CN101082547B - 用于根际土壤取样的植物根箱培养装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，包括一个可拆卸式的方框体，在方框体中对称地夹放2张根室分隔网片(5)，从而将方框体分隔成中室(2)和2个边室(1)；在方框体的底部设置带有导水孔(71)的导水底板(7)，分室灌水底槽(8)位于导水底板(7)的下方，导水线(9)的一端位于分室灌水底槽(8)内、另一端穿过导水孔(71)位于方框体的内腔；在边室(1)内设有可在边室(1)内滑动的内衬板(3)，插板(6)可置于内衬板(3)和方框体之间，内衬板(3)和插板(6)均平行于中心线(4)。采用本发明的装置能方便、准确地对离根不同距离的土壤进行取样。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物根箱培养装置，特别是一种用于根际土壤取样的植物根箱培养装置。
背景技术
大量研究结果证明，根际是土壤微生物最活跃的场所，而根际土壤又是植物根系直接接触的部分；因而，植物根际土壤中的养分状况比整个土体更能反映对植物的有效性。因此，有关根际土壤中的养分和微生物状况一直是植物营养领域中的研究热点。为了取得离根表不同距离的土壤样品，人们设计了多种植物培养装置，其中以三室根箱培养装置最为常用。然而，该装置的取土方法是将边室土壤速冻后再进行切片，土壤切片厚度不易控制，而且速冻过程会改变土体中的养分状况和微生物活性，难以真实反映土体中养分和微生物的实际情况。其次，根箱的隔根网不易绷紧，导致根际界面的土壤表面凹凸不平，给取土带来不便，且误差较大。另外，灌水常采用从上部浇灌或从底部通过毛细管的上吸方式，因不同根室的土壤裂隙差异常导致灌水不均一，易改变水分移动方向而导致土体中养分的横侧向迁移，影响了试验的准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，采用本发明的装置能方便、准确地对离根不同距离的土壤进行取样。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，包括一个可拆卸式的方框体，在方框体中对称地夹放2张根室分隔网片，从而将方框体分隔成中室和2个边室，根室分隔网片平行于方框体的中心线；在方框体的底部设置带有导水孔的导水底板，分室灌水底槽位于导水底板的下方，导水线的一端位于分室灌水底槽内、另一端穿过导水孔位于方框体的内腔；在边室内设有可在边室内滑动的内衬板，内衬板的滑动路线与中心线相垂直，插板可置于内衬板和方框体之间，内衬板和插板均平行于中心线。
作为本发明的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置的改进：分室灌水底槽内设有大小分别与2个边室和1个中室相对应的2个边槽和1个中槽。
作为本发明的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置的进一步改进：根室分隔网片包括框架和固定在框架上的孔径为20微米的尼龙网。
本发明的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，具有以下有益效果：
1、通过采用不同厚度的插板，可十分方便地获取所需的根际土壤；能在不需冷冻的情况下对根际土壤直接进行切片，切片厚度可根据需要方便控制，并且保证了切片的厚薄均一。这不仅大大简化了根际土壤取样的方法和步骤，而且使取样部位的精度高、样品均匀，同时解决了以往方法中因冷冻引起的土壤养分状况和微生物活性的变化对样品测定带来的不利影响。
2、根室分隔网片由于采取了将尼龙网事先紧绷固定在框架上的框架式结构，因此解决了因尼龙网面不易绷紧而引起的与网面接触的根际土壤表面凹凸不平的问题，从而保证了根际界面能处于同一平面，即提高了根际土壤取样的精度。
3、由于在分室灌水底槽内设置了大小分别与边室和中室相对应的边槽和中槽，并采用毛细管上吸灌水方式，因此可满足对不同根室(即指边室和中室)进行定量垂直向上灌水等特殊试验要求。这不但解决了从上部灌水导致表土结壳、灌水不均等问题，还可实现对不同根室进行定量灌溉之目的。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本发明的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置的俯视结构示意图；
图2是图1中的A—A剖视示意图；
图3是图1中的插板6的主视示意图；
图4是图1中的内衬板3的主视示意图；
图5是图1中的根室分隔网片5的右视示意图；
图6是图1的实际使用状态的立体示意图。
具体实施方式
图1～图5结合给出了一种用于根际土壤取样的植物根箱培养装置。为了便于说明，在图1和图2中，左方的边室1内显示的是设置插板6时的情形，右方的边室1内显示的是没有设置插板6时的情形。而在实际中，2个边室1内设置插板6的状态是相同的(即同时设置，或者同时取消)。
本发明的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置包括一个可拆卸式的方框体，该方框体由中室2和分别位于中室2的左、右两侧的2个边室1组成。因此方框体的中心线4即为中室2的中心线。
每个边室1是由2张边室侧板11和1张边室边板12围合而成，边室侧板11和边室边板12高度相等。2张边室侧板11相互平行，边室边板12的两端分别与2张边室侧板11相连，且边室边板12垂直于边室侧板11。边室侧板11和边室边板12均选用5mm厚的PVC板，2张边室侧板11与边室边板12采用焊接方式连接(牢固且不易变形)，形成一个“U”字形的三边框。
中室2包括2张相互平行的中室侧板21，此中室侧板21的高度等于边室侧板11。此中室侧板21选用5mm厚PVC板，为了便于对中室2内的根系生长情况进行观察，则可用透明材料(例如透明的玻璃板或有机玻璃板)制作。
根室分隔网片5的框架51选用5mm厚PVC板，中间开窗后制成下边框为5mm、左右和上边框均为10mm的方框，即形成一个“回”字形的框架。此框架51的外圈尺寸如下：高(即上下边框之间的距离)与边室边板12相同、宽(即左右边框之间的距离)比边室边板12宽10mm；因此该框架的内圈(即窗口)的尺寸如下：宽度等于中室2内腔的宽度(即2张中室侧板21内侧之间的距离)，高度比中室2内腔的高度小15mm(即比中室侧板21的高度小15mm)。用绷架将孔径为20μ的尼龙网绷紧，再用胶水将尼龙网与框架51胶合，待胶水干后将框架51外围多余的尼龙网割除即形成固定在框架51上的尼龙网52。
将2个边室1分别对称地放在中室2的左右两侧，并且使边室边板12远离中心线4；在中室2与两边室1之间各夹放1片根室分隔网片5，将边室侧板11与根室分隔网片5以及中室侧板21用玻璃胶粘连在一起。此时，边室侧板11和中室侧板21位于同一条水平线上，而根室分隔网片5的顶端则凸出边室侧板11和中室侧板21所形成的平面5mm。2张根室分隔网片5均平行于中心线4，且2张根室分隔网片5对称地位于中心线4的左右两侧。这样，方框体的内腔就被分割成了2个边室1和1个中室2。
为了使整个方框体在结构上更加牢固、防止方框体变形，每个边室1上还设有1根垂直于边室侧板11的固定条10，此固定条10的两端分别与2张相互平行的边室侧板11的顶端固定相连。此固定条10设置于远离边室边板12处(即靠近中心线4)。
将整个方框体利用玻璃胶固定设置在导水底板7上，在导水底板7上均匀地设有若干个贯通导水底板7的导水孔71，导水孔71的直径一般为3～6mm，导水孔71以正方形排列，孔间距以15～20mm为宜。导水底板7的面积略大于方框体的截面面积；即导水底板7的长度略>2张边室侧板11的长度+1张中室侧板21的长度+2片根室分隔网片5的厚度，导水底板7的宽度略>1张边室边板12的宽度。
分室灌水底槽8被安置在导水底板7的下方，分室灌水底槽8的内腔被分割成中槽82以及对称地位于中槽82左、右两侧的2个边槽81，边槽81和中槽82的尺寸大小刚好分别与边室1和中室2相同。因此，分室灌水底槽8的面积等同于方框体的截面面积。
每个导水孔71内都设有一条导水线9，此导水线9的上端位于方框体内(即相应的位于边室1或中室2内)，此导水线9的下端位于分室灌水底槽8内(即相应的位于边槽81和中槽82内)。
在每个边室1内紧贴着边室边板12均设置1张内衬板3(用5mm厚PVC板制作)，内衬板3的高度等于边室边板12，内衬板3平行于边室边板12。内衬板3的宽度略小于(约0.5mm)2张相互平行的边室侧板11之间的内侧距离，以便于内衬板3能在边室1内平行的移动，即内衬板3的移动路线与中心线4相垂直。在内衬板3的顶端朝向边室边板12处设有45度的倒角31，设置倒角31的目的是为了便于后续步骤中使用插板6。插板6的宽度等于内衬板3，插板6的高度＝内衬板3的高度+5mm，插板6的厚度可根据实际需要设计成1、2、3、4或5mm等等，插板6的下端61设计成刀口状，插板6可采用不锈钢来制作。依靠插板6下端61的刀口状与内衬板3的顶端的倒角31相互之间的配合，能将插板6插入边室边板12与内衬板3之间，因此插板6平行于内衬板3(即平行于中心线4)。这时，内衬板3在插板6的挤压下，会向中心线4的方向移动，移动的距离就等于插板6的厚度。
本发明的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，实际使用过程如下：
首先，计算在相同装土高度时，中室2和每个边室1的用土量，土壤需事先研磨过筛。将土壤按照相应的用土量，分别装入中室2和每个边室1(为防止根室分隔网片5上的尼龙网52被土挤压变形，三个室的土壤需同时分层装入)，装完后，中室2和每个边室1内的土壤应处于同一高度。在中室2内播入供试植物的种子或栽入幼苗；在分室灌水底槽8的中槽82和每个边槽81内加入水(先将整个方框体及导水底板7挪开，加好水后再使其复位)，水量可根据中室2和边室1内的土量进行换算。这样，水分可通过导水线9进入中室2及边室1内的土壤。中室2内的植物根系开始伸展，由于受到孔径为20μ的尼龙网52的阻隔，根系会在尼龙网52上聚集；因此根系只能位于中室2内，而不能进入边室1内。尼龙网52即成为根土界面，边室1内与尼龙网52接触的土壤即为根际土壤，从尼龙网52开始向边室边板12就形成了一个从根际到土体的过渡区。
当需要进行根际土壤取样时，用刀片将粘合边室1与根室分隔网片5的玻璃胶以及边室1与导水底板7的玻璃胶割开，使边室1分离出来。根据根际土壤取样厚度的要求，将相应厚度的插板6插入边室边板12与内衬板3之间，在内衬板3的推力作用下，相应厚度的土壤就被挤压出边室1，即挤出的土壤厚度等于插板6的厚度。用取土刀沿着边室侧板11的边缘(远离边室边板12处)将被挤出的土层切下。采用相同方法插入不同厚度的插板6，即可获得离根表不同距离的土样。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，包括一个可拆卸式的方框体，其特征是：在方框体中对称地夹放2张根室分隔网片(5)，从而将方框体分隔成中室(2)和2个边室(1)，所述根室分隔网片(5)平行于方框体的中心线(4)；在方框体的底部设置带有导水孔(71)的导水底板(7)，分室灌水底槽(8)位于导水底板(7)的下方，导水线(9)的一端位于分室灌水底槽(8)内、另一端穿过导水孔(71)位于方框体的内腔；在边室(1)内设有可在边室(1)内滑动的内衬板(3)，内衬板(3)的滑动路线与中心线(4)相垂直，插板(6)可置于内衬板(3)和方框体之间，所述内衬板(3)和插板(6)均平行于中心线(4)；在内衬板(3)的顶端朝向边室边板(12)处设有45度的倒角(31)，插板(6)的下端(61)设计成刀口状。
2.根据权利要求1所述的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，其特征是：所述分室灌水底槽(8)内设有大小分别与2个边室(1)和1个中室(2)相对应的2个边槽(81)和1个中槽(82)。
3.根据权利要求1所述的用于根际土壤取样的植物根箱培养装置，其特征是：根室分隔网片(5)包括框架(51)和固定在框架(51)上的孔径为20微米的尼龙网(52)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100908 Termination date: 20110712 |