CN106083255B - 湿加松扦插苗的水培营养液和水培方法 - Google Patents

湿加松扦插苗的水培营养液和水培方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种湿加松扦插苗的水培营养液和水培方法。该水培营养液根据湿加松扦插苗的特性以及需肥规律在湿加松不同的生长期，使用不同的配方。通过调节配方组成以及组分比例，可以使湿加松水培苗生成丰富的根系，水培成活率高，植株健壮。营养液配方中的化合物均为常规化合物，无需加入激素、维生素等促根，降低了营养液的成本。利用本发明的水培营养液对湿加松扦插苗进行水培，同时制作了简易有效的水培装置，并制定了适宜的移栽时间与管理方法，从而培育出健康、根系发达的湿加松植株。本发明的水培方法可用于湿加松的无性系评价及根系性状分析，扩大规模后可用于湿加松采穗圃的营建，能够解决现有采穗圃占地面积大、除草成本高的难题。

Description

湿加松扦插苗的水培营养液和水培方法
技术领域
本发明涉及水培、无土栽培领域，特别是涉及一种湿加松扦插苗的水培营养液和水培方法。
背景技术
湿加松是湿地松(Pinus elliottii Engelmann)与加勒比松(Pinus caribaeaMorelet)的杂交后代，它综合了双亲的优势，干型圆满通直，产脂量高，是经济效益较高的工业原料林树种之一。
水培是一种植物根系直接生长在营养液液层中的无土栽培方式。利用水培方法开展湿加松良种选育与栽培技术研究，具有以下优势：(1)方便开展缺素处理与营养诊断。湿加松、湿地松等松属树种具有耐贫瘠的优点，在土壤介质中开展缺素处理难出现明显症状，水培介质中直接添加了主要的必需营养元素，当养分不平衡时植株可在短时间表现出症状(J.Benton,Jones,2004)。(2)有利于分析根系性状，进而开展良种选育。根系是隐藏在土壤中的植物器官，土壤限制了根系的可观察性。但根系生长潜力是衡量松树苗木质量的重要标准(Ritchie,1985)。另外，从土壤中收获的根系难以清洗，进行机理研究分离DNA、RNA与蛋白较为困难。水培条件下方便进行根系的动态监测、收获高质量的根系样品。
生产实践中，水培多用于蔬菜、花卉、观赏植物的栽培。Alpoim等(2004年)、陈帅飞(2007年)提出建立桉树水培采穗圃的设想并探索了相关水培方法，为商品林树种水培技术的应用开辟了新思路。但是，由于水不是松树根系生长的天然介质，松树的水培必须进行严格的条件摸索，确定正确的营养液配方。而且，在水培方法上，扦插苗与种子苗也存在一定的差异，种子苗具有主根与侧根的根系结构，而扦插苗的根系均属于不定根(Hamann，1998年)，但区别于针叶束水培诱导的根系。因此，湿加松扦插苗的水培方法报道较少。当前湿加松采穗圃的营建具有采穗圃占地面积大、除草成本高的难题，研究湿加松扦 插苗的水培营养液及其水培方法，并将其应用于湿加松采穗圃的营建，能够解决采穗圃占地面积大、除草成本高的难题，具有重要意义。
发明内容
基于此，本发明提供了一种湿加松扦插苗的水培营养液。
具体技术方案如下：
一种湿加松扦插苗的水培营养液，包括1号营养液和2号营养液；
所述1号营养液的pH为5.0-6.0，所述1营养液中包括以下浓度的组分：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000021
所述2号营养液的pH为5.0-6.0，所述2号营养液中包括以下浓度的组分：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000022
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000031
在其中一个实施例中，所述1号营养液包括以下浓度的组分：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000032
所述2号营养液包括以下浓度的组分：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000033
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000041
在其中一个实施例中，所述1号营养液包括以下浓度的组分：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000042
所述2号营养液包括以下浓度的组分：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000043
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000051
在其中一个实施例中，所述pH为5.0-6.0是通过用H2SO4或KOH调整得到。
本发明还提供了上述水培营养液的应用。
具体技术方案如下:
上述水培营养液在湿加松扦插苗的水培中的应用。
本发明还提供了一种利用上述水培营养液进行湿加松扦插苗水培的方法。
具体技术方案如下：
一种湿加松扦插苗的水培方法，包括以下步骤：
准备湿加松扦插苗：扦插湿加松苗木，在大棚中生长3-5个月后，得用于水培的湿加松扦插苗；
移栽水培：将湿加松扦插苗去掉一半原基质后移栽到上述1号营养液中进行水培，营养液的更换周期为5-8天；水培6个月后将1号营养液更换为上述2号营养液，继续进行水培。
在其中一个实施例中，所述水培的装置通过如下方法制作得到：在营养钵两侧裁出两个根窗，裁剪与根窗相应大小的隔网并将其固定在营养钵根窗的内侧，将固定有隔网的营养钵作为移栽湿加松扦插苗的培养钵；将培养钵放入不透光塑料箱内并用带孔的定植板固定；往不透光塑料箱内放入1-2个增氧气泵，即得所述水培的装置；进行水培时将所述营养液注入所述不透光塑料箱内。
在其中一个实施例中，所述根窗的大小为4-5cm×6-7cm，所述隔网的孔径为4.5-5.5mm。
在其中一个实施例中，不透光塑料箱内所述营养液的水位线高于根窗下底线且距离定植板至少4cm，在营养液的更换周期内补充水分以保持营养液的水位线。
在其中一个实施例中，将湿加松扦插苗移栽到培养钵中后，用扦插基质填充培养钵，且将培养钵表面遮光。
在其中一个实施例中，所述扦插基质为珍珠岩。
本发明的湿加松扦插苗的水培营养液和水培方法具有以下优点和有益效果：
(1)发明人根据湿加松扦插苗的特性以及需肥规律通过大量的实验研究得到了本发明的湿加松扦插苗的水培营养液的配方。该配方在生长期保持较高的P、Fe浓度以促进根系发育，且在湿加松不同的生长期，营养液的配方不同，其中1号营养液用于生长初期，NPK元素的最佳比例为50:31:50，2号营养液用于生长后期，增加NK含量，并补充铵态氮为氮源。通过调节配方组成以及组分比例，可以使湿加松水培苗生成丰富的根系，水培成活率高，植株健壮。
(2)营养液配方中的化合物均为常规化合物，因比例恰当可生成丰富根系，无需加入激素、维生素等促根，降低了营养液的成本。
(3)本发明的湿加松扦插苗的水培方法将上述营养液用于湿加松的水培，成本低，且成功率高，且操作简单、装置简易，移栽前无需清洗、修根、消毒，在实验室研发及生产上均具有优势。
(4)另外，发明人对扦插苗水培的移栽时间进行了大量实验研究，选择在大棚扦插期最适宜的时间(在大棚中生长3-5个月后，此时地上部分已抽出新叶、根系未从营养钵底部伸出，部分不定根已完成了起始建成阶段)移栽，移栽成活率高、植株生长健壮、根系发达，有利于营养生长。
(5)本发明的水培方法可用于湿加松的无性系评价，有利于分析根系性状，开展良种选育，能够方便地用于开展缺素研究与营养诊断研究，扩大规模后可用于湿加松采穗圃的营建，能够解决现有采穗圃占地面积大、除草成本高的难题，具有重要的经济与社会意义。
附图说明
图1为培养钵示意图。
图2为湿加松水培苗木在低磷与正常磷处理下的生长表现示意图，其中LP表示低磷，HP表示正常磷。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细的阐述。
实施例1：利用水培进行湿加松无性系评价与根系研究
本实施例的一种湿加松扦插苗的水培方法，包括以下步骤：
(1)准备湿加松扦插苗
在广东省某湿加松良种繁育基地采集不同无性系采穗母株的穗条，以珍珠岩为基质，在大棚中嫩枝扦插。
扦插2个月后，用稀释两倍的1号营养液浇灌扦插苗。
扦插4个月后，整批次苗木有新叶抽出，轻轻提起苗木可感觉到明显阻力，观察营养钵未见根系伸出，此时为移栽的最佳时期，植株的部分不定根已完成了起始建成阶段，将此时的扦插苗作为移栽水培的湿加松扦插苗。
(2)配制水培营养液
1号营养液的组成成分及浓度为：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000071
2号营养液的组成成分及浓度为：
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000072
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000081
(3)制作水培装置
在方形塑料营养钵两侧裁出两个5cm×6cm的根窗(图1a)，裁剪与根窗相应大小的孔径为5mm的金属隔网(图1b)，用固体胶将金属隔网固定在营养钵根窗的内侧，制成培养钵(图1c)。准备20L的不透光聚乙烯塑料箱、相应大小的泡沫定植板以及增氧气泵。在泡沫定植板上钻6个方孔以刚好卡住培养钵上端，用于固定培养钵。往不透光聚乙烯塑料箱中注入所述1号营养液，其水位线高于根窗下底线、且距离定植板4cm。每个塑料箱放入1个增氧气泵。
(4)移栽水培
将上述湿加松扦插苗倒扣在手心去掉一半原基质，连带另一半原基质移栽到培养钵中进行水培，用珍珠岩填充培养钵，表面覆盖河石遮光。每个不透光聚乙烯塑料箱中种植6株苗(6株不同的无性系)。每周更换一次营养液，夏天水位下降后补水即可。
水培6个月后更换2号营养液，继续水培1个月后进行分析。其中，部分个体重复的样品直接剪下根系，在纸巾上吸水后迅速投入液氮，用于分离DNA、 RNA以及蛋白，开展相应的分子生物学实验。
其它重复的样品剪下根系后放入自封袋，置于冰上带回实验室。利用根系扫描仪进行根长度、根直径及根表面积的扫描。扫描后取小部分根段，固定后用于解剖结构分析，其余吸干水测量根系鲜重，然后将其烘干用于测量根系干重。
湿加松6个无性系用本实施例的方法水培7个月后，地上部株高与地径生长如表1所示。相同的无性系湿加松扦插5个月、炼苗一年后再土培12个月或大田种植(以市售复合肥为基肥)7个月，其地上部株高与地径生长如表1所示。从表1结果可见：6个无性系湿加松在水培、土培和大田种植后，其生长表现基本一致，其中无性系EH38与EH3的高生长有明显优势，EH4的粗生长有明显优势，而无性系EH46与EH9表现相对较差。结果表明上述水培方法可用于湿加松的无性系评价。
表1湿加松6个无性系在不同培养条件下的生长情况
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000091
注：表中的值为均值及其标准误差，相同性状凡有一个相同小写字母者，表示该性状无性系间差异不显著(P>0.05)，表2同。
湿加松6个无性系用本实施例的方法水培7个月后，其根系性状如表2所 示。无性系间的分析比较结果表明，地上部生长表现良好的EH38有相对较大的根长、根表面积。本发明的水培方法有利于分析根系性状，进而开展良种选育。
表2.水培7个月湿加松无性系苗木的根系性状
Figure DEST_PATH_GDA0001071349350000101
实施例2：利用水培进行湿加松缺磷反应研究
本实施例的实验组(正常磷处理组)的湿加松扦插苗的水培方法同实施例1；对照组(低磷处理组)的湿加松扦插苗的水培方法基本与实施例1相同，区别在于1号营养液与2号营养液中的136mg/L的KH2PO4换成1.36mg/LKH2PO4。
水培中生长8个月后，实验组与对照组的湿加松苗木的地上部表现如图2所示。由图2结果可见，实验组的湿加松苗木的地上部生长情况明显好于对照组。因此本发明的水培方法能够方便地用于开展缺素研究与营养诊断研究。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

Claims (10)

1.一种无需加入激素的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备湿加松扦插苗：扦插湿加松苗木，在大棚中生长3-5个月后，得到用于水培的湿加松扦插苗；
移栽水培：将湿加松扦插苗去掉一半原基质后移栽到1号营养液中进行水培，营养液的更换周期为5-8天；水培6个月后将所述1号营养液更换为2号营养液，继续进行水培；
所述1号营养液的pH为5.0-6.0，所述1号营养液中包括以下浓度的组分：
Figure FDF0000009902220000011
所述2号营养液的pH为5.0-6.0，所述2营养液中包括以下浓度的组分：
Figure FDF0000009902220000012
Figure FDF0000009902220000021
2.根据权利要求1所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，所述1号营养液包括以下浓度的组分：
Figure FDF0000009902220000022
所述2号营养液包括以下浓度的组分：
Figure FDF0000009902220000023
Figure FDF0000009902220000031
3.根据权利要求2所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，所述1号营养液包括以下浓度的组分：
Figure FDF0000009902220000032
所述2号营养液包括以下浓度的组分：
Figure FDF0000009902220000033
Figure FDF0000009902220000041
4.根据权利要求1所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，所述pH为5.0-6.0是通过用H2SO4或KOH调整得到。
5.根据权利要求1所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，所述水培的装置通过如下方法制作得到：在营养钵两侧裁出两个根窗，裁剪与根窗相应大小的隔网并将其固定在营养钵根窗的内侧，将固定有隔网的营养钵作为移栽湿加松扦插苗的培养钵；将培养钵放入不透光塑料箱内并用带孔的定植板固定；往不透光塑料箱内放入1-2个增氧气泵，即得所述水培的装置；进行水培时将所述营养液注入所述不透光塑料箱内。
6.根据权利要求5所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，所述根窗的大小为4-5cm×6-7cm，所述隔网的孔径为4.5-5.5mm。
7.根据权利要求6所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，所述根窗的大小为5cm×6cm。
8.根据权利要求5所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，不透光塑料箱内所述营养液的水位线高于根窗下底线且距离定植板至少4cm，在营养液的更换周期内补充水分以保持营养液的水位线。
9.根据权利要求5所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，将湿加松扦插苗移栽到培养钵中后，用扦插基质填充培养钵，且将培养钵表面遮光。
10.根据权利要求9所述的湿加松扦插苗的水培方法，其特征在于，所述扦插基质为珍珠岩。
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