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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于碳稳定同位素评价马铃薯水分利用效率的方法,属于农作物信息检测技术、生态环境治理以及农作物节水灌溉领域。特别是涉及一种基于碳稳定同位素评价马铃薯水分利用效率的方法,可以便捷、精确、可靠地获得马铃薯实际水分利用效率和实际需水量。准确评价马铃薯水分利用效率对于高水分利用效率品种的选育和全球农业水资源的高效利用至关重要。
技术介绍
1、马铃薯是世界上最重要的非粮食作物。尽管马铃薯的需水量远低于水稻,但其通常也需要大量灌溉。目前,世界上大约70%的淡水资源被农业所消耗,而全球人口的增长将不可避免地增加对淡水的需求。在全球气候变暖和干旱加剧的大背景下,在保证产量的同时提高作物水分利用效率是农业领域内的一个亟待解决的问题。
2、作物水分利用效率有不同的表现层次,包括叶片、单株和群体。在叶片层面,瞬时水分利用效率(光合速率与蒸腾速率之比)或内在水分利用效率(光合速率与气孔导度之比)可通过在几平方毫米的叶片面积上进行气体交换测量来获得,但它们并不一定代表整株植物的实际水分利用效率。单株水平的水分利用可以通过测定一定生长期间植株增加的生物量和消耗的水分量之比来获得,而在叶面积上测量几秒钟的瞬时或内在水分利用效率几乎不可能获得这种准确的个体水平分水分利用效率。因此,就农业和生态学目的而言,单株水平的水分利用效率比叶片层面瞬时或内在水分利用效率更有参考价值。然而,个体水平收集耗水量数据以确定水分利用效率需要耗费大量时间和劳力,而在田间尺度上更是难以准确获得植株群体生长发育期内的耗水量。
3、为了克服这一问题
4、虽然部分研究证实了两者之间的关联性,但是仍在很多研究中,植物的碳稳定同位素的测定并不能反应水分利用效率,这可能与样品的准备方法和耗水的测定有关。因为植株内部的生理过程涉及到对c的转运以及同化利用,而植物对12c和13c的转运和利用效率是不一样的,因此同一植株不同器官间13c/12c比值也可能存在差异。因此,很多研究中,取植物器官进行碳稳定同位素测定可能不能很好地反应植株的水分利用效率。其次,由于试验中植株各器官可能会被分别取样用于测定其他指标,如果取全株植株用于碳稳定同位素的测定必定会增加工作量,如增加更多的重复数才能保证足够多的植株用于不同指标的测定。最后,关于水分消耗,很多研究都忽视了土壤表面蒸发掉的水分,导致水分利用效率的准确性下降也可能是导致碳稳定同位素的测定并不能反应水分利用效率的一个原因。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是,提供一种基于碳稳定同位素评价马铃薯水分利用效率的方法,可以便捷、精确、可靠地获得马铃薯实际水分利用效率和实际需水量,准确评价马铃薯水分利用效率。
2、本专利技术采取以下技术方案:包括以下步骤:
3、步骤一:选取植株大小相近的幼苗移植到装有580g干土的底部无孔盆钵中,盆钵用透明塑料膜覆盖,并在移栽当天和每次浇水前后称重并记录,直至收获;
4、步骤二:对植物进行三次取样:第一次为移栽后第28天,第二次为移栽后第47天,第三次为完全成熟期,将取样植物的叶、茎、根和块茎分开,在80°c的烘箱中烘干直到达到恒定的质量,确定各组分干物质量;
5、步骤四:将叶、茎、根和块茎研磨成粉,并按照各器官干物质质量的1/10取对应质量进行混合,进行碳稳定同位素测定;
6、步骤五:计算马铃薯植株的碳稳定同位素分辨率δ13c。
7、马铃薯植株的碳稳定同位素分辨率δ13c计算如下:δ13c=(δa–δp)/(1+δp/1000),δa为空气中的碳稳定同位素值,δp为测得的马铃薯碳稳定同位素值。
8、其中,δa(‰)=δc4(1+δc4/1000)+δc4,其中δc4是c4植物的碳稳定同位素辨别率3.3‰,δc4由在相同环境条件下生长c4植物的碳稳定同位素值δc4测算得到。
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1.一种基于碳稳定同位素评价马铃薯水分利用效率的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述马铃薯植株的碳稳定同位素分辨率Δ13C计算如下:Δ13C=(δa–δp)/(1+δp/1000),δa为空气中的碳稳定同位素值,δp为测得的马铃薯碳稳定同位素值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,δa(‰)=ΔC4(1+δC4/1000)+δC4,其中ΔC4是C4植物的碳稳定同位素辨别率3.3‰,δC4由在相同环境条件下生长C4植物的碳稳定同位素值δC4测算得到。
【技术特征摘要】
1.一种基于碳稳定同位素评价马铃薯水分利用效率的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述马铃薯植株的碳稳定同位素分辨率δ13c计算如下:δ13c=(δa–δp)/(1+δp/1000),δa为空气中的碳稳定同位素...
【专利技术属性】
技术研发人员:易燕,王慧莉,吕腾飞,魏昌赫,杜含梅,张瑜,龚婷,熊小盼,陈思婷,管元宾,姜世杰,
申请(专利权)人:西昌学院,
类型:发明
国别省市:
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