盆栽试验PPT课件.ppt

盆栽试验设计与操作 陶洪斌博士办公电话 62733761办公地点 农学楼261电子信箱 hongbintao 1 盆栽试验与田间试验有什么区别 利用盆钵作为容器 作物生长环境可控制 气候条件 土壤条件等 作物栽培管理措施精准执行 施肥 灌水等 根系生长受到限制 2 土培 水培 砂砾培养 盆栽试验分类 根据培养介质分类 3 实验题目 不同生育时期水分亏缺对夏玉米生长发育的影响 棉花根系对钾营养的吸收动力学 优化施肥对冬小麦 夏玉米轮作体系生产力的影响 丛枝菌根真菌对大豆不同水分条件的适应性研究 4 一 土培试验 什么类型的试验需要设计成土培实验 土培试验需要怎样的实验环境和设施 土培试验的样品应该怎样采集 5 土培试验以土壤为栽培介质 较为接近田间状态 1 什么类型的试验需要设计成土培实验 作物对土壤中有效养分吸收利用规律作物的肥料利用率不同土壤条件下肥料的效果评价温度 光照 CO2对作物生长的影响土壤酸化或者盐渍化对作物生长的影响土壤水分对作物生长发育的影响 6 土培试验需要怎样的实验环境和设施 试验场所 网室 温室 旱棚 培养室 网室 露天场地 玻璃温室 工作室 7 土壤要有代表性 养分试验 缺素土壤 至少土壤有效成分低的土壤 试验前进行测定 可采用耗竭法达到目的 酸性土壤盐渍化土壤重金属污染土壤 8 通常使用耕层土壤 取土 运输过程中避免污染取土量多于实际用量的50 土壤风干 过筛 3mm 去除石块 根茬 杂物等过筛后的大土块应尽量捣碎 混入土壤土壤充分混匀取基础土壤样品 用于测定土壤基本性质装盆 取土要求 9 盆钵 玻璃盆 陶瓷盆 陶土盆 搪瓷盆 塑料盆瓦氏盆 米氏盆 阿尔盆 普通盆 瓦格涅尔盆 模拟田间土壤水分的自然运动方向 必须称重浇水 米切里希盆 浇水不必称重 保持各盆之间土壤水分一致 10 根据作物种类确定使用什么样的盆钵 禾谷类和豆科作物采用20X20cm 棉花或者玉米采用25X30cm 30X30cm薯类作物25X30cm 30X35cm 根据生长周期确定使用什么样的盆钵 短期试验选用小型盆钵 全生育期试验选用大型盆钵 11 装盆 1 确定肥料用量 一般高于田间试验施肥量的2 3倍 几种主要作物土培试验通常施用量 g kg土壤 NP2O5K2O 禾谷类作物0 150 100 15豆科作物0 02 0 040 10 0 150 10 0 15棉花0 15 0 200 15 0 200 15 0 20 毛达如 2002 12 2 装盆 正式装盆前应该试装1 2盆 以确定每盆装土的重量 根据试验处理给每个盆编号 根据编号把预先称好的肥料对号放在盆中 肥料应该预先粉碎 磨细 把称好的土壤放入大塑料盆中与肥料充分混匀 在盆中安排好排水装置 物 把土壤和肥料混合物装入盆中 装土时应该将土分层压紧 保证每盆的土壤紧实度一致 或者土壤容重不变 土面距离盆口2 4cm 浇水 13 3 播种 种子精选 催芽 种子萌动后播种 大粒种子播深1 5 2cm 小粒种子0 5cm 播种后在土层表面覆盖砂子或者干土 14 管理 1 注意通风 透光 可放在移动盆车上 2 盆钵的排列要采用随机区组排列 并定期调换 3 灌溉 米切里希法 使用米氏盆 以容器灌水 方法简便 但可能因作物耗水少而导致淹苗 重量法 人工称重法 自动磅秤人工称重 全自动称重 根据植株的长势估计植株重量 调整灌水量 需先测定土壤最大吸湿水量 最大持水量和装盆前的土壤含水量 15 假定 每盆装土5000g 其湿度为15 2 盆和其它附属物重2000g 测得的土壤最大持水量为55 最大吸湿水量8 2 试验要求土壤含水量保持在最大持水量的60 称重法确定灌溉量的方法 每盆干土重 土重X15 2 5000X 1 15 2 4240g 盆重 附属物重 2000g 第一次加水量 4240X 55 8 2 X0 6 1607g 灌水后重量 自由水面的重量 水稻栽培试验 16 土培试验的样品应该怎样采集 地上部 清洗后分部位采集 新鲜或者干燥样品 根系 结合筛子进行冲洗 测定根长密度等指标要求根系保持新鲜 需要将根系装入水中后冷藏保存 土壤 土钻取土 混匀 17 实验题目 不同生育时期水分亏缺对夏玉米生长发育的影响 棉花根系对钾营养的吸收动力学 优化施肥对冬小麦 夏玉米轮作体系生产力的影响 丛枝菌根真菌对大豆不同水分条件的适应性研究 18 实验题目 案例一 不同生育时期水分亏缺对夏玉米生长发育的影响 作物 夏玉米环境要求 水分条件可控制生长周期 全生育期测定项目 各个生育期的土壤和植物水分状况等 19 T1 全生育期水分充足 CK1 T2 苗期中度 其它生育期充足T3 苗期 拔节期中度 其它生育期充足T4 苗期 拔节期 大口期中度 其他生育期充足T5 苗期重度 其它生育期充足T6 苗期重度 拔节期中度 其它生育期充足T7 大口期水分中度亏缺 其它生育期充足T8 灌浆期中度亏缺 乳熟期复水充足 试验设计 20 二 水培试验 什么类型的试验需要设计成水培实验 水培试验需要怎样的实验环境和设施 水培试验的样品应该怎样采集 21 什么类型的试验需要设计成水培实验 根系对养分的吸收植物对养分的缺乏或者过量离子间的相互作用养分在植物体内的运输 22 特点 生长环境为液相 可人工控制养分的形态 数量 种类 供应时间等等 养分分布均匀 缺少空气 需要补充空气 养分浓度随时间改变 需要经常更换营养液 缓冲性小 需要经常测定和调整pH 23 水培试验需要怎样的实验环境和设施 1 光照培养室 培养灯试验台培养盆钵温度控制系统通风系统 记录 光强 光照时间 早晚温度 24 2 盆钵准备 塑料容器 方形 圆形 桶装 根据作物生长特点和周期 试验台空间确定 盖板 海绵 用于固定植株 通气装置 气泵 气管 气针 盆钵必须避光 25 3 营养液配制 含有全部必需营养元素养分有效性合适的pH值生理平衡溶液 营养混合液的基本要求 根据植物需要 模拟土壤溶液浓度或植物体内营养物质的组成设计 26 目前采用的营养液 3种或4种可溶性盐类组成混合溶液 在一定全盐浓度下 改变各种盐类的浓度和比例 组成生理平衡的营养液 克诺普 1865年 茨 1915年 木村 1931年 以农作物收获物组成中的营养元素成分为依据确定营养液组成 玉米营养液 水稻营养液模拟植物根际土壤溶液浓度配制而成的营养液 霍格兰 Hoagland 营养液 27 2020 1 9 28 配制营养液需要注意的问题 氮素形态 硝态氮使溶液pH值升高 铵态氮使营养液pH降低 磷酸盐也可以缓冲营养液的酸碱反应 常用一代磷酸盐和二代磷酸盐配合 不同作物对营养液需求不同 如 单子叶植物和双子叶植物 作物在不同生长发育阶段对营养液浓度要求不同 29 常用营养液种类 旱作营养液 克诺普营养液 普良什尼科夫营养液 霍格兰营养液 休伊特营养液 水稻营养液 埃斯皮诺营养液 木村营养液 春日井营养液 国际水稻所常规营养液 不完全营养液 为研究某种营养元素对植物的生理效应而需采用不完全营养液 欠缺阳离子元素时常用钠盐代替 欠缺阴离子元素时常用氯化物代替 或硫酸盐 30 营养液配制过程 水 蒸馏水 去离子水 微量元素的研究中不能使用金属蒸馏器制成的水 而要用特种玻璃或石英蒸馏器获得的蒸馏水或重蒸水 供试盐类的纯度 常量的可以用化学纯 C P 微量的必须用分析纯 A R 注意有无结晶水的盐类的分子量不同 首先配制成贮备液 母液 浓度最好为实际应用时溶液浓度的倍数 大量元素和微量元素分开 易发生化学反应的元素分开 棕色瓶贮备 塑料瓶或者玻璃瓶 在大容器中首先注入水 然后依次加入母液 过程中注意搅拌以防止发生沉淀 调节pH值 加水至预定体积 31 4 水培试验幼苗的培育和移栽 种子精选种子消毒 H2O2浸泡15分钟催芽 饱和硫酸钙浸泡24小时 通气 或者用纱布 滤纸催芽石英砂培养至一叶一心后 选择大小均匀一致的苗用于移栽 32 5 水培试验管理 通气 pH调节 铁补充 营养液定期更换 33 水培试验的样品应该怎样采集 地上部 根系 自来水冲洗 然后用蒸馏水 去离子水 浸洗3次 冲洗时要快速 以防止养分淋失 测定时一般需要稀释 溶液 根据试验目的取出足够测定的体积 测定时一般需要稀释 34 实验题目 不同生育时期水分亏缺对夏玉米生长发育的影响 棉花根系对钾营养的吸收动力学 优化施肥对冬小麦 夏玉米轮作体系生产力的影响 丛枝菌根真菌对大豆不同水分条件的适应性研究 35 实验题目 案例二 棉花根系对钾营养的吸收动力学 作物 棉花环境要求 钾浓度可控制生长周期 全生育期测定项目 根系干鲜重 培养前后基质K浓度变化 36 试验设计 幼苗在缺钾营养液中培养48小时 然后把幼苗洗净后放入含有不同浓度钾离子的溶液中培养 在不同时间间隔条件下取样测定溶液钾浓度和根系干重 37 张志勇等 2005 38 三 砂培试验 什么类型的试验需要设计成砂培实验 砂培试验需要怎样的实验环境和设施 砂培试验的样品应该怎样采集 39 什么类型的试验需要设计成砂培实验 特点 以砂子或者砾石为培养介质 以营养液为植物养分的来源 需间歇性浇水 但不需通气 不易产生缺铁 对高浓度的微量元素耐受性好 不易控制根系附近pH 营养液更换不便 砂砾可能吸附微量元素 前处理工作相对复杂 对通气性要求较高 而对养分形态和吸收有特殊要求的 40 砂培试验需要怎样的实验环境和设施 试验场所 光照培养室 温室 网室 砂砾营养液 土壤 其它材料 离子吸附剂盆钵 41 砂砾准备砂子 石英砂 河沙 黄砂 砾石 普通中粒 小粒河卵石 粒径 确保通气性和保水性 普通盆钵砂培实验要用小粒径的砂子 0 2 1mm 流动培养或者滴液法培养可用略大的砂子 0 5 2mm 砂砾处理 水浸泡 除去粘土和有机质 至洗涤的水呈无色透明为止 3 盐酸浸泡1周 除去碳酸钙 洗涤干净 营养液浸泡 每天2次 共24小时 至pH稳定为止 微量元素研究需要进行特殊的纯化处理 过筛 铜筛 不锈钢筛 洗净后用盐酸和草酸在12 15磅蒸汽压下纯化 42 营养液准备 水培实验的营养液配方均可用于砂培实验 但由于砂石的吸附作用 砂培营养液的适宜浓度一般比水培的高 水溶性盐类制成溶液 非水溶性盐类则以固体状态施入砂中 土壤准备 根据试验目的决定是否添加土壤 可进行灭菌 养分耗竭等前处理 43 离子吸附剂准备 合成树脂 沸石 交换量较大 使用前将吸附剂与相应的离子溶液一起振荡 或者用溶液持续淋洗吸附剂 使其被相应的离子饱和 用量为砂量的0 2 0 45 粘土 制取粘土悬浊液 经电透析去除离子 然后和相应的离子一起振荡或用氢离子饱和 再用相应的离子溶液堤顶 使其达到所需吸收量 用量为砂量的1 0 7 0 泥炭 硅酸 活性炭等 提高砂培的缓冲性 保持pH的稳定性 44 装盆 盆底有排水孔排水孔周围放置一些石英砂砾 或用玻璃棉填塞排水孔后装砂 防止砂砾流失 盆地先铺一层2 5mm粗沙 再装普通砂 砂压紧 盆上沿空出2 3cm 以便浇灌营养液 盆底无排水孔装法与土培类似 安装排水物 混合营养物质 先加固体盐类 再加营养液 每加一种营养物质后搅拌均匀再加下一种 加水量 包括营养液 必须相同 不足部分用蒸馏水补充 45 播种 与土培相同 催芽或者未催芽的种子 播种量比定苗数多2 3株 如种子未催芽 应该再增加50 的播量 播种后用塑料薄膜覆盖 出苗后12 18天间苗 每盆留株数根据作物和试验要求确定 也可进行育苗移栽 46 管理 调节体系中的水分和养分 间歇性灌溉 砂面浇灌法 底部浇灌法 1 有孔盆 47 营养液浇灌次数与环境条件 植株大小和盆钵体积有关 通常每天浇灌1次或多次 营养液瓶中消耗的水分要及时补充 每隔2 3天调节pH一次 每隔3 7天从砂面浇水淋洗一次 以淋洗砂面析出的盐分 1 3周更换一次贮备瓶内的营养液 以保证养分浓度和避免不良分泌物毒害植物 需要注意的几点 48 2 无孔盆 按照重量法浇水 计算方法与土培实验相同 出苗初期可按照容积浇水 确保砂面湿润即可 出苗5 6天浇水量为砂重的12 13 以后每隔1天称重1次 出苗后12 15天 浇水量达到砂重的15 以后每天称重1次 生长发育旺盛阶段 应每天浇水2次 保持水分为砂重的16 17 即最大持水量的75 成熟期湿度保持在最大吃水量的55 60 隔天浇水 收获前3 5天停止浇水 49 实验题目 不同生育时期水分亏缺对夏玉米生长发育的影响 棉花根系对钾营养的吸收动力学 优化施肥对冬小麦 夏玉米轮作体系生产力的影响 丛枝菌根根外菌丝对不同形态氮素的吸收能力 50 实验题目 案例三 丛枝菌根根外菌丝对不同形态氮素的吸收能力 研究对象 菌丝 宿主 玉米 环境要求 菌丝可以生长 氮素浓度和形态可调控生长周期 玉米苗期测定项目 地上部 根系吸氮量 51 李侠和张俊玲 2007 52 试验过程包括两