本发明属于基质培养
技术领域：
，涉及一种提高油菜生物量及钾素吸收效率的方法。
背景技术：
油菜是我国重要的油料作物，用途广泛，不仅是食用油的主要来源，提供了当前国产油料作物产油量的57％，而且还可以作为蔬菜和饲料等。近年来，我国的油菜种植面积逐年增加，目前已占到世界的30％左右。油菜需肥量大，在生产中化肥投入较多，但肥料利用率较低，不仅造成资源浪费，而且带来农业面源污染潜在风险。目前，提高油菜的肥料利用效率尤其是氮肥利用率已成为植物营养学领域的研究热点。油菜苗期的干物质积累是油菜获得高产的关键，研究表明，冬前干物质增加30kg/亩，年后产量增加18kg/亩，而前期的营养不良则导致油菜后期角果发育及籽粒充实受到限制。在油菜花期以后，根系从土壤中吸收养分的能力降低，而根、茎、叶成为“源”器官，氮磷钾等养分转移至角果，供籽粒发育需要，叶片作为主要的养分储存器官，待开花后向外输出的n、p2o5、k2o可达88.5、15.3和29.3kg/hm2,这为成熟期角果的干物质形成以及养分的积累提供了保障。油菜体内氮、钾的积累主要在开花以前，分别占最大积累量的80.9％和55.9％，磷的累积主要集中在苗期和角果成熟期。技术实现要素：本发明解决的问题在于提供一种提高油菜生物量及钾素吸收效率的方法，能够提高油菜在培养时的生物量及钾素吸收效率，有利于降低油菜生产成本、增加油菜产量、促进农业可持续发展。本发明是通过以下技术方案来实现：一种提高油菜生物量及钾素吸收效率的方法，包括以下操作：在油菜发芽1周后将其转移至容器中进行水培培养；培养液包括：kno33～6mmol/l、ca(no3)2.4h2o3～5mmol/l、fe-edta10～40μmol/l、kh2po41～2mmol/l和mgso43～5mmol/l；并含有以下微量元素：b0.5mg/l、mn0.5mg/l、zn0.05mg/l、cu0.02mg/l和mo0.01mg/l，调节ph＝5.8；还在培养液中添加乙醇，乙醇的添加量为0.0125～0.25ml/l。所述的培养液组成包括：kno35mmol/l、ca(no3)2.4h2o5mmol/l、fe-edta20μmol/l、kh2po41mmol/l、mgso45mmol/l；并含有以下微量元素：b0.5mg/l、mn0.5mg/l、zn0.05mg/l、cu0.02mg/l、mo0.01mg/l，使用hcl和naoh调节ph＝5.8。所述油菜发芽的培养为：将珍珠岩和蛭石按9:1的质量比混合搅拌均匀后作为油菜发芽基质，在油菜发芽基质中开深1～2cm的沟，沟中撒播油菜种子，撒播后用基质将其掩埋，浇水后地膜覆盖，3-5d后油菜发芽。所述的油菜水培期间培养条件为：16小时光照，10000～12000lx，温度22摄氏度；8小时黑暗，温度18摄氏度；相对湿度70％。乙醇作为添加剂在油菜培养基或油菜肥料中的应用。在油菜培养基或肥料中添加乙醇以提高油菜生物量及钾素吸收效率的的应用。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：本发明提供的提高油菜生物量及钾素吸收效率的方法，在油菜的培养基质中添加乙醇，当乙醇浓度在0.0125-0.05ml/l之间均能够提高其生物量、钾素吸收效率，而超过0.05ml/l之后则会妨碍油菜的生长，表明0.05ml/l为最适添加量。进一步的检测结果表明，加入浓度在0.0125-0.05ml/l的乙醇后，与对照相比，油菜生物量提高5.34％-35.59％、总钾提高4.99％-28.46％、钾素吸收效率提高4.89％-28.44％、总根长提高1.09％-10.08％、总根表面积提高4.90％-14.55％；表明本发明在油菜的培养基加入适量的乙醇之后取得了预料不到的技术效果，各项检测指标均出现了明显的提高；提示乙醇可以作为油菜培养基或肥料的添加剂，提高油菜的生物量及钾素吸收效率。同时，本发明提供的乙醇作为油菜培养基或肥料的添加剂的应用，既不会增加多少成本，还可以减少氮磷钾的投入量，降低由于化学氮磷钾的过量使用所导致的肥力流失、土壤板结等风险。在当前提高肥料吸收效率办法不多的情况下其效果尤为突出。油菜苗期生物量是油菜获得高产的关键，冬前干物质增加30kg/亩，年后产量增加18kg/亩；油菜磷素吸收效率提高，能够提高肥料利用率，减少肥料投入，降低农业面源污染风险，苗期积累的磷素能够在花期后转移至生殖器官，为油菜后期籽粒的生长发育提供营养保证。此外，油菜总根长、总根表面积的增加能够促进其养分吸收，增加体内氮磷钾养分的累积量，提高油菜生物量。待油菜花期以后，根系吸收的养分量降低，籽粒的养分需求很大一部分来自于其他营养器官。因此，油菜苗期生物量及氮磷钾累积量的提高对保证油菜籽粒的养分需求具有重要意义。因此，本发明提供的油菜苗期生物量及钾素吸收效率提高的方法对降低肥料投入，增加籽粒产量具有重要意义。附图说明图1为不同酒精添加量对油菜生长势的影响。具体实施方式下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。将珍珠岩和蛭石按9:1的质量比混合搅拌均匀后作为油菜发芽基质。在油菜发芽基质中开深约1cm的沟，沟中撒播油菜种子(湘油15)，撒播后用基质将其掩埋，浇水后地膜覆盖，3-5d后油菜即发芽。油菜发芽1周后将其转移至塑料盒中进行水培培养(塑料盒盖上钻孔，油菜放置在孔中用并海绵固定生长)；培养液修改自hogland培养液，其配方为：kno35mmol/l，ca(no3)2.4h2o5mmol/l，fe-edta20μmol/l，kh2po41mmol/l，mgso45mmol/l，b0.5mg/l，mn0.5mg/l，zn0.05mg/l，cu0.02mg/l，mo0.01mg/l，使用hcl和naoh调节ph＝5.8；该营养液可以做如下调整：kno33-6mmol/l；ca(no3)2.4h2o3-5mmol/l；fe-edta10-40μmol/l；kh2po41-2mmol/l；mgso43-5mmol/l。在培养液中添加乙醇，根据添加乙醇量的不同共分5个处理：处理1：不添加酒精(作为对照)；处理2：每升营养液中添加酒精0.0125ml；处理3：每升营养液中添加酒精0.025ml；处理4：每升营养液中添加酒精0.05ml；处理5：每升营养液中添加酒精0.25ml。油菜水培15d，期间培养条件：16小时光照(12000lx)，温度：22摄氏度；8小时黑暗，温度18摄氏度；相对湿度：70％不同酒精添加量对油菜生长势如图1所示。培养结束后取样测定植株生物量、氮磷钾总量，计算氮磷钾的吸收率、测定根系总根长、总根表面积、根尖数及分枝数。其中测定方法：植株生物量：植株样品经烘箱(70℃)烘至恒重后用电子天平(型号为：cp124c，奥豪斯仪器(上海)有限公司)称量。全氮含量：样品经浓h2so4-h2o2消化后用凯氏定氮法测定[1]。全磷含量：样品经浓h2so4-h2o2消化后用钒钼黄比色法测定[1]。全钾含量：样品经浓h2so4-h2o2消化后用火焰光度计读数法测定[1]。氮素吸收率＝植株中总氮量/营养液提供总氮量；磷素吸收率＝植株中总磷量/营养液提供总磷量；钾素吸收率＝植株中总钾量/营养液提供总钾量；根系总根长、总根表面积、根尖数及分枝数：采用rhizo2009operatoranalysis根系扫描系统测定。[1]鲍士旦.土壤农化分析(第三版)[m].北京:中国农业出版社,2000.检测结果如表1-表4所示。表1油菜的生物量检测结果根干重(g/株)地上部干重(g/株)总生物量(g/株)ck(无酒精)0.0420.2390.2810.0125ml/l酒精0.0480.2600.3080.025ml/酒精0.0500.2460.2960.05ml/酒精0.0650.3160.3810.25ml/酒精0.0290.1070.136表2油菜的氮磷钾检测结果总氮(mg/株)总p(mg/株)总k(mg/株)ck(无酒精)13.570.908.610.0125ml/l酒精16.511.1010.530.025ml/酒精15.710.979.040.05ml/酒精21.151.5211.060.25ml/酒精7.600.683.80表3油菜的氮磷钾吸收率检测结果氮肥吸收率(％)磷肥吸收率(％)钾肥吸收率(％)ck(无酒精)9.704.345.520.0125ml/l酒精11.795.336.750.025ml/酒精11.224.705.790.05ml/酒精15.107.367.090.25ml/酒精5.433.302.44表4油菜的根系检测结果检测结果表明：处理2、3、4的植株生物量比处理1(作为对照)相比提高5.34％-35.59％，而且根干重、地上部干重均比对照处理要高。而处理5则比对照处理要低，这表明酒精浓度在0.0125ml/l-0.05ml/l之间均能够提高其生物量，而达到0.25ml/l之后则会妨碍油菜的生长。处理2、3、4的生物量比处理1提高5.34％-35.59％，处理5的生物量比处理1降低51.60％。处理2、3、4的总钾分别比处理1提高4.99％-28.46％，处理5的总钾比处理1降低55.87％处理2、3、4的钾素吸收效率分别比处理1提高4.89％-28.44％，处理5的钾素吸收效率比处理1降低55.80％。处理2、3、4的总根长比处理1提高1.09％-10.08％，处理5的总根长比处理1降低62.25％。处理2、3、4的总根表面积比处理1提高4.90％-14.55％，处理5的总根表面积比处理1降低49.63％。处理2的总根体积与处理1一致，处理3的总根体积比处理1降低12.73％，处理4的总根体积比处理1提高14.55％，处理5的总根体积比处理1降低30.91％。油菜总根长、总根表面积的增加能够促进其养分吸收，增加体内氮磷钾养分的累积量，提高油菜生物量。待油菜花期以后，根系吸收的养分量降低，籽粒的养分需求很大一部分来自于其他营养器官。因此，油菜苗期生物量及氮磷钾累积量的提高对保证油菜籽粒的养分需求具有重要意义。基于以上结果，本发明提出以下应用：乙醇作为添加剂在油菜培养基或油菜肥料中的应用。在油菜培养基或肥料中添加乙醇以提高油菜生物量及钾素吸收效率的应用。以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。当前第1页12