[发明专利]一种植物根系损伤生物修复效果的监测方法

说明书

本发明属于生物修复领域，具体涉及一种植物根系损伤生物修复效果的监测方法。所述监测方法包括以下步骤：(1)播种，培育植物，并分别接种菌剂或灭活菌剂；(2)对上述培育植物在出苗后进行根系损伤处理；(3)监测植物叶片气孔导度，同时利用热红外成像仪监测叶片温度，根据气孔导度和叶片温度联合判断植物水分状况，判断出植物根系受损状况，评价微生物对根系损伤监测的敏感期及微生物修复效果。本发明监测方法更加可靠准确。

技术领域

本发明属于生物修复领域，具体涉及一种植物根系损伤生物修复效果的监测方法。

背景技术

根系是植物吸收水分和营养的重要器官，根系状态对植物水分和营养吸收至关重要。在果树栽培中需要侧根发达、须根多的根系，这样的植物更利于开花结果，为了达到这个目的，就需要对植物根系进行修剪，并且果树移植前进行根系修剪还能提高果树成活率。在农业中适当的根系修剪有利于植物节水，刺激植物生长，在干旱环境中植物根系修剪后叶片气孔导度会降低，植物根系经过一段时间的恢复后气孔导度会有提高。这是主动的根系修剪，在现实中还存在被动的根系损伤。

我国煤炭资源丰富，地下采煤占比较大，地下采煤会引起岩层和地表移动，地表出现裂缝和塌陷，致使植物根系遭受不同程度的损伤。轻微的根系损伤可能会达到与人为根系修剪近似的效果，即对植物有益，但是严重的根系损伤会导致植物水分供应不足，而水分供应不足的植物会出现干旱胁迫现象，持续的水分供应不足会导致植物严重失水，甚至枯萎。

为了方便描述，将上述果树主动的根系修剪和塌陷地植物被动的根系损伤统称为根系损伤。根系损伤对植物生长的利与弊与环境有关，在矿区不利环境下，植物根系损伤需要修复。其中，丛枝菌根真菌(简称AM真菌)在一定的条件下能够改善植物根系状况，改变植物水分利用效率和生长状况，是一种生物修复方法。

AM真菌是自然界中普遍存在的一种土壤微生物，可以和陆地90％以上的有花植物形成共生关系，AM真菌能够促进宿主植物吸收水分和营养物质。目前AM真菌对根系损伤植物修复效果主要关注植物水分利用率和生长生理状况，但是关于AM真菌对根系损伤植物水分生理状态及根系损伤状况的影响有待深入研究。

为了更加深入、全面的了解AM真菌对根系损伤植物的修复效果，了解AM真菌对植物水分生理状况和根系损伤状况的影响，需要一种能够通过监测接种AM真菌根系损伤植物的水分状况，进而反映植物根系状态的方法。传统植物水分状况的监测方法是通过监测植物叶、茎水势或气孔导度，虽然上述方法精度较高，但存在监测目标植物较多时数据采集不同步的问题，因此需要改进监测方法。论文“断根对紫花苜蓿生理生态效应的影响研究”中对苜蓿根系进行不同深度断根试验，并在不同生长时期早晨9:00～10:00测定各处理冠层温度，研究不同深度断根对植物冠层温度的影响，但是该试验并未进行日周期内温度采集，筛选日周期敏感时间；文中采集温度图像进行处理时包含土壤温度，并非植物真实的冠层温度，且未考虑到微生物对根系损伤植物的影响。综上可以发现，关于微生物对根系损伤植物的影响的监测方法有待改进。

发明内容

针对现有技术中上述不足问题，本发明提供了一种植物根系损伤生物修复效果的监测方法，可以用来研究根系损伤植物修复过程中植物水分生理状况和根系损伤状况。

完成上述发明任务的方案是：

一种植物根系损伤生物修复效果的监测方法，包括以下步骤：

(1)播种若干粒植物的种子，培育植物，并分别设置两种接菌模式：接种菌剂或接种灭活菌剂；接种菌剂的为接菌组；接种灭活菌剂的为对照组；

(2)对上述培育植物在出苗后第40天接菌组和对照组均分别进行不伤根处理和单侧水平1/3根系损伤处理；

(3)利用植物气孔导度监测植物水分状况，同时利用热红外成像仪监测叶片温度，根据气孔导度和叶片温度联合判断植物体水分状况，反演判断植物根系受损状况，评价微生物对损伤根系的修复效果。