CN109142234A - 一种野外鉴别克氏针茅根系活力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业畜牧领域，公开了一种野外鉴别克氏针茅根系活力的方法,根系采集；确定需要采集的克氏针茅样本，以克氏针茅样本为中心用铁锹挖一个立方体，将针茅取出，将根际土拍下；根系初处理：取一大桶或一盆清水，将残留土块泡成泥状；将根系放入塑料盆中反复清洗3‑5次，至泥块被清洗干净；继续盛水将根系置于盆中，淘洗掉盆中的根、粗砂、半腐殖质杂物，反复直至根系冲洗干净；根据根系形态活力强弱表选择所需根系。本发明使根系样品直接用于实践中，破坏少量针茅群落即可获得所需样品，大大节省了人力物力及自然资源，且使用方便，为我国退化草地的植被恢复，生态建设和草地畜牧业生产研究中提供极大的基础帮助。

Description

一种野外鉴别克氏针茅根系活力的方法

技术领域

本发明属于农业畜牧领域，尤其涉及一种野外鉴别克氏针茅根系活力的方法。

背景技术

克氏针茅(Stipa krylovii)，又名西北针茅，禾本目，禾本科，针茅属，旱生-草原种。广泛分布于我国东北辽河平原、华北北部、西北及西藏高原以及中亚、东哈萨克斯坦、西伯利亚南部、蒙古，为亚洲中部成分。克氏针茅适应性强，分布广，耐干旱、耐践踏，冬春季保留较好，为重要的天然牧草；适口性较好，牛、马在春、秋、冬喜食，夏季不食。绵羊采食性较差，颖果刺入羊皮肤能造成死亡现象；营养价值高，据中国农业科学研究所分析，在抽穗期其粗蛋白含量占干物质的13.52％，粗脂肪2.36％，粗纤维素27.03％，无氮浸出物52.58％，粗灰分4.51％；属良等饲用禾草。克氏针茅分布广泛，其根系的各项功能为其提供的帮助功不可没，生态意义极大，关于克氏针茅及其他针茅类根系一系列的研究接踵而至，应国家“生态文明建设”工作的响应，针茅作为北方屏障--内蒙古各类草原的主要建群种的生态意义极其重大，为了保证更好地进行生态研究，野外观测克氏针茅根系在所难免，如何快速准确鉴定最具活力的克氏针茅来实现后续研究，成为了现阶段最大的问题。虽然能确定根系生活力的方法有很多，但是大多不适应野外作业，且针对性不强，对于野外根据其形态外观等物理特征的方法还未见报。

目前，业内常用的现有技术是这样的：

经对现有技术的文献检索发现，测定根系生活力的常见方法有日本沼田真教授提出的悬浮法、Calbert等提出的氯化三苯基四氮唑(TTC)法及α-萘胺氧化法等。TTC法是一种将根系处理后加入提前配置好的混合液(TTC溶液、琥珀酸与磷酸缓冲液按一定比例混合)，放入培养箱37℃避光培养3h，取出后染色的根系，即为有活力的根系，根据其颜色深浅可大致判别活力强弱。但准确性较高的TTC法往往对根系样品具有不可逆的破坏，对于一些样品量极少的根系活力鉴别试验基本无可实现性。悬浮法是将根系置于盛水容器后加以搅拌，静置数分钟，浮于水面为死根，悬浮及下沉部分为活根。另外悬浮法虽然便捷，但经检验准确性很低。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)虽然能确定根系生活力的方法有很多，但是大多不适应野外作业，且针对性不强，由于草地植物根系学是一门新兴学科以及根系死活的鉴别有一定难度，对于野外根据植物根系形态外观等物理特征来鉴别根系活力强弱的方法还未见报。

(2)现有技术中，测定根系活力针对性不强，野外实操性较弱，不能满足某些对样品存活时间有要求的研究，生产实践中的处理效果往往不尽人意。

(3)在实践中通过现有技术确定的根系活力大都丧失，会造成有限样品的大量浪费，如利用TTC法鉴别后的根系将不再具有后续研究价值。

(4)另外对于一些要求不破坏原有植物及土层的情况，利用现存方法无可避免，一但取样会对样品造成不可逆的破坏。

解决上述技术问题的难度和意义：

(1)近年来的根系生态学的研究集中在根系构型和细根周转上，随科学技术的发展，细根周转的研究可以借助微根窗这样不破坏原有土层和根系的方法进行，但是由活根到死根的鉴别过程仍存在一定难度，测定植物细根寿命和周转是根系生态学研究的瓶颈，一旦解决，我们在细根周转的问题上会得到更深层次的研究成果，对于植被恢复等生态研究也有裨益。

(2)微生物的研究也是近年来的热点，根系微生物的研究应运而生。但根系微生物的数量、种类与根系的活力强弱密不可分，快速取样对于微生物的发现意义重大，因此尽快鉴别根系活力强弱对微生物的研究也有很大帮助。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种野外鉴别克氏针茅根系活力的方法。

本发明是这样实现的，一种野外鉴别克氏针茅根系活力的方法，包括：

第一，根系初处理：取一大桶或一盆清水，将残留土块泡成泥状；将根系放入面积塑料盆中反复清洗3-5次，至泥块被清洗干净；继续盛水将根系置于盆中，淘洗掉盆中的根、粗砂、半腐殖质杂物，反复直至根系冲洗干净；另外，根系初处理前需进行，根系的采集：以确定采集的克氏针茅样本为中心用小铁锹挖一个25cm*25cm*25cm的立方体，将针茅取出，用锹背拍打，将根际土拍下。

第二，根据根系形态活力强弱表选择所需根系。

进一步，根系初处理前，需进行根系采集；

确定需要采集的克氏针茅样本，以克氏针茅样本为中心用铁锹挖25cm*25cm*25cm的立方体，将针茅取出，将根际土拍下。

进一步，系形态活力强弱表包括：

1)浅黄分叉根：水分含量高，细软嫩黄，分叉极多，外表光滑，不直；

2)可见白色根尖根：粗细适中，外皮略粗糙，质地柔软，无弹性，见嫩白色根尖；

3)极长根：根系中最长的根，分叉极少，较光滑，有弹性，颜色由上至下变浅；

4)粗直深色根：占根系中的大多数，相对较粗，触感较沙，分叉不多且多细小；

5)粗硬浅色根：外皮浅色略棕，极光滑，有光泽，少数侧根，无弹力，质感粗硬但不干枯；

6)白色柔嫩根：通体半透明，色白且直，有茸毛；

7)分枝较多浅色根：根尖处光滑，靠近地面部分色深且极多侧根；

8)分枝多且长：有主枝，分枝多且白，较长，整体色浅。

颜色是根据相对的颜色深浅进行判断。例如：白色、黄色可肉眼判断；颜色深浅也较直观，偏黑即颜色较深，偏白即颜色较浅。以上颜色在白色背景板下进行观察，颜色分辨会更加直观。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明针对提高野外实操性、节省样品用量等特点，提出了一种在野外即可根据形态把根系活力分为强、中、弱三级的克氏针茅根系活力鉴定方法，并结合前文提到的几种方法验证了本发明可有效准确鉴别根系活力强弱。

本发明采用手触、观察的方法，快速确定克氏针茅根系群落中生活力最强、中等、最弱的根，保证样品最快进行其他检测而不影响其他待测指标。使根系样品直接用于实践中，破坏少量针茅群落即可获得所需样品，大大节省了人力物力及自然资源，且使用方便，为我国退化草地的植被恢复，生态建设和草地畜牧业生产研究中提供极大的基础帮助。

本发明可通过识别根系形态与部位确定该根系是否有活力。强活力部位有根糵节部份、粗硬浅色根、可见白色根尖根、白色柔嫩根；中等活力形态有极长根、粗直深色根；弱活力形态有浅黄分叉根、根糵侧根、分枝较多浅色根、多分枝长根；无活力为干硬根。另外，基本无拉伸弹力的根一般具有活力，多数浅色根较深色根活力更强，分枝多的根一般情况下具有较大活力，且物理上部活力＞物理下部＞物理中部。该技术可准确快捷识别活力较强根系，以少量高质量样品代替大量低质量的无效样品，且成本低廉，可实施性高，便于携带，在克氏针茅研究与生产实践中有较大市场前景。

本发明对比形态具有即时性，所以能适应对于时间有要求的分析。

形态法不会浪费样品；形态法可以结合现有的微根窗技术进行分析。

附图说明

图1是本发明实施例提供的野外鉴别克氏针茅根系活力的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术中，测定根系活力针对性不强，野外实操性较弱，不能满足某些对样品存活时间有要求的研究，生产实践中的处理效果往往不尽人意；另外，在实践中通过现有技术确定的根系活力大都丧失，造成样品大量浪费。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

利用本发明在内蒙古包头达尔罕茂明安联合旗希拉穆仁草原进行了实际应用。发明人在希拉穆仁草原选取大株(自然高度29cm)、中株(24cm)、小株(19cm)克氏针茅，返回实验室进行根系初处理，随后使用悬浮法(沼田真，日本，1986年)挑选活力较强的根系后，利用TTC法(Neel，Calbert，1955年)进行根系活力检测，无光条件下染色3h后，发现着色根系形态与表1提到的根系形态基本一致。

即应用本发明可以实现野外条件下鉴定克氏针茅根系活力的有无或强弱，达到与悬浮法以及TTC法基本同样的准确度。

下面结合具体分析对本发明作进一步描述。

如图1，本发明实施例提供的野外鉴别克氏针茅根系活力的方法，包括：

步骤一，根系采集：

确定需要采集的克氏针茅样本，以其为中心用小铁锹挖一个25cm*25cm*25cm的立方体，(克氏针茅根系大多集中在25cm土层内)小心地将针茅取出，用锹背适当拍打将根际土拍下。

步骤二，根系初处理：

取一大桶或一盆清水，将残留土块泡成泥状，以便冲洗时根、土容易分离，不易伤根，且减少冲洗时间。将根系放入面积较大的塑料盆中反复清洗，至泥块大部分被清洗干净。继续盛水将根系置于盆中，淘洗掉盆中的根、粗砂、半腐殖质杂物等，如此反复直至根系冲洗干净，可以看清根系颜色为止。

步骤三，根据根系形态活力强弱表(如表1)挑选所需根系：

表1克氏针茅形态活力强弱表

1)浅黄分叉根：水分含量高(手触柔软)，细软嫩黄，分叉极多，外表光滑，不直。

2)可见白色根尖根：粗细适中，外皮略粗糙，质地柔软，无弹性(一拽就断)，可见嫩白色根尖。

3)极长根：根系中最长的根，分叉极少，较光滑，有弹性，颜色由上至下变浅，有水分的触感。

4)粗直深色根：占根系中的大多数，相对较粗，触感较沙，分叉不多且多细小。

5)粗硬浅色根：外皮浅色略棕，极光滑，有光泽，少数侧根，无弹力(拉伸即断)，质感粗硬但不干枯。

6)白色柔嫩根：通体半透明，色白且直，有茸毛，质感柔软略粗糙。且脆。

7)分枝较多浅色根：根尖处光滑，靠近地面部分色深且极多侧根，触感较干枯。

8)分枝多且长(多分枝长根)：有主枝，此类根下部可透过外皮看到内芯，分枝多且白，较长，整体色浅。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种野外鉴别克氏针茅根系活力的方法，其特征在于，所述野外鉴别克氏针茅根系活力的方法包括：

根系初处理：取一大桶或一盆清水，将残留土块泡成泥状；将根系放入塑料盆中反复清洗3-5次，至泥块被清洗干净；继续盛水将根系置于盆中，淘洗掉盆中的根、粗砂、半腐殖质杂物，反复直至根系冲洗干净；

根据根系形态活力强弱表选择所需根系。

2.如权利要求1所述的野外鉴别克氏针茅根系活力的方法，其特征在于，根系初处理前，需进行根系采集；

确定需要采集的克氏针茅样本，以克氏针茅样本为中心用铁锹挖25cm*25cm*25cm的立方体，将针茅取出，将根际土拍下。

3.如权利要求1所述的野外鉴别克氏针茅根系活力的方法，其特征在于，根系形态活力强弱表包括：

1)浅黄分叉根：水分含量高，细软嫩黄，分叉极多，外表光滑，不直；

2)可见白色根尖根：粗细适中，外皮略粗糙，质地柔软，无弹性，见嫩白色根尖；

3)极长根：根系中最长的根，分叉极少，较光滑，有弹性，颜色由上至下变浅；

4)粗直深色根：占根系中的大多数，相对较粗，触感较沙，分叉不多且多细小；

5)粗硬浅色根：外皮浅色略棕，极光滑，有光泽，少数侧根，无弹力，质感粗硬但不干枯；

6)白色柔嫩根：通体半透明，色白且直，有茸毛；

7)分枝较多浅色根：根尖处光滑，靠近地面部分色深且极多侧根；

8)分枝多且长：有主枝，分枝多且白，较长，整体色浅。