CN110455990A - 一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法 - Google Patents

一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法 Download PDF

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王娜娜
秦永林
李利
石晓华
樊明寿
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Abstract

本发明涉及一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其结构包括固定架臂、固定架底座、榨汁器、连接环、锥形斗、进水管、刻度管、阀门、出汁管、钾离子计和搅拌针。固定架臂与固定架底座相接，榨汁器设于固定架臂上端，榨汁器下方两侧焊接连接环用于固定锥形斗，进水管设于刻度管上方，刻度管置于固定架底座上方且可左右移动，刻度管右下方设有阀门与出汁管，钾离子计设于出汁管正下方。本发明诊断方法分为叶柄钾浓度检测与马铃薯钾素营养丰缺判别2个步骤，可在马铃薯出苗后45天、出苗后60天对关键叶(倒4叶，马铃薯主茎最顶部自上向下的第4片完全展开叶)叶柄钾浓度进行快速、便捷、实时的测定，以实现对马铃薯钾素营养状况的实时评价。

Description

一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装 置及方法
【技术领域】
本发明属于农业领域，具体涉及一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法。
【背景技术】
马铃薯是喜钾作物，对钾素的吸收大于其它任何一种矿质元素。大量研究表明，马铃薯钾肥供应不足时，会造成植株生长发育缓慢、根系不发达和块茎产量下降；当钾肥施用量增加到一定程度时，马铃薯植株生物量、产量不再随之增加，而有研究者发现植株对钾素的吸收却仍在随之继续增加，证明马铃薯存在对钾素的奢侈吸收；与此同时，当钾肥施用过多时，会产生块茎加工品质变差、钾矿资源浪费等负面效应。因此，马铃薯生产需要通过植株钾素营养诊断来实现钾素营养精确、科学的管理。
植物钾素营养诊断的传统方法主要利用火焰光度计对植物组织中的钾素营养含量进行测定。该法能够直观、精确地反映作物营养状况，进而判定其丰缺状况，但仍存在以下问题：从田间取样，到样品的实验室烘干、研磨及消煮，然后再测定分析，此过程耗费大量的时间，诊断时效性差，不能在生产中实时的对马铃薯植株营养状况进行评价并指导施肥。
【发明内容】
本发明目的是针对上述问题，旨在提供一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置，它能实现在田间快速、实时、便捷的测定马铃薯叶柄钾浓度，进而判断马铃薯植株钾营养的丰缺状况。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，它包括固定架臂(1)、固定架底座(2)、榨汁器(3)、连接环(4)、锥形斗(5)、进水管(6)、刻度管(7)、阀门(8)、出汁管(9)、钾离子计(10)和搅拌针(11)；所述固定架臂(1)与固定架底座(2)相接，材质为钢铁，固定架臂(1)为倒L型且上端设有榨汁器(3)；榨汁器 (3)设于固定架臂(1)的上端，榨汁器(3)下方两侧焊接连接环(4) 用于固定锥形斗(5)；所述进水管(6)设于刻度管(7)上方，刻度管 (7)容量为10ml，材质为聚丙烯，管壁精确标明刻度线；刻度管(7)置于固定架底座(2)上方且可左右移动，刻度管右下方设有阀门(8)与出汁管(9)；所述钾离子计(10)设于出汁管(9)正下方。
诊断方法分为如下步骤：
1)叶柄钾浓度检测。在马铃薯出苗后45天、出苗后60天，随机选择 30株长势相同、无病虫害的马铃薯植株，用剪刀将主茎上倒4复叶剪下，将倒4复叶叶柄上的叶子去掉，留用叶柄。将倒4复叶叶柄置于榨汁器 (3)内，榨取汁液通过锥形斗(5)流入刻度管(7)内，榨取汁液体积为 1m1；进水管(6)设于刻度管(7)上方，蒸馏水从进水管(6)流入刻度管(7)至10ml标记处停止加蒸馏水，将搅拌针(11)放入刻度管(7)进行均匀搅拌；钾离子计(10)设于出汁管(9)正下方，打开阀门(8)，搅拌均匀的汁液从出汁管(9)流入钾离子计(10)内，实时测定并读数记录，根据稀释倍数换算被测叶柄的实际钾离子浓度。
2)马铃薯钾素营养丰缺的判别。实测钾浓度大于临界钾浓度，则植株体内钾营养充足；反之，则需要追施钾肥。出苗后45天临界钾浓度为 5060ppm，出苗后60天临界钾浓度为4400ppm(原理见附图2和3)。
本发明的有益效果是，可通过使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，在马铃薯出苗后45天、出苗后60天对关键叶 (倒4叶，马铃薯主茎最顶部自上向下的第4片完全展开叶)叶柄钾浓度进行快速、便捷、实时的测定，进而判断马铃薯植株钾素营养丰缺，有效解决了马铃薯钾素营养诊断时效性差的问题，对于马铃薯钾素营养管理具有重要意义。
【附图说明】
图1为本发明的整体装置结构示意图；
图2为本发明测定的马铃薯块茎形成期倒4叶柄钾浓度与产量的回归关系；
图3为本发明测定的马铃薯块茎膨大期期倒4叶柄钾浓度与产量的回归关系；
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例，选择当地主推品种“克新1号”为例(本发明不限于该品种)说明本发明的实施步骤，但不用来限制本发明的范围。
一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，它包括固定架臂(1)、固定架底座(2)、榨汁器(3)、连接环 (4)、锥形斗(5)、进水管(6)、刻度管(7)、阀门(8)、出汁管 (9)、钾离子计(10)和搅拌针(11)；所述固定架臂(1)与固定架底座(2)相接，材质为钢铁，固定架臂(1)为倒L型且上端设有榨汁器 (3)；榨汁器(3)设于固定架臂(1)的上端，榨汁器(3)下方两侧焊接连接环(4)用于固定锥形斗(5)；所述进水管(6)设于刻度管(7) 上方，刻度管(7)容量为10ml，材质为聚丙烯，管壁精确标明刻度线；刻度管(7)置于固定架底座(2)上方且可移动，刻度管右下方设有阀门 (8)与出汁管(9)；所述钾离子计(10)设于出汁管(9)正下方。
诊断方法分为如下步骤：
1)叶柄钾浓度检测。在马铃薯出苗后45天、出苗后60天，随机选择 30株长势相同、无病虫害的马铃薯植株，用剪刀将主茎上倒4复叶剪下，将倒4复叶叶柄上的叶子去掉，留用叶柄。将倒4复叶叶柄置于榨汁器 (3)内，榨取汁液通过锥形斗(5)流入刻度管(7)内，榨取汁液体积为 1ml；进水管(6)设于刻度管(7)上方，蒸馏水从进水管(6)流入刻度管(7)至10ml标记处停止加蒸馏水，将搅拌针(11)放入刻度管(7)进行均匀搅拌；钾离子计(10)设于出汁管(9)正下方，打开阀门(8)，搅拌均匀的汁液从出汁管(9)流入钾离子计(10)内，实时测定并读数记录，根据稀释倍数换算被测叶柄的实际钾离子浓度。
2)马铃薯钾素营养丰缺的判别。假设在出苗后60天测定的倒4叶柄钾浓度为4000ppm，其小于临界值4400ppm，因此判断马铃薯植株缺钾，应该及时补充钾肥。同理，可以在马铃薯出苗后45天进行钾素营养丰缺诊断。

Claims (8)

1.一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于，包括固定架臂(1)、固定架底座(2)、榨汁器(3)、连接环(4)、锥形斗(5)、进水管(6)、刻度管(7)、阀门(8)、出汁管(9)、钾离子计(10)和搅拌针(11)；所述固定架臂(1)与固定架底座(2)相接，榨汁器(3)设于固定架臂(1)的上端，榨汁器(3)下方两侧焊接连接环(4)用于固定锥形斗(5)；所述进水管(6)设于刻度管(7)上方，刻度管(7)置于固定架底座(2)上方且可左右移动，刻度管右下方设有阀门(8)与出汁管(9)；所述钾离子计(10)设于出汁管(9)正下方。
2.根据权利要求1所述的一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于所述固定架臂(1)和固定架底座(2)相接，材质为钢铁，固定架臂(1)为倒L型且上端设有榨汁器(3)。
3.根据权利要求1所述的一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于所述榨汁器(3)下方两侧焊接连接环(4)用于固定锥形斗(5)。
4.根据权利要求1所述的一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于所述刻度管(7)容量为10ml，材质为聚丙烯，管壁精确标明刻度线，最小刻度单位为0.1ml；刻度管(7)置于固定架底座(2)上方且可左右移动，刻度管右下方设有阀门(8)与出汁管(9)。
5.根据权利要求1所述的一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于：诊断方法分为如下步骤：
1)叶柄钾浓度检测。在马铃薯出苗后45天、出苗后60天，随机选择30株长势相同、无病虫害的马铃薯植株，用剪刀将主茎上倒4复叶剪下，将倒4复叶叶柄上的叶子去掉，留用叶柄。将倒4复叶叶柄置于榨汁器(3)内，榨取汁液通过锥形斗(5)流入刻度管(7)内，榨取汁液体积为1ml；进水管(6)设于刻度管(7)上方，蒸馏水从进水管(6)流入刻度管(7)至10ml标记处停止加蒸馏水，将搅拌针(11)放入刻度管(7)进行均匀搅拌；钾离子计(10)设于出汁管(9)正下方，打开阀门(8)，搅拌均匀的汁液从出汁管(9)流入钾离子计(10)内，实时测定并读数记录，根据稀释倍数换算被测叶柄的实际钾离子浓度。
2)马铃薯钾素营养丰缺的判别。实测钾浓度大于临界钾浓度，则植株体内钾营养充足；反之，则需要追施钾肥。出苗后45天临界钾浓度为5060ppm，出苗后60天临界钾浓度为4400ppm(原理见附图2和3)。
6.根据权利要求5所述的一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于诊断方法步骤1)中马铃薯植株叶柄取样之前需要对水分进行适当控制，避免影响测定结果。
7.根据权利要求5所述的一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于诊断方法步骤1)中确定马铃薯倒4叶叶柄为诊断部位。
8.根据权利要求5所述的一种使用便携式钾离子计进行的马铃薯钾素营养快速诊断装置及方法，其特征在于诊断方法步骤2)中确定了叶柄钾浓度的临界值。
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