CN102499045B - 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法 - Google Patents

一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102499045B
CN102499045B CN2011103456493A CN201110345649A CN102499045B CN 102499045 B CN102499045 B CN 102499045B CN 2011103456493 A CN2011103456493 A CN 2011103456493A CN 201110345649 A CN201110345649 A CN 201110345649A CN 102499045 B CN102499045 B CN 102499045B
Authority
CN
China
Prior art keywords
root system
experimental rig
plant
nutrient
horizontal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011103456493A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102499045A (zh
Inventor
马祥庆
吴鹏飞
侯晓龙
蔡丽平
刘爱琴
程飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Agriculture and Forestry University
Original Assignee
Fujian Agriculture and Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Agriculture and Forestry University filed Critical Fujian Agriculture and Forestry University
Priority to CN2011103456493A priority Critical patent/CN102499045B/zh
Publication of CN102499045A publication Critical patent/CN102499045A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102499045B publication Critical patent/CN102499045B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Hydroponics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法，包括用于移植植物苗木的中心圆筒和同心套置在中心圆筒外侧的若干个同心圆筒，其特征在于：所述中心圆筒与最外层同心圆筒之间的区域沿径向方向均匀布设有若干个竖直隔层，以分隔出若干个用于放置不同养分的养分斑块的扇形区域，所述中心圆筒和同心圆筒的底部设置有底板，所述中心圆筒的筒壁、同心圆筒的筒壁和竖直隔层均为玻璃纤维网，所述玻璃纤维网上凝固有琼脂，以让植物根系能顺利穿过玻璃纤维网的同时阻隔不同扇形区域内养分的流动。利用该试验装置可以在最接近自然的状态下，研究植物在根际养分随时间消耗殆尽后，其根系由近及远感应开拓新养分斑块的能力，尤其是试验植物根系水平觅养的能力。

Description

一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及植物觅养行为的研究领域，主要涉及植物根系水平方向觅养行为的研究，具体的说是一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法。
背景技术
土壤有效养分含量是生态系统的重要属性之一，而土壤养分空间异质性普遍存在于自然生态系统中，土壤有效养分含量的空间尺度变化较大，可达到被植物个体根系感知的范围。植物在长期进化过程中，为了最大限度地获取土壤资源，对养分的空间异质性产生各种可塑性反应，包括形态可塑性、生理可塑性、菌根可塑性等。许多植物种的根系在养分丰富的斑块中大量增生，增生程度种间差异较大，并受斑块属性(斑块大小、养分浓度)、营养元素种类和养分总体供应状况的影响。植物还通过调整富养斑块中细根的直径、分枝角、节间距以及空间构型来实现斑块养分的高效利用。
发明内容
本发明提供一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法，利用该试验装置可以在最接近自然的状态下，研究植物在根际养分随时间消耗殆尽后，其根系由近及远感应开拓新养分斑块的能力，尤其是试验植物根系水平觅养的能力。
本发明的技术方案在于：一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置，包括用于移植植物苗木的中心圆筒和同心套置在中心圆筒外侧的若干个同心圆筒，其特征在于：所述中心圆筒与最外层同心圆筒之间的区域沿径向方向均匀布设有若干个竖直隔层，以分隔出若干个用于放置不同养分的养分斑块的扇形区域，所述中心圆筒和同心圆筒的底部设置有底板，所述中心圆筒的筒壁、同心圆筒的筒壁和竖直隔层均为玻璃纤维网，所述玻璃纤维网上凝固有琼脂，以让植物根系能顺利穿过玻璃纤维网的同时阻隔不同扇形区域内养分的流动。
作为一优选方案，所述的若干个同心圆筒为3个同心圆筒，所述的若干个竖直隔层为沿四个同心圆筒径向方向均匀布置的4个竖直隔层，所述4个竖直隔层将相邻两圆筒之间的区域等分成4个扇形区域。
本发明的另一技术方案在于：一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验方法，包括上述的试验装置，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）取一定数量的长势相同的植物苗木，将植物苗木移入到上述试验装置的中心圆筒内，并在每个试验装置的扇形区域内对应放置有不同养分的养分斑块；
（2）将上述放置有植物苗木和养分斑块的试验装置分成若干批；
（3）定时采用注射器注射的方法向每个试验装置的扇形区域内补充水分或营养液；
（4）定期取出一批的试验装置进行观测：取每个扇形区域内的根系进行生理及形态指标的测定。
（5）记录试验数据：不同时间段各扇形区域内根系的分布及生长情况。
作为一优选方案，上述步骤（4）为取每个扇形区域的根系，通过数字化扫描仪扫描各根系图像，应用图像分析软件对各层根系进行定量分析，同时进行相关生理指标的测定。
本发明的优点在于：本发明的试验装置可以在最接近自然的状态下，研究植物在根际养分随时间消耗殆尽后，其根系由近及远感应开拓新养分斑块的能力，尤其是试验植物根系水平觅养的能力。其整体结构简单，造价低廉，取材和制作方便。
附图说明
图1是本发明的试验装置的结构示意图。
图中：1—中心圆筒，2—同心圆筒，3—竖直隔层，4—扇形区域，5—底板。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1所示本发明的试验装置的结构示意图，该图的右侧部采用透视的方式表示，以充分展示本发明的内部结构，左侧部是外形的图示。
本发明的技术方案在于：一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置，包括用于移植植物苗木的中心圆筒1和同心套置在中心圆筒外侧的若干个同心圆筒2，其特征在于：所述中心圆筒1与最外层同心圆筒2之间的区域沿径向方向均匀布设有若干个竖直隔层3，以分隔出若干个用于放置不同养分的养分斑块的扇形区域4，所述中心圆筒1和同心圆筒2的底部设置有底板5，所述中心圆筒1的筒壁、同心圆筒2的筒壁和竖直隔层3均为玻璃纤维网，所述玻璃纤维网上凝固有琼脂，以让植物根系能顺利穿过玻璃纤维网的同时阻隔不同扇形区域内养分的流动。
作为一优选方案，所述的若干个同心圆筒为3个同心圆筒，所述的若干个竖直隔层为沿四个同心圆筒径向方向均匀布置的4个竖直隔层，所述4个竖直隔层将相邻两圆筒之间的区域等分成4个扇形区域。
本发明的另一技术方案在于：一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验方法，包括上述的试验装置，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）取一定数量的长势相同的植物苗木，将植物苗木移入到上述试验装置的中心圆筒1内，并在每个试验装置的扇形区域内对应放置有不同养分的养分斑块；
（2）将上述放置有植物苗木和养分斑块的试验装置分成若干批；
（3）定时采用注射器注射的方法向每个试验装置的扇形区域4内补充水分或营养液；
（4）定期取出一批的试验装置进行观测：取每个扇形区域内的根系进行生理及形态指标的测定。
（5）记录试验数据：不同时间段各扇形区域内根系的分布及生长情况。
作为一优选方案，上述步骤（4）为取每个扇形区域的根系，通过数字化扫描仪扫描各根系图像，应用图像分析软件对各层根系进行定量分析，同时进行相关生理指标的测定。
更具体的实施方式如下：
研究杉木对于磷元素的觅养行为：将杉木苗木移入由4个同心圆筒构成的试验装置的中心圆筒（非处理区）中进行砂培，各圆筒的筒壁及竖直隔层为孔径2mm的玻璃纤维网，杉木主根和须根均能顺利穿透。进行土壤异质磷处理时，分别在各个扇形区域施入粒状长效缓释磷源斑块，各自选择颗粒状长效缓释磷源的扇形区域互不重复。砂培基质为钒土(Al2O3，过28~48目)以1.5%的比例与石英砂混匀，装盆之前需对矾土进行脱磷处理，先用清水冲洗矾土至水无浑浊，再用0.01mol/L HCl浸泡24h，之后再用清水将矾土表面酸冲洗干净，用0.01mol/L HCl浸泡24h，如此重复处理十次，以保证将矾土中的磷充分洗脱，风干待用。石英砂也应用清水洗净以确保其磷充分洗脱。磷源斑块所用基质用不同浓度的KH2PO4浸泡混合砂土，利用钒土能有效吸附磷并能缓慢均匀释放有效磷的特性，控制栽培介质对有效磷的供应，施入的KH2PO4先用蒸馏水溶解，矾土与溶液混合浸泡24h，再加入定量后的干沙混合均匀。试验期间进行除磷素外的正常营养液和水分供应，每个扇形水分和营养液的浇灌采用注射器注射的方法。试验处理时间结束后，将装置进行分圈及分斑块处理，取每个扇形斑块的根系，通过数字化扫描仪扫描各根系图像，应用图像分析软件对各层根系进行定量分析，同时进行相关生理指标的测定。
本发明不局限上述最佳实施方式，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置，包括用于移植植物苗木的中心圆筒和同心套置在中心圆筒外侧的若干个同心圆筒，其特征在于：所述中心圆筒与最外层同心圆筒之间的区域沿径向方向均匀布设有若干个竖直隔层，以分隔出若干个用于放置不同养分的养分斑块的扇形区域，所述中心圆筒和同心圆筒的底部设置有底板，所述中心圆筒的筒壁、同心圆筒的筒壁和竖直隔层均为玻璃纤维网，所述玻璃纤维网上凝固有琼脂，以让植物根系能顺利穿过玻璃纤维网的同时阻隔不同扇形区域内养分的流动。
2.根据权利要求1所述的一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置，其特征在于：所述的若干个同心圆筒为3个同心圆筒，所述的若干个竖直隔层为沿3个同心圆筒径向方向均匀布置的4个竖直隔层，所述4个竖直隔层将相邻两圆筒之间的区域等分成4个扇形区域。
3.一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验方法，包括权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）取一定数量的长势相同的植物苗木，将植物苗木移入到上述试验装置的中心圆筒内，并在每个试验装置的扇形区域内对应放置有不同养分的养分斑块；
（2）将上述放置有植物苗木和养分斑块的试验装置分成若干批；
（3）定时采用注射器注射的方法向每个试验装置的扇形区域内补充水分或营养液；
（4）定期取出一批的试验装置进行观测：取每个扇形区域内的根系进行生理及形态指标的测定；
（5）记录试验数据：不同时间段各扇形区域内根系的分布及生长情况。
4.根据权利要求3所述的一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验方法，其特征在于：上述步骤（4）为取每个扇形区域的根系，通过数字化扫描仪扫描各根系图像，应用图像分析软件对各层根系进行定量分析，同时进行相关生理指标的测定。
CN2011103456493A 2011-11-05 2011-11-05 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法 Expired - Fee Related CN102499045B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103456493A CN102499045B (zh) 2011-11-05 2011-11-05 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103456493A CN102499045B (zh) 2011-11-05 2011-11-05 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102499045A CN102499045A (zh) 2012-06-20
CN102499045B true CN102499045B (zh) 2013-05-15

Family

ID=46211227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103456493A Expired - Fee Related CN102499045B (zh) 2011-11-05 2011-11-05 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102499045B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102763573B (zh) * 2012-07-05 2013-11-13 华南农业大学 一种土壤栽培条件下植物根系原位动态观测装置和系统及观测方法
CN102919073B (zh) * 2012-07-16 2014-11-05 青岛农业大学 一种排除植物根系竞争吸收的作物间作培养装置
CN102860227A (zh) * 2012-09-11 2013-01-09 福建农林大学 一种用于研究根系表型可塑性的试验装置及方法
CN102960264B (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 杭州朗拓生物科技有限公司 一种用于试验家禽光喜好行为的装置和方法
CN103960038B (zh) * 2014-05-29 2017-05-10 福建农林大学 一种用于研究根系竞争策略的试验装置及方法
CN104137761B (zh) * 2014-07-29 2016-02-17 福建农林大学 一种用于研究根系应对垂直障碍的试验装置及其试验方法
CN104126493B (zh) * 2014-07-29 2016-02-17 福建农林大学 一种用于研究根系应对水平障碍的试验装置及其试验方法
CN105432351A (zh) * 2015-12-21 2016-03-30 福建农林大学 测试植物和土壤动物在污染环境中相互影响的装置及方法
CN107079725B (zh) * 2017-04-24 2019-12-24 华南农业大学 植物根层氧化还原电位调控装置及培养装置和调控方法
CN107646411A (zh) * 2017-10-17 2018-02-02 沈阳大学 一种植物根系生长实验装置
CN108513830A (zh) * 2018-07-02 2018-09-11 贵州大学 用于植物根系觅食行为研究的实验装置
CN111903383B (zh) * 2020-08-19 2022-03-01 石河子大学 一种用于研究根系竞争策略的试验装置及方法
CN114041385B (zh) * 2021-11-15 2022-07-15 宁波市农业科学研究院 一种蔬果类作物根部生长发育的研究方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5301465A (en) * 1992-06-18 1994-04-12 Dennis Caferro Planter, and processes for construction thereof and planting therein
CN2483948Y (zh) * 2001-07-10 2002-04-03 华南农业大学 植物根系立体栽培器
CN102087173B (zh) * 2010-11-05 2012-07-04 浙江大学 一种用于根际微域研究的根箱试验装置
CN202310791U (zh) * 2011-11-05 2012-07-11 福建农林大学 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102499045A (zh) 2012-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102499045B (zh) 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置及方法
CN102369877B (zh) 一种用于研究根系垂直方向觅养行为的试验装置及方法
Helliwell et al. The role of plant species and soil condition in the structural development of the rhizosphere
CN102860227A (zh) 一种用于研究根系表型可塑性的试验装置及方法
Hildebrand et al. A monumental cemetery built by eastern Africa’s first herders near Lake Turkana, Kenya
Chen et al. Development, regeneration, and evolution of feathers
Li et al. Interactions between shoot age structure, nutrient availability and physiological integration in the giant bamboo Phyllostachys pubescens
CN202310748U (zh) 一种用于研究根系垂直方向觅养行为的试验装置
CN202310791U (zh) 一种用于研究根系水平方向觅养行为的试验装置
CN103960038B (zh) 一种用于研究根系竞争策略的试验装置及方法
Xue et al. Intraspecific aggregation and soil heterogeneity: competitive interactions of two clonal plants with contrasting spatial architecture
CN104062417B (zh) 一种田间微域试验模型的构建和样品采集方法
Wang et al. Vertical greening systems: technological benefits, progresses and prospects
Li et al. Wetting-driven formation of present-day loess structure
Wang et al. Salinity and disturbance mediate direct and indirect plant–plant interactions in an assembled marsh community
Wang et al. Differential effects of soil texture and root traits on the spatial variability of soil infiltrability under natural revegetation in the Loess Plateau of China
CN204291991U (zh) 一种刺参池塘养殖用网箱装置
Zhang et al. Clonal integration of Fragaria orientalis in reciprocal and coincident patchiness resources: cost-benefit analysis
CN103039406B (zh) 一种虫粪自动分离的粪便养虫装置及其养殖方法
CN101231282B (zh) 一种用于功能基因组研究的组织芯片、及其制备方法和应用
CN105928984A (zh) 一种基于土壤质地的非接触水盐传感器及其测试方法
CN202799764U (zh) 一种用于研究根系表型可塑性的试验装置
Krause-Jensen et al. Testing relationships between macroalgal cover and Secchi depth in the Baltic Sea
CN109856340A (zh) 一种研究泥沙淤积对互花米草生长和根系分布影响的方法
CN104521373A (zh) 一种玉米发芽试验所处砂基质下恒定盐浓度的控制方法

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130515

Termination date: 20151105

EXPY Termination of patent right or utility model