮備用；然后將花生栽培裝置挖出，將主體I從縫隙2處打開后，量取0-20Cm、20-40Cm、40-60cm和60cm以下土層進(jìn)行準(zhǔn)確分割。為避免直接沖洗過程中水壓過大對(duì)根系造成破壞，將所分割土層置于特制的、孔徑為I. OOmm的鋼篩上，小心抖落根際土壤并將土層內(nèi)根系揀出，先置于冰盒中，然后帶回室內(nèi)沖洗干凈后置于冰箱中備用。利用根系掃描儀對(duì)各土層內(nèi)根系進(jìn)行掃描，掃描后保存圖像采用WinRhizoProVision5. Oa分析程序?qū)D像進(jìn)行分析，以獲得不同土層內(nèi)的根長、根系表面積、根系體積、根系直徑等形態(tài)指標(biāo)。對(duì)上述得到的指標(biāo)通過計(jì)算得到花生整個(gè)生育期內(nèi)的生長曲線及不同土壤水分狀況下花生根系在不同土層內(nèi)的根長密度分布比例，根系表面積比例等。本發(fā)明研究表明抗旱型花生品種根系較發(fā)達(dá)，具有較大的根系生物量、根系表面積和體積，且干旱脅迫下40cm以下土層內(nèi)根系生物量、表面積和體積增加幅度大于干旱敏感型品種。不同土壤水分狀況下，花生主要通過增加根長、根系表面積和體積等形態(tài)特性和增加中下層土壤內(nèi)根長、根系表面積和體積等空間分布的優(yōu)化，整體調(diào)節(jié)對(duì)水分的利用。干
旱脅迫下兩品種總根長、根系總表面積和總體積變化趨勢相同，刺激不同抗旱性品種根系下扎，增加深層土壤內(nèi)的根長密度分布比例、根系表面積及體積，以充分吸收利用深層土壤中的水分適應(yīng)干旱脅迫。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種花生栽培裝置，其特征在于，它設(shè)有中空且由不透水材料制成的主體，所述的主體包括沿主體的中心軸方向分離的第一主體和第二主體；所述的第一主體和第二主體之間設(shè)有縫隙，所述的縫隙內(nèi)灌有玻璃膠；所述的主體的一端設(shè)有封閉膜，所述的封閉膜的外部由固定繩扎緊而將主體的端部封閉住。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的花生栽培裝置，其特征在于，所述的主體的外壁上設(shè)有鋼卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的花生栽培裝置，其特征在于，所述的封閉膜的外部和固定繩之間還設(shè)有尼龍網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的花生栽培裝置，其特征在于，所述的第一主體和第二主體形狀大小相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的花生栽培裝置，其特征在于，所述的不透水材料為PVC材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的花生栽培裝置，其特征在于，所述的主體是圓柱狀。
7.—種花生栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述的花生栽培系統(tǒng)設(shè)有四周由防水水泥墻筑成且底部由防水材料鋪設(shè)的栽培池，所述的栽培池的內(nèi)部放置有權(quán)利要求1-6任一所述的花生栽培裝置，所述的栽培池的上方設(shè)有遮雨棚。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的花生栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述的花生栽培裝置在栽培池內(nèi)為陣列式排列。
9.一種抗旱型花生品種根系形態(tài)特征的鑒定方法，包括以下步驟 1)按照田間土壤狀況裝土入權(quán)利要求1-6任一所述的花生栽培裝置內(nèi)，按照權(quán)利要求7所述的花生栽培系統(tǒng)排放花生栽培裝置，所述的花生栽培裝置的周圍用土填實(shí)，灌水沉實(shí)，使花生栽培裝置內(nèi)的土壤狀況與大田土壤狀況盡可能一致，再播種于花生栽培裝置的主體內(nèi)； 2)隔天對(duì)土壤含水量進(jìn)行測定，保證土壤水分狀況處于脅迫程度； 3)在花生不同生育時(shí)期拆開所述的花生栽培裝置，切割主體，分層取土壤內(nèi)根系，以獲得不同土層內(nèi)的根長、根系表面積、根系體積、根系直徑形態(tài)指標(biāo)； 4)對(duì)步驟3)得到的形態(tài)指標(biāo)通過計(jì)算得到花生整個(gè)生育期內(nèi)的生長曲線及不同土壤水分狀況下花生根系在不同土層內(nèi)的根長密度分布比例、根系表面積比例參數(shù)； 5)對(duì)不同抗旱性花生品種根系形態(tài)特征進(jìn)行比較，從而鑒定抗旱型花生品種的根系形態(tài)特征。
全文摘要
本發(fā)明提供一種花生栽培裝置，它設(shè)有中空不透水的主體，主體包括沿主體中心軸對(duì)稱的第一主體和第二主體；第一主體和第二主體之間設(shè)有灌有玻璃膠的縫隙；主體的一端設(shè)有封閉膜，封閉膜外部由固定繩扎緊而將主體的端部封閉住。本發(fā)明還提供一種花生栽培系統(tǒng)，它設(shè)有上方帶遮雨棚的栽培池，栽培池內(nèi)部放置上述花生栽培裝置。本發(fā)明還提供一種基于上述花生栽培裝置的抗旱型花生品種根系形態(tài)特征的鑒定方法。本發(fā)明可精確測定水分脅迫下不同抗旱性花生品種根系隨生育進(jìn)程而發(fā)生變化的量化指標(biāo)，對(duì)不同抗旱性花生品種根系形態(tài)特征進(jìn)行比較，從而鑒定抗旱型花生品種的根系形態(tài)特征，且整個(gè)花生栽培裝置及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，測定方法操作簡便，結(jié)果精確可靠。
文檔編號(hào)A01G9/02GK102972231SQ20121057124
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者張智猛, 戴良香, 丁紅, 宋文武, 慈敦偉, 康濤, 符方平 申請(qǐng)人:山東省花生研究所