CN101167420B - 一种植物根系水分提升作用测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及植物根系水分提升作用测定，提出一种新的测定植物根系水分提升作用的装置，其为一竖向放置且上方开口的箱式容器，其内填充有植物种植用的土壤，在填充的土壤上表面向下50-60cm处横向设置有隔水但可透过植物根系的凡士林层，使容器分成上、下层两个分区A和C，在容器的上、下层两个分区A和C内均埋设有TDR土壤水分测定器，容器内种植具有水分提升作用的植物。本发明通过控制装置内水分交流和根系分布，采用TDR土壤水分测定系统，根据不同区域土壤水分差异，计算植物根系水分提升数量、发生条件和动态特征，是一种准确、方便测定植物根系水分提升作用的装置。

Description

一种植物根系水分提升作用测定装置
技术领域
本发明涉及植物根系水分提升作用的测定，具体地说是一种植物根系水分提升作用测定装置。
背景技术
植物水分提升作用是指：当植物夜间蒸腾降低后，处于深层湿润土壤中的部分根系吸收水分，并通过输导组织运送至浅层根系，进而释放到周围较干燥的上层土壤中的一种现象，这种植物根系将深层土壤水分向干燥上层提升的水分运动过程，通常称为水分提升作用，根系所释放的水分能被同种或其它相邻植物重新吸收利用。植物的这种水分运动过程有助于缓解干旱、半干旱地区土壤水分的空间异质性，改善植物的土壤水分环境，对干旱半干旱地区土壤水分胁迫的缓解提供了一种途径，不仅对水分提升植物的本身，而且对相邻植物均有助于实现水分平衡，在干旱半干旱区植被建设方面具有重要的潜在意义。迄今已发现近60种植物(43种木本，16种草本)有水分再分配现象。
表1 具备水分提升作用的植物种类
Figure G061D4070120061114D000011
相关参考文献：
1.李唯，倪郁，胡自治等.植物根系提水作用研究述评.西北植物学报.2003，23(6)：1056～1062.
2陈亚明，傅华等.根-土界面水分再分配研究现状与展望.生态学报.2004，24(5)：1040～1047.
3何兴东，高玉葆.干旱区水力提升的生态作用.生态学报.2003，23(5)：996～1002.
4许旭旦，褚涵素.植物根部的水分倒流现象.植物生理学通讯.1995，31(4)：241～245。
植物根系提水作用的测定方法是这一现象研究的重要研究内容，目前主要方法有以下三种类型；(1)测定植物根系周围土壤水分含量或水势的变化。(2)用氢同位素示踪方法测定植物根际不同空间潜水和土壤水中的氢稳定同位素的比率。(3)用微气象能量平衡法测定植物的水分再分配。以往测定方法中对水分提升作用的数量测定、发生动态、对相邻植物的作用等方面无法给予明确信息，成为这一研究领域急待解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种植物根系水分提升作用测定装置，准确测定植物水分提升作用发生数量、动态、对周边土壤水分条件的影响。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种植物根系水分提升作用测定装置，其为一竖向放置且上方开口的箱式容器，其内填充有植物种植用的土壤，在填充的土壤上表面向下50-60cm处横向设置有隔水但可透过植物根系的凡士林层，使容器分成上、下层两个分区A和C，在容器的上、下层两个分区A和C内均埋设有TDR土壤水分测定器，容器内种植具有水分提升作用的植物。
所述容器的至少一个侧面最好为透明板材制成，以方便观察植物根系生长状态；凡士林层厚度可为5-8mm；且最好在A区的土壤表面设置有用于封闭的石蜡层；所述容器上层分区A的外侧设置有另一填充有植物种植用的土壤的区域B，其内种植用于对照的常规普通植物，A和B之间采用可透水但能隔离植物根系的网筛分隔；在A区和B区的土壤表面最好设置有用于封闭的石蜡层。
本发明通过控制装置内水分交流和根系分布，采用TDR土壤水分测定系统，根据不同区域土壤水分差异，计算植物根系水分提升数量、发生条件和动态特征，是一种准确、方便测定植物根系水分提升作用的装置；其主要涉及上述第一种方法(测定植物根系周围土壤水分含量或水势的变化)，即通过测定植物根系周围土壤水分含量变化，测定其水分提升作用，试验装置的基本原理是采用“分根系统”，将植物根系分布于上下或左右两个区域，维持这两个区域之间水分无法直接交流，将其中一个区域给予充分供水，另一个区域维持一定的干旱强度，通过水分提升作用植物的释水作用，将水分充足区域的水分输送到干旱土壤中。通过测定干旱区域土壤水分的变化，证明及测定水分提升作用。
附图说明
图1为植物根系水分提升作用测定根箱示意图；其中：1为具有水分提升功能的植物，2为表层石蜡层，3为普通浅根系植物，4为TDR水分测定系统，5为纱网，6为凡士林层，7为铁板，8为下层入水口，9为TDR探头。
具体实施方式
本实例装置为一个上下层分区结构容器，材料为2mm厚度铁皮，上口为规格为60cm×100cm，深度为100cm，其中容器一个侧面(100cm×100cm面)使用玻璃为材料，以方便观察植物根系生长状态；在容器50cm深度处将容器空间分为上下两层，再将上层空间分为左右两个区域(A，B)，A和B之间采用可透水但能隔离根系的材料(根据植物吸收根系的体积，通常植物细根系直径在0.4～0.8mm之间，纱网规格范围应该在0.35mm-0.198mm，能够达到技术要求的应用40～80目纱网，)分隔开，即保持A、B区域之间水分可交流但根系无法透过；另外，A区与下层区域之间分隔采用隔水但可透过根系的材料(凡士林层，厚度8mm)，B区与下层区域之间使用完全隔离的材料(铁皮，厚度2mm)分隔，保证B区与下层无直接联系。上下层区域分别供水。实验中将容器内填加土壤，将水分提升作用植物种植于A箱，普通植物植于B箱(如图1)。
试验中先种植具水分提升功能的植物于A区，上下层根箱正常供水，待A区植物根系进入下层根箱后(通过玻璃侧面观察可见根系分布)，种植普通植物于B箱，给予正常水分供给，待B箱植物根系充分分布于B箱后，开始试验观测，将A、B根箱表层土壤表面用石蜡(2mm厚度)封闭，上层(A、B区域)土壤停止水分供应，下层土壤充足供应水分，每间隔4小时观测根箱(A、B和下层空间)中土壤水分变化(通过埋设TDR土壤水分测定设备)，连续观测72～120小时，通过计算A区和B区土壤水分的增量，计算单位体积土壤中，单株植物的水分提升作用数量、发生条件和动态特点，最终量化植物根系水分提升作用及对相邻植物的影响。

Claims (6)

1.一种植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于：其为一竖向放置且上方开口的箱式容器，其内填充有植物种植用的土壤，在填充的土壤上表面向下50-60cm处横向设置有隔水但可透过植物根系的凡士林层，使容器分成上、下层两个分区A和C，在容器的上、下层两个分区A和C内均埋设有TDR土壤水分测定器，容器内种植具有水分提升作用的植物。
2.按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于：所述容器的至少一个侧面为透明板材制成，以方便观察植物根系生长状态。
3.按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于：凡士林层厚度5-8mm。
4.按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于：在A区的土壤表面设置有用于封闭的石蜡层。
5.按照权利要求1所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于：所述容器上层分区A的外侧设置有另一填充有植物种植用的土壤的区域B，其内种植用于对照的常规普通植物，A和B之间采用可透水但能隔离植物根系的网筛分隔。
6.按照权利要求5所述植物根系水分提升作用测定装置，其特征在于：在A区和B区的土壤表面设置有用于封闭的石蜡层。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101385433B (zh) * 2008-09-19 2010-07-28 中国科学院新疆生态与地理研究所 一种荒漠植物幼苗根系生长的潜水埋深诱导技术方法
CN102369877B (zh) * 2011-11-05 2013-04-17 福建农林大学 一种用于研究根系垂直方向觅养行为的试验装置及方法
CN102550324B (zh) * 2012-02-14 2013-10-09 中国科学院植物研究所 一种用于根系分区研究的实验装置
CN103235113B (zh) * 2013-04-11 2014-04-02 兰州大学 植物根系水分提升监测装置
CN105766121B (zh) * 2016-03-30 2018-06-22 山东省花生研究所 一种防止花生根系分区交替灌溉中水分移动的分根方法
CN109220324A (zh) * 2018-09-30 2019-01-18 上海园林工程设计有限公司 一种石墨烯透明充电花盆
CN109682449B (zh) * 2019-01-16 2020-08-25 河海大学 一种植物根系夜间提水量测量装置
CN112913622B (zh) * 2021-01-28 2022-07-26 山东棉花研究中心 纵向水分差异分布模拟部分根区灌溉的试验方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1606035A1 (ru) * 1988-12-21 1990-11-15 Агрофизический научно-исследовательский институт Устройство дл гидропонного выращивани растений
RU2038757C1 (ru) * 1992-01-03 1995-07-09 Леонид Устинович Фомин Устройство для выращивания растений
DE29611771U1 (de) * 1996-07-09 1996-09-05 Heide Jun Johannes Von Der Dip Schneidmaschine zum Ausschneiden von Pflanzenballen
CN1200234A (zh) * 1997-02-28 1998-12-02 韩玉娥 一种栽培作物的新方法
CN2742440Y (zh) * 2004-11-23 2005-11-23 中国科学院植物研究所 一种测定植物根系营养元素吸收的装置
CN1818609A (zh) * 2006-03-23 2006-08-16 中国科学院遗传与发育生物学研究所 一种精确测定植物蒸腾效率的方法及所用装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1606035A1 (ru) * 1988-12-21 1990-11-15 Агрофизический научно-исследовательский институт Устройство дл гидропонного выращивани растений
RU2038757C1 (ru) * 1992-01-03 1995-07-09 Леонид Устинович Фомин Устройство для выращивания растений
DE29611771U1 (de) * 1996-07-09 1996-09-05 Heide Jun Johannes Von Der Dip Schneidmaschine zum Ausschneiden von Pflanzenballen
CN1200234A (zh) * 1997-02-28 1998-12-02 韩玉娥 一种栽培作物的新方法
CN2742440Y (zh) * 2004-11-23 2005-11-23 中国科学院植物研究所 一种测定植物根系营养元素吸收的装置
CN1818609A (zh) * 2006-03-23 2006-08-16 中国科学院遗传与发育生物学研究所 一种精确测定植物蒸腾效率的方法及所用装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
樊小林,李生秀.植物根系的提水作用.西北农业大学学报第25卷 第5期.1997,第25卷(第5期),第75-80页. *

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