一种枳壮根培养液及水培方法

技术领域

本发明属于植物无土栽培技术领域，尤其涉及一种枳壮根培养液及水培方法。

背景技术

柑橘是芸香科、柑橘属乔木，是世界上经济价值最高、栽培最广、发展速度最快的水果之一。柑橘因其独特的水果风味、较高的营养价值和丰富多样的品种备受欢迎。柑橘的商业价值主要由果实产量和品质决定。柑橘砧木影响柑橘品种多种园艺学与病理学性质，其对接穗生长、果实产量及品质的影响直接决定果园的经济效益。如金方伦等(2013)研究了不同直径砧木对柑橘嫁接苗生长发育的影响，结果显示，较大的砧木能够促进苗木高度生长、主根生长和春梢段长度，调节苗木抽二次梢、三次梢、四次梢、二至四次梢的生长量、叶片数、发生量和节间长度等，砧木越粗，其嫁接苗的高度越高，主根长度越长，春梢段越长。

柑橘一般使用枳(枳壳)、香橙、酸橘、红橘、酸柚、枳柚等作为砧木帮助植株吸收土壤中的水分和养料，供给接穗利用。我国柑橘常用砧木为枳壳、红橘和枸头橙等，其中，枳壳是我国在实际生产中应用最多、最广的砧木品种。而柑橘是一种典型的根毛较少且影响吸收效率较低的果树，需要健壮发达的根系提高对水分和养分的接触面积和吸收效率。因此，培育一个具有发达根系的枳作为柑橘砧木具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种枳壮根培养液及水培方法，促进枳根系生长，可作为柑橘的优良砧木。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种枳壮根培养液，每升枳壮根培养液包括如下组分：

四水硝酸钙284.5～296.1mg、硝酸钾198.2～206.2mg、磷酸氢二钠19.5～20.3mg、二水磷酸二氢钠48.9～50.9mg、七水硫酸镁120.7～125.7mg、硼酸0.61～0.63mg、四水氯化锰0.86～0.90mg、七水硫酸锌0.225～0.234mg、五水硫酸铜0.0392～0.0408mg、二水钼酸钠0.0427～0.0444mg、乙二胺四乙酸铁钠19.11～19.89mg、亚硒酸钠864.69～2594.07μg。

优选的是，所述营养液溶剂为蒸馏水或去离子水。

更优选的是，每升枳壮根培养液组分如下：四水硝酸钙290.3mg、硝酸钾202.2mg、磷酸氢二钠19.9mg、二水磷酸二氢钠49.9mg、七水硫酸镁123.2mg、硼酸0.62mg、四水氯化锰0.88mg、七水硫酸锌0.230mg、五水硫酸铜0.0400mg、二水钼酸钠0.0436mg、乙二胺四乙酸铁钠19.5mg、亚硒酸钠2594.07μg，溶剂为蒸馏水或去离子水。

本发明还提供一种枳的水培方法，利用上述枳壮根培养液进行枳的水培。

优选的是，所述枳壮根培养液加入至水培箱，将带根枳幼苗转移至水培箱，进行枳壮根培养液培养。

更优选的是，所述水培箱箱体包括不透光桶和不透光桶盖，所述不透光桶盖上开设有种植孔，所述种植孔塞有海绵，固定在带根枳幼苗根茎交界处上方，使枳幼苗根系没入壮根培养液中。

更优选的是，所述带根枳幼苗包括经有性繁殖或无性繁殖得到的带根枳幼苗；更优选的是，包括种子萌发生根幼苗、组织培养生根幼苗、扦插生根幼苗。

优选的是，所述水培阶段，枳壮根培养液每5-10d更换一次，培养温度22-28℃，光照周期14-18h/d。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种枳壮根培养液及水培方法，通过添加硒元素(亚硒酸钠)可以有效促进枳的根部的生长发育，改变其根系形态，增加根干重、根直径、根尖数、根体积、根表面积、根长，对提供优质柑橘砧木有一定理论和实践价值。

附图说明

图1：本发明水培箱及枳水培示意图；

图2：本发明实施例1～3和对比例1枳生长情况对比图。

具体实施方式

本发明提供了一种枳壮根培养液，每升枳壮根培养液包括如下组分：四水硝酸钙284.5～296.1mg、硝酸钾198.2～206.2mg、磷酸氢二钠19.5～20.3mg、二水磷酸二氢钠48.9～50.9mg、七水硫酸镁120.7～125.7mg、硼酸0.61～0.63mg、四水氯化锰0.86～0.90mg、七水硫酸锌0.225～0.234mg、五水硫酸铜0.0392～0.0408mg、二水钼酸钠0.0427～0.0444mg、乙二胺四乙酸铁钠19.11～19.89mg、亚硒酸钠864.69～2594.07μg。本发明优选所述营养液溶剂为蒸馏水或去离子水。作为一种可实施方式，进行枳常规水培时，溶剂为蒸馏水，能够避免自来水中其他元素对植物生长造成影响；进行枳试验研究培养时(如研究枳根系分泌物收集等试验)，溶剂为去离子水，能够避免其他物质对试验结果(如根系分泌物收集和测定)产生影响。

本发明进一步优选每升枳壮根培养液组分如下：四水硝酸钙290.3mg、硝酸钾202.2mg、磷酸氢二钠19.9mg、二水磷酸二氢钠49.9mg、七水硫酸镁123.2mg、硼酸0.62mg、四水氯化锰0.88mg、七水硫酸锌0.230mg、五水硫酸铜0.0400mg、二水钼酸钠0.0436mg、乙二胺四乙酸铁钠19.5mg、亚硒酸钠2594.07μg，溶剂为蒸馏水或去离子水。本发明枳壮根培养液，满足枳生长过程中对大量元素、中微量元素的需求，进一步添加亚硒酸钠，能够有效促进枳的根部的生长发育，改变其根系形态，对提供优质砧木有一定理论和实践价值。

本发明优选枳壮根培养液的制备方法包括以下步骤：按浓缩300倍液，分别配制四水硝酸钙、硝酸钾混合溶液(A液)，磷酸氢二钠、二水磷酸二氢钠混合溶液(B液)，七水硫酸镁溶液(C液)；按浓缩1000倍液，分别配制乙二胺四乙酸铁钠溶液(铁盐溶液)，硼酸、四水氯化锰、七水硫酸锌、五水硫酸铜、二水钼酸钠混合溶液(微量元素溶液)，亚硒酸钠溶液；按比例混合溶解A液、B液、C液、铁盐溶液、微量元素溶液和亚硒酸钠溶液，定容得到符合浓度的枳壮根培养液。

作为一种可实施方式，步骤如下：

(1)配制A液：分别称取四水硝酸钙87.09g、硝酸钾60.66g于烧杯中，然后用去离子水充分溶解，用容量瓶定容至1L，并储存在1L试剂瓶中；

(2)配制B液：分别称取磷酸氢二钠5.97g、二水磷酸二氢钠14.97g于烧杯中、然后用去离子水充分溶解，用容量瓶定容至1L，并储存在1L试剂瓶中；

(3)配制C液：称取七水硫酸镁36.96g于烧杯中，然后用去离子水充分溶解，用容量瓶定容至1L，并储存在1L试剂瓶中；

(4)配制铁盐溶液：称取乙二胺四乙酸铁钠19.5g于烧杯中，然后用去离子水充分溶解，用容量瓶定容至1L，并储存在1L棕色试剂瓶中；

(5)配制微量元素溶液：分别称取硼酸0.62g、四水氯化锰0.88g、七水硫酸锌0.23g、五水硫酸铜0.04g、二水钼酸钠0.04g于烧杯中，然后用去离子水充分溶解，用容量瓶定容至1L，并储存在1L试剂瓶中；

(6)配制硒溶液：称取亚硒酸钠2594.07mg于烧杯中，然后用去离子水充分溶解，用容量瓶定容至1L，并储存在1L试剂瓶中；

(7)以制备3L枳壮根培养液为例，先在干净的大桶中装入2.5L蒸馏水，分别加入10mLA液、10mL B液、10mL C液、3mL铁盐溶液、3mL微量元素溶液和30mL亚硒酸钠溶液，再定容至3L，即枳壮根培养液。

本发明A液、B液、C液配制浓度是依据各物质溶解度确定的，铁盐溶液、微量元素溶液和亚硒酸钠溶液配制浓度是方便后续营养液制备确定的。提前配制储备液可以避免每次配制枳壮根培养液时都要称取试剂，提升工作效率。

本发明还提供了一种枳的水培方法，利用上述枳壮根培养液进行枳的水培。优选枳壮根培养液加入至水培箱，将带根枳幼苗转移至水培箱，进行枳壮根培养液培养。进一步优选水培箱箱体包括不透光桶和不透光桶盖，不透光桶盖上开设有种植孔，种植孔塞有海绵，固定在带根枳幼苗根茎交界处上方，使枳幼苗根系没入壮根培养液中，如图1所示。

本发明优选带根枳幼苗包括经有性繁殖或无性繁殖得到的带根枳幼苗，包括经种子萌发繁殖得到的、经外植体组织培养得到的、经插穗扦插繁殖得到的带根枳幼苗等。

进一步优选带根枳幼苗为种子萌发繁殖得到的，包括以下步骤：

(1)枳种子消毒：取新鲜枳果实取种，选取大小均一、饱满的种子，将种子浸泡在1mol/L的NaOH溶液中以去除种子上黏附的果胶，浸泡过程中不时搅拌，15min后用蒸馏水清洗三遍，再浸泡在5％NaClO中，浸泡过程中不时搅拌，15min后用蒸馏水清洗五遍。对种子进行去果胶和消毒，可防止细菌造成种子腐烂，影响种子发芽。

(2)枳苗培育及定植：将枳种子置于石英砂中，石英砂厚度要大于5cm，表面再覆盖一层厚度0.5cm的石英砂，将育苗盆置于黑暗条件下的人工气候箱中，温度设置为28℃，并喷水始终保持石英砂的湿润状态；10～14d后，挑选大小一致的具有健康根系的枳幼苗，进行枳壮根培养液水培。石英砂具有良好的保湿透气效果，以石英砂作为培养基质，可以在催芽过程中一直给种子提供充足的水分和氧气。

本发明优选水培阶段，枳壮根培养液每5-10d更换一次，进一步优选7d更换一次；培养温度22-28℃，进一步优选25℃；光照周期14-18h/d，进一步优选16h/d。进一步优选水培阶段，先进行蒸馏水培养，再经1/4浓度培养液、1/2浓度培养液过渡培养，各浓度梯度培养液培养7d，有利于幼苗适应培养液环境，最终进行全培养液培养。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种枳壮根培养液，每升枳壮根培养液组分如下：四水硝酸钙290.3mg、硝酸钾202.2mg、磷酸氢二钠19.9mg、二水磷酸二氢钠49.9mg、七水硫酸镁123.2mg、硼酸0.62mg、四水氯化锰0.88mg、七水硫酸锌0.230mg、五水硫酸铜0.0400mg、二水钼酸钠0.0436mg、乙二胺四乙酸铁钠19.5mg、亚硒酸钠864.69μg，溶剂为蒸馏水。

实施例2

与实施例1的区别在于：每升营养液工作液添加1729.38μg亚硒酸钠。

实施例3

与实施例1的区别在于：每升营养液工作液添加2594.07μg亚硒酸钠。

实施例4

一种枳壮根培养液，每升枳壮根培养液组分如下：四水硝酸钙284.5mg、硝酸钾198.2mg、磷酸氢二钠19.5mg、二水磷酸二氢钠48.9mg、七水硫酸镁120.7mg、硼酸0.61mg、四水氯化锰0.86mg、七水硫酸锌0.225mg、五水硫酸铜0.0392mg、二水钼酸钠0.0427mg、乙二胺四乙酸铁钠19.11mg、亚硒酸钠864.69μg，溶剂为蒸馏水。

实施例5

一种枳壮根培养液，每升枳壮根培养液组分如下：四水硝酸钙296.1mg、硝酸钾206.2mg、磷酸氢二钠20.3mg、二水磷酸二氢钠50.9mg、七水硫酸镁125.7mg、硼酸0.63mg、四水氯化锰0.90mg、七水硫酸锌0.234mg、五水硫酸铜0.0408mg、二水钼酸钠0.0444mg、乙二胺四乙酸铁钠19.89mg、亚硒酸钠2594.07μg，溶剂为去离子水。

实施例6

一种枳水培方法，包括以下步骤：

利用图1所示的水培装置进行枳带根幼苗水培；在黑色不透光水培盒中添入蒸馏水，枳幼苗移植到黑色不透光水培盒中，枳苗用海绵条固定在圆孔中，海绵条在根茎交界处上方，并保证根系刚好没入水中，培养7d后，蒸馏水替换为1/4浓度的实施例1枳壮根培养液；培养7d后，替换为1/2浓度的枳壮根培养液；培养7d后，替换为全枳壮根培养液；

培养条件：温度25℃，光照周期16h/d，营养液每7d更换一次。

实施例7

一种枳水培方法，包括以下步骤：

与实施例6区别在于：直接利用全浓度枳壮根培养液进行枳带根幼苗水培；

培养条件：温度28℃，光照周期14h/d，营养液每10d更换一次。

实施例8

一种枳水培方法，包括以下步骤：

与实施例6区别在于：培养条件：温度22℃，光照周期18h/d，营养液每5d更换一次。

对比例1

与实施例1的区别在于：营养液中未添加亚硒酸钠。

实施例9

不同枳壮根培养液对枳幼苗根系生长的影响

按实施例1-3及对比例1配制营养液。

枳种子的消毒：取新鲜枳果实取种，选取大小均一、饱满的种子，将种子浸泡在1mol/L的NaOH溶液中以去除种子上黏附的果胶，浸泡过程中不时搅拌，15min后用蒸馏水清洗三遍，再浸泡在5％NaClO中，浸泡过程中不时搅拌，15min后用蒸馏水清洗五遍。

枳苗的培育及定植：将枳种子置于石英砂中，石英砂厚度要大于5cm，表面再覆盖一层厚度0.5cm的石英砂，将育苗盆置于黑暗条件下的人工气候箱中，温度设置为28℃，并喷水始终保持石英砂的湿润状态；10～14d后，挑选大小一致的枳幼苗移植到黑色不透光水培箱中，枳苗用海绵条固定在圆孔中，海绵条在根茎交界处上方，并保证根系刚好没入水中。

水培箱置于温室中，温室温度为25℃，光照16h/黑暗8h的温室中生长。分别进行对比例1及实施例1-3枳壮根培养液4个处理，均先用蒸馏水培养7d，随后用1/4浓度培养液培养7d，随后用1/2浓度培养液培养7d，最后用全培养液培养，待幼苗适应培养液环境后开始后续实验处理。全培养液每7d更换一次，70d后将枳用去离子水洗净，分为地上部和地下部。立刻用根系扫描仪对地下部进行根系形态扫描，之后将地上部和地下部放入105℃杀青30min，之后置于65℃烘箱烘干至恒重，用天平记录地下部干重。每一个处理有4个平行(桶)，每个平行(桶)培养4棵枳幼苗，共16个生物学重复。数据统计平均值。

表1不同枳壮根培养液对枳幼苗根系生长的影响

根据表1可以看出，不同枳壮根培养液对枳幼苗根系生长的影响，实施例1-3由于添加有亚硒酸钠，可以有效促进枳的根部的生长发育，改变其根系形态。在合理的浓度范围内，壮根培养液中亚硒酸钠浓度越高，越有利于枳根系的生长发育。本发明对提供柑橘优质砧木有一定理论和实践价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。