专利名称：发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法
技术领域：
本发明涉及一种植物栽培技术，尤指一种发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置及其方法，主要用于发光二极管光照根系有明显增强小麦耐铵氮能力，结果对发光二极管在无土栽培系统中广泛应用将产生影响。
背景技术：
小麦是典型旱作植物，溶液培养不易，一般不用水培方法研究小麦的生长问题。上世纪60年代，本申请人之一曾经用含100％的硝态氮作为氮源的溶液培养过小麦，但一直未见用铵态氮为氮源水培小麦的工作。
绝大多数植物都喜欢硝态氮作氮源，虽然在水培溶液中有时也有铵态氮的成分，但通常不超过总氮量的10％，否则会发生植物氨中毒使栽培失败！我们已在水培环境中用发光二极管LED光照植物根系，观察到对生长有良好影响并已报申二项发明专利(申请号03150726.3/200510024101.3)，在本工作中我们先用占总氮量50％的铵态氮培养小麦，生长一定时间后，再换成100％铵态氮溶液，获满意结果，显示发光二极管光照根系有明显增强小麦耐铵氮能力，结果对发光二极管在无土栽培系统中广泛应用将产生影响。本工作未见报道，特提出发明专利申请。
发明内容
为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种将发光二极管LED作为植物的光源材料，选典型旱作植物小麦做实验材料，分别通过做4种光源处理，观察其对小麦生长的影响；采用并联两套栽培装置的办法，将发光二极管LED光源置于有潜水泵的底盆中，使两套栽培装置上的植物根系只能接受随水循环带来的光能作用，完全避开光的直接作用，记录小麦生长情况；配制新型培养液，先用含50％的铵态氮等成分组成的平衡液，后用100％的铵态氮营养液培养，直至小麦抽穗开花的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法。
本发明要解决的技术问题是在根系环境中间接设置光源需解决以下几个技术问题(1)需要无土栽培的环境，最好是水培环境；(2)光源在水中是稳定的，并通过循环水影响根系；(3)消除水中照光产生的热效应和可能产生的其它物理效应；(4)能进行不同颜色(波段)光的对比试验；(5)要配制新型培养液，直至小麦抽穗开花等有关技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该装置包括淋滴头、栽培盆钵和光照系统、底盆和泵水循环系统及发光二极管植物根系光照装置，构成发光二极管LED并联装置的光源实验，由一套循环水路和一套发光二极管光照系统并联两套根系光照装置，所述的根系光照装置或为单体栽培装置或为双体并联根系光照装置，所述的单体栽培装置依次由淋滴头、黑色盖层、栽培盆钵和小麦种芽、底盆盖、定位圈套及底盆和泵水循环系统等各部件组成，其中淋滴头的输出与黑色盖层的输入相连接，黑色盖层的输出与栽培盆钵和小麦种芽的输入相连接，栽培盆钵和小麦种芽的输出与另一黑色盖层的输入相连接，另一黑色盖层的输出与底盆盖的输入相连接，底盆盖的的输出与定位圈套的输入相连接，定位圈套的输出与底盆和泵水循环系统的输入相连接。
所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置的双体并联根系光照装置由一根系光照装置A和另一不具光源系统装置B组成，其中一根系光照装置A依次由淋滴头、黑色盖层、栽培盆钵和小麦种芽、底盆盖、定位圈套及底盆等各部件组成，其淋滴头的输出与黑色盖层的输入相连接，黑色盖层的输出与栽培盆钵的输入相连接，栽培盆钵的输出与另一黑色盖层的输入相连接，另一黑色盖层的输出与底盆盖的输入相连接，底盆盖的的输出与定位圈套的输入相连接，定位圈套的输出与底盆和泵水循环系统和光照系统的输入相连接；另一不具光源系统装置B依次由淋滴头、黑色盖层、栽培盆钵和小麦种芽、底盆盖、定位圈套及底盆等各部件组成，淋滴头的输出与黑色盖层的输入相连接，黑色盖层的输出与栽培盆钵和小麦种芽的输入相连接，栽培盆钵和小麦种芽的输出与另一黑色盖层的输入相连接，另一黑色盖层的输出与底盆盖的输入相连接，底盆盖的输出与定位圈套的输入相连接，定位圈套的输出与底盆的输入相连接。
在底盆上凿2只大小一样的管孔，一只通过上水管，另一只通过回水管，两套装置经两水管并联在一起。
所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置的光源实验由四组发光二极管LED并联装置和一组水培对照CK1及一组同品种同期播种的大田小麦对照CK2等装置组成，其中四组发光二极管LED并联装置分别为LED-兰、LED-绿、LED-紫及LED-黄绿等，并由同一只灯光电源控制箱控制。
所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置的黑色盖层为组装后底盆裸露部分的样式，其材料为重叠4层的黑色塑料薄膜。
一种发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法，将发光二极管LED作为植物的光源材料，并置于无土栽培或水培环境中通过循环水影响根系，采用并联两套栽培装置的办法，发光二极管LED光源置于有潜水泵的底盆中，使两套栽培装置上的植物根系只能接受随水循环带来的光能作用，避开光的直接作用，配制新型培养液A、B，记录小麦生长情况，直至小麦抽穗开花，其种植和培养的工作步骤是步骤1.选用栽培容器选用栽培容器、制作发光二极管光板及根光照设施的安装；步骤2.精选品种精选冬小麦品种，精选后，用0.1％的氯化汞消毒3分钟，用水冲洗后，在水中浸泡1天，于20℃下发芽；步骤3.播种选大小一致的种芽3粒，用湿岩棉包裹，放入小栽培钵中，再插入5孔栽培盆钵中，每孔3粒每盆15粒，以同品种小麦为温室内的水培对照CK1；步骤4.营养液及发光二极管LED光处理在播种后，各盆立即注满营养液並开始循环流灌和照光，循环流灌时间是每天的5:30-18:30，发光二极管LED照光时间是每天的6:00-18:00，与此同时地上部仍接受日光照射；在PH5.5-6.5条件下，前105天中先使用营养液A培养，此105天后使用营养液B培养；步骤5.实验结束培养期间视水分消耗情况添加新鲜溶液，直至实验结束不更换溶液，以考查在发光二极管LED光影响下，小麦对非优化根系环境的忍耐性。
所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法的配制新型培养液A、B由以下重量百分比的化合物组成培养液A硫酸铵0.01～0.03％硫酸镁0.01～0.02％硝酸钙0.03～0.04％磷酸二氢钾0.01～0.02％氯化钾0.0045～0.0055％氯化钙0.01～0.02％硅酸钾0.0025～0.0035％自来水99.86～99.92％培养液B硫酸铵0.03～0.05％硫酸镁0.01～0.02％磷酸氢二钾0.02～0.03％氯化钙0.02～0.03％硅酸钾0.0025～0.0035％自来水99.87～99.97％本发明以旱作小麦做实验材料，分别做4种根系营养液的发光二极管LED光源处理，所设发光二极管LED光源有LED-紫、LED-兰、LED-绿、LED-黄绿等。
根系光照栽培装置采用并联两套栽培装置，分别置发光二极管LED光源于有潜水泵的底盆中，使两套栽培装置共用一套水循环系统和一套光源系统；小麦分别种在装置底盆之上的栽培盆钵中，使小麦的根系只能接受随水循环带来的光的间接作用，完全避开光的直接作用，观察小麦生长情况。
配制新型培养液A为硝酸钙0.035％，磷酸二氢钾0.014％，氯化钾0.005％，硅酸钾0.003％，硫酸铵0.02％，硫酸镁0.015％，氯化钙0.007％，自来水99.91％，加LED-光源，PH5.5-6.5，此为50％铵态氮培养液；配制新型培养液B为硫酸铵0.04％，氯化钙0.023％，磷酸氢二钾0.023％，硫酸镁0.015％，硅酸钾0.003％，自来水99.89％，加LED-光源组成，PH5.5-6.5，此为100％铵态氮培养液；在培养期间只添加小麦消耗掉的营养液部分，不全部更换新液，直至抽穗开花结束实验止。
其中微量元素的配制和使用方法在1升水中分别溶解硼酸24克，氯化锰14.4克，硫酸锌1.8克，硫酸铜0.8克，钼酸钠1.3克，此为母液，将上述营养液A、营养液B各20升，加此母液1毫升；螯合铁为乙二铵四乙酸-铁。
本发明的有益效果是在该栽培装置中，小麦的根只能接受通过水循环带来的发光二极管LED光源的间接影响。结果产生了明显栽培效果，小麦在50％和100％的高铵态氮溶液中生长旺盛，表现分蘖力高，成穗率高，单株种苗最后产生的总干重高，单株分孽干重高，叶片长度增加明显等，表现出发光二极管LED光照根系的突出效应。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明单体栽培装置示意图；附图2是本发明两套栽培装置并联系统示意图；附图3是本发明的实施例发光二极管LED-紫对小麦生长的影响样品示意图；
附图4是本发明的实施例发光二极管LED-兰对小麦生长的影响样品示意图；附图5是本发明的实施例发光二极管LED-紫和LED-兰对小麦根系生长的影响样品示意图；附图6是本发明的实施例发光二极管LED-绿对小麦生长的影响样品示意图；附图7是本发明的实施例发光二极管LED-黄绿对小麦生长的影响样品示意图；附图8是本发明的实施例发光二管LED-绿和LED-黄绿对小麦根系生长的影响样品示意图；附图中标号说明1-淋滴头； 11-上水管；2-黑色盖层； 12-回水管；3-栽培盆钵和小麦种芽；4-底盆盖；5-定位圈套；6-底盆；7-底盆和泵水循环系统；8-底盆和泵水循环系统和光照系统；具体实施方式
请参阅附图1所示，本发明的装置包括淋滴头、栽培盆钵和光照系统、底盆和泵水循环系统及发光二极管植物根系光照装置，构成发光二极管LED并联装置的光源实验，由一套循环水路和一套发光二极管光照系统并联两套根系光照装置，所述的根系光照装置或为单体栽培装置用于对照栽培或为双体并联根系光照装置，所述的单体栽培装置依次由淋滴头(1)、黑色盖层(2)、栽培盆钵和小麦种芽(3)、底盆盖(4)、定位圈套(5)及底盆和泵水循环系统(7)等各部件组成，其中淋滴头(1)的输出与黑色盖层(2)的输入相连接，黑色盖层(2)的输出与栽培盆钵和小麦种芽(3)的输入相连接，栽培盆钵和小麦种芽(3)的输出与另一黑色盖层(2)的输入相连接，另一黑色盖层(2)的输出与底盆盖(4)的输入相连接，底盆盖(4)的的输出与定位圈套(5)的输入相连接，定位圈套(5)的输出与底盆和泵水循环系统(7)的输入相连接。
请参阅附图2所示，所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置的双体并联根系光照装置由一根系光照装置A和另一不具光源系统装置B组成，其中一根系光照装置A依次由淋滴头(1)、黑色盖层(2)、栽培盆钵和小麦种芽(3)、底盆盖(4)、定位圈套(5)及底盆(6)等各部件组成，其淋滴头(1)的输出与黑色盖层(2)的输入相连接，黑色盖层(2)的输出与栽培盆钵(3)的输入相连接，栽培盆钵(3)的输出与另一黑色盖层(2)的输入相连接，另一黑色盖层(2)的输出与底盆盖(4)的输入相连接，底盆盖(4)的的输出与定位圈套(5)的输入相连接，定位圈套(5)的输出与底盆和泵水循环系统和光照系统(8)的输入相连接；另一不具光源系统装置B依次由淋滴头(1)、黑色盖层(2)、栽培盆钵和小麦种芽(3)、底盆盖(4)、定位圈套(5)及底盆(6)等各部件组成，淋滴头(1)的输出与黑色盖层(2)的输入相连接，黑色盖层(2)的输出与栽培盆钵和小麦种芽(3)的输入相连接，栽培盆钵和小麦种芽(3)的输出与另一黑色盖层(2)的输入相连接，另一黑色盖层(2)的输出与底盆盖(4)的输入相连接，底盆盖(4)的输出与定位圈套(5)的输入相连接，定位圈套(5)的输出与底盆(6)的输入相连接；在底盆(6)上凿2只大小一样的管孔，一只通过上水管(11)，另一只通过回水管(12)，两套装置经两水管并联在一起。
所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置的光源实验由四组发光二极管LED并联装置和一组水培对照CK1及一组同品种同期播种的大田小麦对照CK2等装置组成，其中四组发光二极管LED并联装置分别为LED-兰、LED-绿、LED-紫及LED-黄绿，并由同一只灯光电源控制箱控制。
所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置的黑色盖层(2)为组装后底盆(6)裸露部分的样式，其材料为重叠4层的黑色塑料薄膜。
一种发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法，将发光二极管LED作为植物的光源材料，并置于无土栽培或水培环境中通过循环水影响根系，采用并联两套栽培装置的办法，发光二极管LED光源置于有潜水泵的底盆(6)中，使两套栽培装置上的植物根系只能接受随水循环带来的光能作用，避开光的直接作用，配制新型培养液A、B，记录小麦生长情况，直至小麦抽穗开花，其种植和培养的工作步骤是步骤1.选用栽培容器选用栽培容器、制作发光二极管光板及根光照设施的安装；步骤2.精选品种精选冬小麦品种，精选后，用0.1％的氯化汞消毒3分钟，用水冲洗后，在水中浸泡1天，于20℃下发芽；步骤3.播种选大小一致的种芽3粒，用湿岩棉包裹，放入小栽培钵中，再插入5孔栽培盆钵中，每孔3粒每盆15粒，以同品种小麦为温室内的水培对照CK1；
步骤4.营养液及发光二极管LED光处理在播种后，各盆立即注满营养液並开始循环流灌和照光，循环流灌时间是每天的5:30-18:30，发光二极管LED照光时间是每天的6:00-18:00，与此同时地上部仍接受日光照射；在PH5.5-6.5条件下，从04年11月27日至05年3月15日，即前105天左右中先使用营养液A培养，50％的铵态氮，自05年3月15日后，即此105天后使用营养液B培养，100％的铵态氮；步骤5.实验结束培养期间视水分消耗情况添加新鲜溶液，直至实验结束不更换溶液，以考查在发光二极管LED光影响下，小麦对非优化根系环境的忍耐性。
所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法的配制新型培养液A、B由以下重量百分比的化合物组成培养液A硫酸铵0.01～0.03％硫酸镁0.01～0.02％硝酸钙0.03～0.04％磷酸二氢钾0.01～0.02％氯化钾0.0045～0.0055％氯化钙0.01～0.02％硅酸钾0.0025～0.0035％自来水99.86～99.92％培养液B硫酸铵0.03～0.05％硫酸镁0.01～0.02％磷酸氢二钾0.02～0.03％
氯化钙0.02～0.03％硅酸钾0.0025～0.0035％自来水99.87～99.97％或者在1升自来水中培养液A硫酸铵0.10～0.20克/升硫酸镁0.07～0.15克/升硝酸钙0.17～0.35克/升磷酸二氢钾0.07～0.14克/升氯化钾0.02～0.05克/升氯化钙0.04～0.08克/升硅酸钾0.01～0.03克/升螯合铁0.65ml，微量元素0.05ml，自来水1升培养液B硫酸铵0.40～0.80克/升硫酸镁0.07～0.15克/升磷酸氢二钾0.12～0.23克/升氯化钙0.11～0.22克/升硅酸钾0.01～0.03克/升螯合铁0.65ml，微量元素0.05ml，自来水1升本发明选典型旱作植物小麦做实验材料，分别做4种光源处理，有LED-紫、LED-兰、LED-绿、LED-黄绿，观察其对小麦生长的影响。
采用并联两套栽培装置的办法，发光二极管LED光源置于有潜水泵的底盆中，使两套栽培装置上的植物根系只能接受随水循环带来的光能作用，完全避开光的直接作用，记录小麦生长情况。
配制新型培养液，先用培养液A，含50％铵态氮等成分组成的平衡液，后用培养液B，含100％的铵态氮营养液培养，直至小麦抽穗开花。
本发明设单体上下流灌栽培装置(如图1所示)，用于小麦对照栽培，有黑色盖层避免自然光干扰；两套单体上下流灌栽培装置(如图2中A、B所示)，在底盆并联，以共用装置(A)底盆中的一套水循环系统和光照系统，使两装置上的小麦根系只能接受经上水道11，和回水道12中的循环水携带的发光二极管LED光能的间接影响。
用自来水配制新型小麦培养液A、B，在培养期间只添加小麦消耗掉的营养液部分，不全部更换新液，直至抽穗开花结束实验止，其中微量元素的配制和使用方法在1升水中分别溶解硼酸24克，氯化锰14.4克，硫酸锌1.8克，硫酸铜0.8克，钼酸钠1.3克，此为母液，将上述营养液A、营养液B各20升，加此母液1毫升；螯合铁为乙二铵四乙酸-铁。
本发明的具体实施方案为1)、单体上下流灌栽培装置(如图1所示)，装置组成和安装详见前专利(申请号200510024101.3)说明。主要是，按照栽培盆钵上表面的形状剪裁略大的黑色塑料薄膜，重叠4层，並在其上制做栽培孔、淋滴头引水管小孔、及中轴管道孔，再用于组装(图1)。底盆上的黑色盖层应按照组装后底盆裸露部分的样式制做，材料也是重叠4层的黑色塑料薄膜，两件黑色盖层有效防止自然光干扰。
2)、在底盆上并联两套单体上下流灌栽培装置(如图2中A、B所示)，在底盆上凿2只大小一样的管孔，一只连接上水管11，另一只连接回水管12，两套装置经两水管并联一起供用一套水循环系统和一光源系统(图2)。本工作中共有4组并联装置，分别是LED-兰、LED-绿、LED-紫、LED-黄绿，另有一套没有光源的对照(图1)。4组实验由同一只灯光电源控制箱控制(专利申请号03150726.3/200510024101.3)，后者连接定时器。5组装置的潜水泵由另一只定时器控制的接线板控制(专利申请号03150726.3/200510024101.3)。
3)、实验共有6组4组并联装置如LED-兰、LED-绿、LED-紫、LED-黄绿；1组水培对照CK1；另取同品种同期播种的大田小麦为对照CK2。
4)、种植和培养实验时间04年11月27日-05年4月17日在非自控日光玻璃房内实施。
品种，冬小麦，上海郊区常年栽培品种。精选后，用0.1％的氯化汞(HgCL)消毒3分钟，水冲洗后，在水中浸泡1天，于20℃下发芽。
播种，选大小一致的种芽3粒，用湿岩棉包裹，放入小栽培钵中，再插入5孔栽培盆钵中，每孔3粒每盆15粒。以当年农民大田种的同品种小麦为温室内的水培对照CK1。
营养液及LED光处理，在播种后，各盆立即注满营养液並开始循环流灌和照光。循环流灌时间是每天的5:30-18:30，LED照光时间是每天的6:00-18:00，与此同时地上部仍接受日光照射。从播种之日(04年11月27日)起到05年3月15日，使用50％的铵态氮营养液培养，此后用100％的铵态氮营养液培养。培养期间视水分消耗情况添加新鲜溶液，直至实验结束不更换溶液，以考查在LED光影响下，小麦对非优化根系环境的忍耐性。
本发明实验结果和分析小麦生长至拔节期(约播种后3个月)观察到如下结果；请参阅附图3所示，附图3为发光二极管(LED-紫)对小麦生长的影响样品示意图，其左图为对照(不照光)；右图为两套并联装置，根系共用一个LED-紫光源，靠循环水连接；请参阅附图4所示，附图4为发光二极管(LED-兰)对小麦生长的影响样品示意图，其左图为对照(不照光)；右图为两套并联装置，根系共用一个LED-兰光源，靠循环水连接；请参阅附图5所示，附图5为发光二管(LED-紫和LED-兰)对小麦根系生长的影响样品示意图，其左图为LED-兰处理；中图为对照(不照光)；右图为LED-紫处理；请参阅附图6所示，附图6为发光二极管(LED-绿)对小麦生长的影响样品示意图，其左图为对照(不照光)；右图为两套并联装置，根系共用一个LED-绿光源，靠循环水连接；请参阅附图7所示，附图7为发光二极管(LED-黄绿)对小麦生长的影响样品示意图，其左图为对照(不照光)；右图为两套并联装置，根系共用一个LED-黄绿光源，靠循环水连接；请参阅附图8所示，附图8为发光二管(LED-绿和LED-黄绿)对小麦根系生长的影响样品示意图，其左图为LED-绿处理；中图为对照(不照光)；右图为LED-黄绿处理；从上述结果可看出，LED-紫(图3)，LED-兰(图4)照根系，地上部生长茂盛，明显好于对照(图3、4)，两处理的根系也很明显(图5)，对照的根系受到50％铵态氮的抑制，根量很少，而LED-紫和LED-兰处理的根系很发达。再观察LED-绿(图6)和LED-黄绿(图7)两处理，两者分蘖发棵好于对照，LED-绿(图6)的根系总量和根数(图8)多于对照，但没有根尖，所以叶色发黄，可能是，LED-绿引起缺钙造成的伤害。与此不同，LED-黄绿地上部叶色较深(图7)，其根系(图8)也好于前两处理(图8)，说明LED-黄绿光比单纯LED-绿更适合小麦生长。但LED-绿和LED-黄绿两处理在小麦生长后期表现更好。
05年3月15日更换100％的铵态氮溶液，5月4日-17日考查小麦生长发育后期情况(表1)如下[接下页]
表1，小麦生长发育后期情况*
*表中各LED光处理的数据是两盆植株数量的平均结果，叶长宽和穗子数据各是10个数的平均值。
表1结果说明，与大田相比，水培对照单株的多项数据都小，这是水培不如土培的正常结果。与此不同，4种光处理的各项数据都十分明显高于水培对照CK1和大田对照CK2，表明LED光照小麦根系引起生物总量的明显增加，反殃出单株同化量的明显增加。
权利要求
1.一种发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置，该装置包括淋滴头、栽培盆钵和光照系统、底盆和泵水循环系统及发光二极管植物根系光照装置，构成发光二极管LED并联装置的光源实验，由一套循环水路和一套发光二极管光照系统并联两套根系光照装置，所述的根系光照装置或为单体栽培装置或为双体并联根系光照装置，其特征在于所述的单体栽培装置依次由淋滴头(1)、黑色盖层(2)、栽培盆钵和小麦种芽(3)、底盆盖(4)、定位圈套(5)及底盆和泵水循环系统(7)各部件组成，其中淋滴头(1)的输出与黑色盖层(2)的输入相连接，黑色盖层(2)的输出与栽培盆钵和小麦种芽(3)的输入相连接，栽培盆钵和小麦种芽(3)的输出与另一黑色盖层(2)的输入相连接，另一黑色盖层(2)的输出与底盆盖(4)的输入相连接，底盆盖(4)的的输出与定位圈套(5)的输入相连接，定位圈套(5)的输出与底盆和泵水循环系统(7)的输入相连接。
2.根据权利要求1所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置，其特征在于所述的双体并联根系光照装置由一根系光照装置A和另一不具光源系统装置B组成，其中一根系光照装置A依次由淋滴头(1)、黑色盖层(2)、栽培盆钵和小麦种芽(3)、底盆盖(4)、定位圈套(5)及底盆(6)各部件组成，其淋滴头(1)的输出与黑色盖层(2)的输入相连接，黑色盖层(2)的输出与栽培盆钵(3)的输入相连接，栽培盆钵(3)的输出与另一黑色盖层(2)的输入相连接，另一黑色盖层(2)的输出与底盆盖(4)的输入相连接，底盆盖(4)的的输出与定位圈套(5)的输入相连接，定位圈套(5)的输出与底盆和泵水循环系统和光照系统(8)的输入相连接；另一不具光源系统装置B依次由淋滴头(1)、黑色盖层(2)、栽培盆钵和小麦种芽(3)、底盆盖(4)、定位圈套(5)及底盆(6)各部件组成，淋滴头(1)的输出与黑色盖层(2)的输入相连接，黑色盖层(2)的输出与栽培盆钵和小麦种芽(3)的输入相连接，栽培盆钵和小麦种芽(3)的输出与另一黑色盖层(2)的输入相连接，另一黑色盖层(2)的输出与底盆盖(4)的输入相连接，底盆盖(4)的输出与定位圈套(5)的输入相连接，定位圈套(5)的输出与底盆(6)的输入相连接；在底盆(6)上凿2只大小一样的管孔，一只通过上水管(11)，另一只通过回水管(12)，两套装置经两水管并联在一起。
3.根据权利要求1所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置，其特征在于所述的光源实验由四组发光二极管LED并联装置和一组水培对照CK1及一组同品种同期播种的大田小麦对照CK2组成，其中四组发光二极管LED并联装置分别为LED-兰、LED-绿、LED-紫及LED-黄绿，并由同一只灯光电源控制箱控制。
4.根据权利要求1所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的装置，其特征在于所述的黑色盖层(2)为组装后底盆(6)裸露部分的样式，其材料为重叠4层的黑色塑料薄膜。
5.一种发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法，其特征在于将发光二极管LED作为植物的光源材料，并置于无土栽培或水培环境中通过循环水影响根系，采用并联两套栽培装置的办法，发光二极管LED光源置于有潜水泵的底盆(6)中，使两套栽培装置上的植物根系只能接受随水循环带来的光能作用，避开光的直接作用，配制新型培养液A、B，记录小麦生长情况，直至小麦抽穗开花，其种植和培养的工作步骤是步骤1.选用栽培容器选用栽培容器、制作发光二极管光板及根光照设施的安装；步骤2.精选品种精选冬小麦品种，精选后，用0.1％的氯化汞消毒3分钟，用水冲洗后，在水中浸泡1天，于20℃下发芽；步骤3.播种选大小一致的种芽3粒，用湿岩棉包裹，放入小栽培钵中，再插入5孔栽培盆钵中，每孔3粒每盆15粒，以同品种小麦为温室内的水培对照CK1；步骤4.营养液及发光二极管LED光处理在播种后，各盆立即注满营养液亚开始循环流灌和照光，循环流灌时间是每天的5:30-18:30，发光二极管LED照光时间是每天的6:00-18:00，与此同时地上部仍接受日光照射；在PH5.5-6.5条件下，前105天中先使用营养液A培养，此105天后使用营养液B培养；步骤5.实验结束培养期间视水分消耗情况添加新鲜溶液，直至实验结束不更换溶液，以考查在发光二极管LED光影响下，小麦对非优化根系环境的忍耐性。
6.根据权利要求5所述的发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法，其特征在于所述的配制新型培养液A、B由以下重量百分比的化合物组成培养液A硫酸铵 0.01～0.03％硫酸镁 0.01～0.02％硝酸钙 0.03～0.04％磷酸二氢钾 0.01～0.02％氯化钾 0.0045～0.0055％氯化钙 0.01～0.02％硅酸钾 0.0025～0.0035％自来水 99.86～99.92％培养液B硫酸铵 0.03～0.05％硫酸镁 0.01～0.02％磷酸氢二钾 0.02～0.03％氯化钙 0.02～0.03％硅酸钾 0.0025～0.0035％自来水 99.87～99.97％
全文摘要
一种涉及植物栽培技术领域，尤指一种发光二极管在根系环境中增强小麦耐铵态氮能力的方法，主要用于发光二极管光照根系有明显增强小麦耐铵氮能力的装置及方法。该装置依次由淋滴头、黑色盖层、栽培盆钵和小麦种芽、底盆盖、定位圈套及底盆和泵水循环系统等各部件组成。该方法将发光二极管LED作为植物的光源材料，采用并联两套栽培装置的办法，光源置于有潜水泵的底盆中，使两套栽培装置上的植物根系只能接受随水循环带来的光能作用，并配制新型培养液A、B，直至小麦抽穗开花。本发明的优点小麦在培养液A、B的高铵态氮溶液中生长旺盛，表现分蘖力高，成穗率高，单株种苗最后产生的总干重高，单株分孽干重高，叶片长度增加明显等效果。
文档编号A01G7/00GK1732752SQ20051002858
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月8日 优先权日2005年8月8日
发明者陈金星, 李止正 申请人:中国科学院上海生命科学研究院