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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810170762.4 (22)申请日 2018.03.01 (71)申请人 中国科学院遗传与发育生物学研究 所 地址 050021 河北省石家庄市槐中路286号 (72)发明人 董宝娣 乔匀周 刘孟雨 王亚凯 杨红 张明明 (74)专利代理机构 石家庄轻拓知识产权代理事 务所(普通合伙) 13128 代理人 张培元 (51)Int.Cl. A01G 31/02(2006.01) A01G 31/00(2018.01) A01G 24/10(2018.01) A01G 24。
2、/42(2018.01) (54)发明名称 用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置 及方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于水培盆栽作物的阶 段性水分胁迫装置， 结构中包括不透水的外盆体 及嵌套设置在外盆体内侧且盆壁和/或盆底布满 网孔的内框体， 内框体中堆垒设置有用于支承固 定水培作物且亲水的栽培颗粒体， 在栽培颗粒的 上表面铺设一层用于减少水分蒸发的表层颗粒 体， 此表层颗粒体的粒径小于所述栽培颗粒体的 粒径， 在表层颗粒体的上方设置用于规整栽培表 面和栽培作物的预制篦。 应用本发明的装置对耐 浸泡作物或易烂根作物进行盆栽水分胁迫试验， 均具有多方面的良好效果。 权利要求书2页 说明书3页。
3、 附图1页 CN 108142272 A 2018.06.12 CN 108142272 A 1.用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 其结构中包括不透水的外 盆体 （1） 及嵌套设置在外盆体 （1） 内侧且盆壁和/或盆底布满网孔的内框体 （2） ， 内框体 （2） 中堆垒设置有用于支承固定水培作物且亲水的栽培颗粒体 （3） ， 在栽培颗粒体 （3） 的上表面 铺设一层用于减少水分蒸发的表层颗粒体 （4） ， 此表层颗粒体 （4） 的粒径小于所述栽培颗粒 体 （3） 的粒径， 在表层颗粒体 （4） 的上方设置用于规整栽培表面和栽培作物的预制篦 （5） 。 2.根据权利要求1所述。
4、的用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 所述 外盆体 （1） 的盆壁采用透明材质， 且在其侧壁上设置有容积刻度。 3.根据权利要求2所述的用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 所述 外盆体 （1） 采用透明塑料水桶。 4.根据权利要求1所述的用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 在所 述内框体 （2） 的顶部边沿设置有至少一组把手 （6） 。 5.根据权利要求4所述的用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 所述 内框体 （2） 采用带网格孔的塑料垃圾筐。 6.根据权利要求1所述的用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 。
5、所述 栽培颗粒体 （3） 采用陶粒， 其粒径介于0.5-5cm。 7.根据权利要求1所述的用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 所述 表层颗粒体 （4） 采用细石砾或砂砾， 其粒径介于0.5-5mm。 8.根据权利要求1所述的用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置， 其特征在于： 所述 预制篦 （5） 采用编制竹篦或一体成型的塑料网格篦。 9.水培盆栽作物的阶段性水分胁迫方法， 其特征在于： A、 对于耐浸泡作物： A-1、 常规培养： 采用水培盆栽作物的水分胁迫装置， 将作物栽培到内框体 （2） 中的栽培 颗粒体 （3） 内， 并通过栽培颗粒体 （3） 及预制篦 （5） 的支承。
6、和固定而竖直生长， 根据水分胁迫 的试验规程向外盆体 （1） 内定量加入水培营养液和/或胁迫液， 并将内框体 （2） 连通其内的 作物根系一同浸泡在所述营养液和/或胁迫液内， 进行常规培养； A-2、 更换培养液： 根据水分胁迫的试验规程当需要更换培养液时， 首先从外盆体 （1） 中 将内框体 （2） 抽离， 将植物培养基质与培养液分离， 然后在不破坏培养基质中植物根系的情 况下进行培养液的更换， 最后将内框体 （2） 回置到外盆体 （1） 内， 完成培养液更换操作并继 续进行常规培养； B、 对于易烂根作物： B-1、 常规培养： 采用水培盆栽作物的水分胁迫装置， 将作物栽培到内框体 （2）。
7、 中的栽培 颗粒体 （3） 内， 并通过栽培颗粒体 （3） 及预制篦 （5） 的支承和固定而竖直生长， 然后仅在外盆 体 （1） 底部注入营养液和/或胁迫液， 后者依靠栽培颗粒体 （3） 的毛细作用上升到植物根部， 避免植物根部浸泡在溶液中从而预防作物烂根， 进行常规培养； B-2、 更换培养液： 根据水分胁迫的试验规程当需要更换培养液时， 首先从外盆体 （1） 中 将内框体 （2） 抽离， 将植物培养基质与培养液分离， 然后在不破坏培养基质中植物根系的情 况下进行培养液的更换， 最后将内框体 （2） 回置到外盆体 （1） 内， 完成培养液更换操作并继 续进行常规培养。 10.根据权利要求9所。
8、述的水培盆栽作物的阶段性水分胁迫方法， 其特征在于： 所述胁 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108142272 A 2 迫液采用聚乙二醇PEG6000。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108142272 A 3 用于水培盆栽作物的阶段性水分胁迫装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及作物栽培的试验研究相关技术领域， 尤其是一种植物生理试验研究中 涉及的在作物一定生育阶段进行胁迫栽培的装置及方法。 背景技术 0002 在水分胁迫的科研试验中经常会做盆栽试验， 常见的实验研究方法有土培法和水 培法， 土培法主要是进行自然渐进干旱实验， 水培方法主要是用聚乙二醇 （PEG6。
9、000） 模拟水 分胁迫实验， 尤其模拟关键生育阶段中作物的水分胁迫。 水培法中如果植物根系直接生长 在水中， 每次更换营养液或PEG溶液时， 根系会受到一定程度的损坏。 水培法中通常需要对 植物进行固定以保证植物能够垂直生长， 对于一些茎干较细长的作物例如小麦， 通常不易 固定， 在后期生长过程中易于倒伏， 并且有些植物若长期浸泡在水中， 会造成其烂根状况， 不利于后期实验研究。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的种种不足， 提供一种用于水培盆栽作 物的水分胁迫装置及对应的栽培方法。 0004 为解决上述技术问题， 本发明所采取的技术方案如下。 0005 用于水培盆栽。
10、作物的水分胁迫装置， 其结构中包括不透水的外盆体及嵌套设置在 外盆体内侧且盆壁和/或盆底布满网孔的内框体， 内框体中堆垒设置有用于支承固定水培 作物且亲水的栽培颗粒体， 在栽培颗粒的上表面铺设一层用于减少水分蒸发的表层颗粒 体， 此表层颗粒体的粒径小于所述栽培颗粒体的粒径， 在表层颗粒体的上方设置用于规整 栽培表面和栽培作物的预制篦。 0006 作为本发明的一种优选技术方案， 所述外盆体的盆壁采用透明材质， 且在其侧壁 上设置有容积刻度。 0007 作为本发明的一种优选技术方案， 所述外盆体采用透明塑料水桶。 0008 作为本发明的一种优选技术方案， 在所述内框体的顶部边沿设置有至少一组把 手。
11、。 0009 作为本发明的一种优选技术方案， 所述内框体采用带网格孔的塑料垃圾筐。 0010 作为本发明的一种优选技术方案， 所述栽培颗粒体采用陶粒， 其粒径介于0.5- 5cm。 0011 作为本发明的一种优选技术方案， 所述表层颗粒体采用细石砾或砂砾， 其粒径介 于0.5-5mm。 0012 作为本发明的一种优选技术方案， 所述预制篦采用编制竹篦或一体成型的塑料网 格篦。 0013 水培盆栽作物的水分胁迫方法， 包含如下内容： A、 对于耐浸泡作物： 说 明 书 1/3 页 4 CN 108142272 A 4 A-1、 常规培养： 采用水培盆栽作物的水分胁迫装置， 将作物栽培到内框体中的。
12、栽培颗 粒体内， 并通过栽培颗粒体及预制篦的支承和固定而竖直生长， 根据水分胁迫的试验规程 向外盆体内定量加入水培营养液和/或胁迫液， 并将内框体连通其内的作物根系一同浸泡 在所述营养液和/或胁迫液内， 进行常规培养。 0014 A-2、 更换培养液： 根据水分胁迫的试验规程当需要更换培养液时， 首先从外盆体 中将内框体抽离， 将植物培养基质与培养液分离， 然后在不破坏培养基质中植物根系的情 况下进行培养液的更换， 最后将内框体回置到外盆体内， 完成培养液更换操作并继续进行 常规培养； B、 对于易烂根作物： B-1、 采用水培盆栽作物的水分胁迫装置， 将作物栽培到内框体中的栽培颗粒体内， 并。
13、 通过栽培颗粒体及预制篦的支承和固定而竖直生长， 然后仅在外盆体底部注入营养液和/ 或胁迫液， 后者依靠栽培颗粒体的毛细作用上升到植物根部， 避免植物根部浸泡在溶液中 从而预防作物烂根， 进行常规培养； B-2、 更换培养液： 根据水分胁迫的试验规程当需要更换培养液时， 首先从外盆体中将 内框体抽离， 将植物培养基质与培养液分离， 然后在不破坏培养基质中植物根系的情况下 进行培养液的更换， 最后将内框体回置到外盆体内， 完成培养液更换操作并继续进行常规 培养。 0015 作为上述方法的一种优选技术方案， 所述胁迫液采用聚乙二醇PEG6000。 0016 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 。
14、本发明研究设计的盆栽装置具有内外三级套装 （外盆体、 内框体、 堆叠栽培体） 、 上下三 级构层 （堆叠陶粒、 细砂粒、 篦层） ， 这样的套装设计使得在水培试验中能够十分便捷的更换 培养液， 彻底避免对植物根系的损伤， 大大优化了盆栽作物生理研究的试验进程， 降低了试 验操作的复杂性， 提升了相关试验的成功率。 0017 进一步， 堆叠陶粒的创新设计具有多重优良的实用效果， 不仅能够与篦子共同固 定水培植物 （尤其是细长作物） ， 同时陶粒的亲水和毛细效应能够满足不耐水作物的水培根 系培养， 拓展了水培试验的适用范围并提高了试验的有效率。 0018 另外， 在陶粒上方覆盖细石粒有助于减少水分。
15、蒸发， 节约水源。 0019 最后， 本发明的装置结构简单， 材料 （水桶、 带孔垃圾筐、 陶粒、 细纱等） 均十分廉价 易得， 使用起来也十分方便， 具有良好的推广应用前景和确定的实用效益。 附图说明 0020 图1是本发明水分胁迫装置的剖视结构示意图。 0021 图中： 外盆体1； 内框体2； 栽培颗粒体3； 表层颗粒体4； 预制篦5； 把手6。 具体实施方式 0022 实施例1、 水分胁迫装置的结构设计。 0023 参看附图， 水分胁迫装置的结构中包括不透水的外盆体1， 可采用透明材质的塑料 水桶， 并在其侧壁上设置有容积刻度， 还包括嵌套设置在外盆体1内侧且盆壁布满网孔的内 框体2， 。
16、具体采用常见的带孔塑料垃圾筐即可， 塑料垃圾筐中堆垒设置有用于支承固定水培 说 明 书 2/3 页 5 CN 108142272 A 5 作物且亲水的栽培颗粒体3， 具体采用廉价易得的陶粒即可， 其粒径在1-2cm左右， 在陶粒的 上表面铺设一层用于减少水分蒸发的表层颗粒体4， 可采用常见的小石粒或细砂粒， 其粒径 在2-5mm左右， 在小石粒的上方设置用于规整栽培表面和栽培作物的预制篦5， 具体可以采 用竹篦子或者预制带孔泡沫塑料。 0024 上述结构设计具有内外三级套装 （外盆体、 内框体、 堆叠栽培体） 、 上下三级构层 （堆叠陶粒、 细砂粒、 篦层） ， 这样的套装设计使得在水培试验中。
17、能够十分便捷的更换培养 液， 彻底避免对植物根系的损伤， 大大优化了盆栽作物生理研究的试验进程， 降低了试验操 作的复杂性， 提升了相关试验的成功率。 同时， 堆叠陶粒的创新设计具有多重优良的实用效 果， 不仅能够与篦子共同固定水培植物 （尤其是细长作物） ， 同时陶粒的亲水和毛细效应能 够满足不耐水作物的水培根系培养， 拓展了水培试验的适用范围并提高了试验的有效率。 而且可见， 本发明设计的水培装置结构简单， 材料 （水桶、 带孔垃圾筐、 陶粒、 细纱等） 均十分 廉价易得， 使用起来也十分方便， 实用效果良好。 0025 实施例2、 盆栽状态下耐浸泡作物的水分胁迫方法。 0026 常规培养。
18、： 采用水培盆栽作物的水分胁迫装置， 将作物栽培到内框体2中的栽培颗 粒体3内， 并通过栽培颗粒体3及预制篦5的支承和固定而竖直生长， 根据水分胁迫的试验规 程向外盆体1内定量加入水培营养液和PEG6000液， 并将内框体2连通其内的作物根系一同 浸泡在所述营养液和PEG6000液内， 进行常规培养。 0027 更换培养液： 当作物生长到一定阶段需要进行水分胁迫时或根据水分胁迫的试验 规程当需要更换培养液时， 首先从外盆体1中将内框体2抽离， 将植物培养基质与培养液分 离， 然后在不破坏培养基质中植物根系的情况下进行培养液的更换， 最后将内框体2回置到 外盆体1内， 完成培养液更换操作并继续进。
19、行常规培养。 0028 实施例3、 盆栽状态下易烂根作物的水分胁迫方法。 0029 常规培养： 采用水培盆栽作物的水分胁迫装置， 将作物栽培到内框体2中的栽培颗 粒体3内， 并通过栽培颗粒体3及预制篦5的支承和固定而竖直生长， 然后仅在外盆体1底部 注入营养液和PEG6000液， 后者依靠栽培颗粒体3的毛细作用上升到植物根部， 避免植物根 部浸泡在溶液中从而预防作物烂根， 进行常规培养。 0030 更换培养液： 当作物生长到一定阶段需要进行水分胁迫时或根据水分胁迫的试验 规程当需要更换培养液时， 首先从外盆体1中将内框体2抽离， 将植物培养基质与培养液分 离， 然后在不破坏培养基质中植物根系的情况下进行培养液的更换， 最后将内框体2回置到 外盆体1内， 完成培养液更换操作并继续进行常规培养。 0031 上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出， 不作为对其技术方案本身的单一 限制条件。 说 明 书 3/3 页 6 CN 108142272 A 6 图 1 说 明 书 附 图 1/1 页 7 CN 108142272 A 7 。