[发明专利]一种土壤栽培条件下作物根系铝毒害快速检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种作物铝毒害的检测方法，特别涉及一种土壤栽培条件下作物根系铝毒害快速检测方法。

背景技术

我国南方红壤面积约5.7×10⁵km²，分布于广东、海南、广西、福建、台湾、江西、湖南等15个省区。由于长期对红壤资源的不合理开发利用，加上红壤自身发育程度高和淋溶作用强烈，红壤出现酸化并引起土壤铝活化、产生毒害。铝毒害已经成为该地区农业生产的重要限制因子。然而，目前生产上对作物铝毒害的认识不足，人们也不够重视，其原因可能有以下三方面：

（1）铝毒害直接表现在影响植物根系生长，而生产上影响作物根系生长因素很多，铝的毒害作用容易被忽视。

（2）铝毒害导致作物产量和质量下降的原因主要是铝毒影响植物根系生长后间接影响作物对养分和水分的吸收；植物遭受铝毒害在田间没有表现出固定的外观性状，而是表现出与某些种元素（如磷、镁和钙等）缺乏的类似症状，从而导致农民将铝毒害误认为是土壤中某些元素的缺乏。

（3）目前对作物铝毒害的研究多基于水培条件，而土壤栽培条件下作物铝毒害研究不足，并且缺乏能有效鉴定作物铝毒害的方法。

由于实际生产上对铝毒的认识不充分，也缺乏有效快速检测作物遭受铝毒的方法，农民常常误诊自己的作物健康状况，未能及时采取有效措施来减缓作物铝毒害。

受铝毒害影响，植物根系会结合一定数量的铝。铝毒害越严重，根系结合的铝就越多。熟化的苏木精可以与根系结合的铝反应，形成主要以苏木精-AlPO₄复合物为主的紫红色复合物（Ownby，1993），并且根系结合的铝越多形成着色越深。因此，可以根据植物根表苏木精着色的程度来鉴定植物受铝毒害程度和筛选作物耐铝品种。如Polle等（1978）在水培条件下用铝处理不同品种的小麦幼苗，然后进行苏木精染色，并根据小麦根系的苏木精着色情况来筛选耐铝品种。这种方法后来被借鉴用来筛选花生和豌豆等作物耐铝品种（Pal and Dey，1999；何丽烂等，2010）。由于苏木精染色易受铁离子和氟离子等因素的干扰，他们的实验都是在钙液中进行的。目前，尚无用染色法，特别是用苏木精染色来鉴定土壤栽培条件下植物根系铝毒害的相关报道。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种土壤栽培条件下作物根系铝毒害快速检测方法。本发明能实现快速检测土壤栽培条件下作物是否遭受铝毒害，让农民正确辨认作物是因遭受铝毒害而生长受阻，还是其他因素而生长受阻，以便能迅速采取有效的改善措施。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种土壤栽培条件下作物根系铝毒害快速检测方法，通过以下步骤实现：

（1）取根：随机挑选在酸性土壤上生长的作物，用水将其周围土壤湿润，获得完整的作物根系；

（2）浸泡：将步骤（1）获得的完整的作物根系浸入自来水中，让根表土壤泡水疏松自然脱离根表；

（3）冲洗：用自来水冲洗步骤（2）处理的根表残留的土壤，冲洗两到三次，确保根表不带有土壤；

（4）清除干扰离子：将步骤（3）中已清洗的根放入纯净水中浸洗10～30分钟，纯净水要完全浸没根系；浸洗后的根转移到抗干扰液中浸洗20～60分钟，抗干扰液要完全浸没根系，每5分钟摇荡一下抗干扰液，确保干扰离子清除完全；取出后放入纯净水中浸洗一下；

（5）促染：将经过步骤（4）处理的根放入促染液浸泡10～30分钟，促染液要完全浸没根系；取出后放入纯净水中浸洗一下；

（6）染色：将经过上述处理的根放入染色液中染色15～60分钟，染色液要完全浸没根系；

（7）脱色：经步骤（6）染色完毕后，将根系放入纯净水中浸洗10～60分钟，每10分钟换一次纯净水，直至最后一次换洗的纯净水没有颜色；

（8）鉴定：步骤（7）处理后的根系呈现白色、红色或紫红色，依据作物根系的颜色和着色程度来判断作物根系遭受铝毒害的程度，作物根系遭受铝毒害程度分为没有遭受铝毒害、轻度遭受铝毒害、中度遭受铝毒害和严重遭受铝毒害四类；当白色＞80%*，红色＜19%，紫红色＜1%时，判定作物根系没有遭受铝毒害；当白色＞50%*，红色＜40%*，紫红色＜10%时，判定作物根系轻度遭受铝毒害；当白色＜30%，红色＞40%*，紫红色＜30%*时，判定作物根系中度遭受铝毒害；当白色＜10%，红色＜10%，紫红色＞80%*时，判定作物根系严重遭受铝毒害；带*的数据为各种毒害程度的主要判定依据。