盆栽试验pot culture experiment将生长介质置于特制容器中,在人为控制条件下进行的植物栽培试验。由于能严格控制水分、养分,甚至温度、光照等条件,有利于对各项因子的效应进行精密分析测定,在肥料试验中应用十分广泛。盆栽试验有土培、砂培和水培等多种方法。土培是最常用的盆栽试验。若无特殊目的,试验用的土壤一般采自耕作层。盆栽试验的生长环境与田间有很大差别,所得试验结果不能直接应用于大田。关于植物营养、土壤养分等机理性研究,通常应用盆栽试验,有些探索性的试验也用盆栽试验。 盆钵规格 瓦氏(Wagner)盆有两种规格:(内径×内高)25厘米×30厘米及20厘米×20厘米。盆外一侧有浇水管,对称一侧有排水孔。另有一锯凿状排水片,两端对准浇水管及排水孔,排水片上覆盖小石砾等排水物。瓦氏盆需称重灌水。米氏(Mitscherlich)盆规格有两种:20厘米×20厘米及25厘米×28厘米。分顶盆和底盆。顶盆底上有孔,可使重力水渗入底盆,顶盆下部有檐,防止雨水漏入底盆。底盆的作用是接纳顶盆渗下的含有养分的土壤重力水,以便回灌到顶盆,因此米氏盆的优点可以不称重灌水,而能保持土壤水分的一致性。 盆钵质料 陶瓷盆内外涂白釉,土壤温度不会过高。玻璃盆可观察到根系的生长情况和土壤干湿程度,适用于大量元素肥料试验,对硼肥等试验则不适用。搪瓷铁盆内外均烧釉,可防止土壤侵蚀盆壁。塑料盆质轻耐腐蚀,适于做大量元素和微量元素试验,因制作模具费用高,少量制作价格过高,故常用一般塑料水桶代替,但规格不合常规要求。因一般塑料桶价格低,应用日益增多。此外还有木、纸、无釉陶土、水泥质料的盆栽试验容器。涂沥青的金属盆用作树类等大规格的盆钵。 培养室 是进行盆栽试验的场地和设施,通常由玻璃房、露天场地、网室和工作室4部分组成。试验盆钵放在有铁轨的小车上,平时置于露天场地,雨天堆入玻璃房,结实以后推入网室防止鸟害。培养室周围50~100米不应有高层建筑。一般情况下可按每平方米放置4~5个米氏盆的容量来设计玻璃房的面积。玻璃房门的高度对于小谷类作物230厘米已敷应用。如为玉米等作物可再加高60~80厘米。强风地区屋面的倾斜度应小,积雪地区倾斜度应大。玻璃房顶应有可启闭的天窗,以利通风和调节气温。若加装换气风扇,有利于玻璃房内温度均匀。现代化程度较高的培养室,盆钵放置在位置固定的旋转平台上,灌水、温度等都用电脑控制。
盆栽试验pot test一种用盆栽的整体植物(invivo)为试材,在控制条件下测定药剂效力的生物测定方法,是药效评估的重要步骤。因为试验常在温室或人工气候室(箱)中进行,所以又称“温室试验法(greenhouse test)”。此法比离体(in vitro)试验更接近于田间条件,而又便于比较精确地进行单因子解析和多因子综合试验。试验结果是田间用药的重要依据。 简史 20世纪30年代,盆栽试验法已经用于除草剂和杀菌剂的药效测定,随后,在试验杀虫剂和植物生长调节剂的效力时也常采用。60年代以来,又引用了微机调控温室环境以及自动施肥供水、自动计量记录植物生长动态等装置,可以减少盆栽试验法的管理和操作误差,提高试验结果的重现性和精确度。到80年代,在选择供试植物、营养基质(载体)以及调控环境条件方面都有许多改进。使得此法更易规范化,从而提高了精确度,获得的信息也增多。 基本要求和方法 各类药剂试验,对供试植物、防治对象、供试药剂以及主要环境条件等要素,都应符合以下通则:❶供试植物。杀虫剂和杀菌剂试验,采用防治目标病虫的寄主植物;除草剂和植物生长调节剂则用对供试药剂敏感的植物(杂草或指定的作物);选择容易种植,生长周期较短者;提供长势均匀,株龄一致,无病虫为害,无伤残,同一品种的植株。如做种子处理试验,需用纯净、饱满、萌发率高的种子(见供试植物培育)。 ❷营养基质。一般用瓦盆盛适于供试植物生长的土壤。也可以用蜡纸杯、聚苯乙烯塑料杯(盆)等作容器,石英砂、蛭石等作营养载体。如要研究药剂对植物根部生长发育的影响,可采用观察箱(visible box),即木质或金属箱,有一面用玻璃或丙烯塑料等透明材料嵌板构成观察窗,不观察时用胶合板或其他不透光材料遮挡。土壤消毒与否,按试验要求,但至少要过筛或加热以除去土壤中混有的有害生物,如杂草种子、害虫、线虫等。作土施药剂试验,要考虑土壤质地、类别、有机质含量、pH值,营养元素水平及含水量。如采用水培方法,则要选用适宜的营养液。 ❸防治目标生物和指示植物。按药剂的性质和试验的目的选定,多由人工饲养、培养来提供。供试昆虫及螨类,应当是生活周期比较短,繁殖力强,发育比较整齐,对温湿度、光照等条件要求不严,对环境适应性较强者(见供试昆虫饲育)。供试病原体(真菌、细菌、病毒、类菌原体、线虫等)一般是有代表性的重要植物病原,选容易培养繁殖,在寄主植物上接种成功率高、发病潜育期较短、病征易于识别和计量者(见供试病原菌培养)。除草剂试验,用对药剂敏感的有代表性的单、双子叶杂草或指定的单、双子叶指示植物。要求种子易于萌发、出苗整齐,对药剂作用反应明显,症状易于计量(见除草剂生物测定)。植物生长调节剂试验,采用对不同生理效应的药剂具有特异性反应的敏感指示植物。 ❹供试药剂。为一定的加工剂型,其重要的物理化学参数须经检定。多次试验和多点试验所用的药剂应当规格一致。 ❺施药器械。能定量、定向和均匀施药。有条件的温室,可建设专用的喷药仓,供试盆栽植物由传送装置进入喷药仓,喷药后,再传送到温室生长间。 ❻标准化的生长条件。原则上要满足供试植物正常生长发育的需要。主要调控土壤温度、土壤含水量、有机质含量、pH值、营养元素水平、空气温度、相对湿度、光照度和时间、植物离光源距离等。做杀虫剂、杀菌剂试验时,还要兼顾防治目标病虫生长发育的适宜条件。 ❼试验设计与结果表达。其原理与一般试验室离体毒力测定类同。药剂设5个以上等比梯度浓度,有不施药对照,设重复。结果按剂量(或浓度)一生物受药反应曲线计算LD50、LD95或EC50、EC95以表示药剂效力。生物受药反应包括死亡,生长(长度、重量)抑制或促进,特征性表现(如茎叶弯曲、叶黄化白化、叶脱落、根多发等),寄主植物被病虫为害严重程度等形态效应,或为光合、呼吸、蒸腾等主要生理效应强度等。 特点和用途 盆栽试验法的优点是采用较经济的试验材料,在较短的时间周期内,对药剂效力做多种定性和定量试验。多应用来研究药剂的生物活性和作用谱,作用方式,施用方法,持效期,残留动态,药剂在植物表面的再分布特性,药剂的内吸走向及速度,对植物的安全性,药剂不同剂型效力的比较,模拟环境因素对药剂效力的影响以及预测药剂的田间表现等等。由于现时人工模拟的种种条件不能全面再现农田多变的生态环境,所以尽管多数农药的盆栽试验药效与田间表现趋势相同,但也有某些例外。盆栽试验与田间试验结果的相关性如何,常依对农田动态生态工程体系中重要非生物和生物参数的了解、不同农药的性质以及盆栽试验环境模拟的设计和调控水平而定。 盆栽试验pot incubation test |