[发明专利]综合判断植物吸收利用水分的方法

说明书

本发明公开了一种综合判断植物吸收利用水分的方法，属于植物吸收利用水分的检测方法。其方法是：将植物叶片干燥后磨碎，分别测定其碳、氧同位素分馏系数，分别计算叶片的碳、氧稳定同位素比值，建立叶片的碳、氧稳定同位素比值关系模型δ¹⁸O＝mδ¹³C+n，按公式WUE＝Ca[b‑(δ¹³Ca‑δ¹³Cp)/(1+δ¹³Cp/1000)]/[1.6(b‑a)]对比判断植物水分吸收利用情况。本发明方法能够快速准确判断植物生长过程中，某段时间内植物吸收水分和利用水分的情况，且不会对植物造成破坏性损伤；是一种表征植物水分吸收利用的综合方法。

技术领域

本发明涉及一种植物吸收利用水分的检测方法，尤其涉及一种表征植物水分吸收利用的综合方法。

背景技术

土壤水分亏缺会直接威胁到植物的营养吸收和生长发育。近几十年来，许多地区因降水减少、土壤湿度降低，水分已成为限制荒漠区域植物生存和生态适应性的主要因子；因此合理有效地吸收利用有限水资源是植物长期稳定生存、适应恶劣环境及植被恢复重建的重要前提。

植物根系对水分的吸收是沿着土壤与根系木质部间水势梯度下降的方向进行。目前，常用根系的水力导度来表征植物根系吸水能力，但由于此方法需要将植物连根挖出、对植物造成破坏，因此通常只能适宜盆栽等培养试验，而对于野外生长植物则不适用。另外，目前多采用叶片光合速率与蒸腾速率的比值来反映植物水分利用效率(Water UseEfficiency，WUE)，但其测定的瞬时性不易与植物最终的生产力联系起来。

植物根系吸水的驱动力主要来自于植物叶片的蒸腾拉力。绿色植物通过光合作用吸收CO₂和水而合成有机物，其纤维素的氧稳定同位素比值δ¹⁸O受其源水的氧稳定同位素比值δ¹⁸O控制，而不是由叶片气孔所吸收CO₂中的氧稳定同位素比值δ¹⁸O决定；因此，植物有机质的氧稳定同位素比值δ¹⁸O记录了植物生长过程中利用环境水氧稳定同位素组成的信息。植物根系在吸收水分并传输至木质部的过程中不发生同位素分馏，但叶片表面的蒸腾作用会造成氧稳定同位素比值δ¹⁸O发生分馏。因而，植物组织的氧稳定同位素比值δ¹⁸O能够反映物质形成时的蒸腾、蒸发条件，可以将植物叶片的氧稳定同位素比值δ¹⁸O作为表征植物吸水能力强弱的一种替代指标。不可忽视的是，植物蒸腾作用过强，而光合作用较弱时会引起植物WUE降低，不利于植物长期稳定生存。近些年来，碳稳定同位素技术在国际WUE研究中是较为常用的测定方法。由于碳稳定同位素比值δ¹³C与叶片胞间CO₂浓度(Ci)的关系以及WUE与Ci之间相关关系的存在，碳稳定同位素比值δ¹³C可用来表示植物WUE的高低。一般来说，植物的碳稳定同位素比值δ¹³C越负，植物WUE越低，即二者呈正相关关系。因而，可以将植物叶片的碳稳定同位素比值δ¹³C作为植物WUE的替代指标。同时，植物叶片的碳稳定同位素比值δ¹³C的变化能够区分光合速率与气孔导度变化，因植物叶片的氧稳定同位素比值δ¹⁸O的变化独立于光合速率，其所提供的信息仅表征气孔导度的变化，因而植物叶片的碳稳定同位素比值δ¹³C、氧稳定同位素比值δ¹⁸O概念模型还可判别光合速率与气孔导度对WUE影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种综合判断植物吸收利用水分的方法，该方法可表征一段时间内植物水分吸收和利用效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案步骤如下：

1)采集拟对比判断植物的阳生叶片，称鲜重，然后于60℃条件下干燥至恒重，得样品；

2)样品称干重，研磨、过60目筛，密封保存；