CN105300724B - 田间水稻根系取样装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种田间水稻根系取样装置及方法，该装置包括两端开口的取样器、套装在取样器上端的击打盖、安装在击打盖上的击打装置和推样装置，所述取样器为两端开口的圆筒状结构，其下端内侧设为刃口，其外壁上部对称安装两根手柄，所述击打盖借助于螺钉可拆卸地安装在取样器上端，其具有方便携带，容易拆卸的特点；该方法包括如下步骤：第一步：田间管理；第二步：植株标识；第三步：根系取样；第四步：根系处理；该方法首先进行田间管理，一方面能够促进根系生长，改善土壤条件，便于取样，而且采用取样装置进行取样，大大提高取样效率，改善取样精度。

Description

田间水稻根系取样装置与方法

技术领域

本发明涉及水稻根系取样技术领域，尤其涉及一种田间水稻根系取样装置与方法。

背景技术

根系是植物吸收养分和水分的主要器官，是地上部分赖以生存的基础。植物根系深处地下，观测研究存在困难，因此合理的取根装置和研究方对研究田间根系显得尤为重要。目前，尽管已经有很多关于根系取样以及如何观察根系的装置，但大多集中在非田间条件下。植物根系具有很强的可塑性，在不同生长介质中(如琼脂、水培等)，形态和功能完全不同，故在大田条件下研究根系更符合植物实际的生长状况。

目前，在进行田间水稻根系取样时，一般是采用铁锹直接挖取或使用圆柱形取土器，大多是采用人工，费时费力，特别当取样数量较大时，难以满足试验的需求，错过取样时期。稻田铁锹直接挖取虽然保证了根系上部的完整，但下层根系无法完整取上来。使用圆柱形取土器人工取样，具有保证根系原状、完整，容易反映田间水稻根系特别是深层根系的生长状况，但靠人工敲击，取样筒直径在10cm还可以，超过20cm，人工难以进行。目前，大型机械可以容易将包含根系的土壤取出，但由于其顶盖封闭，无法将含根系的土柱取出，同时不便于携带，尤其在水田中。因此，现有的取样的装置和取样方法存在取样不精确，难以反映田间水稻根系生长的实际特性，给根系的研究带来一定的困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种田间水稻根系取样装置，具有方便携带，容易拆卸特点；与取样器配套安装击打盖和击打装置，同时与取样器配套分体设置的推推样装置，在取样过程中通过击打取样器来加快取样速度，省事省力，而且能够将直径20cm以上含根系原状土体顺利从取样器中取出，分层切割清洗后备用，改善取样精度，能够准确反映田间水稻根系生长的实际特性。

本发明所要解决的技术问题是提供一种田间水稻根系取样方法，通过在取样过程中采用上述根系取样装置，并将取出的包含有水稻根系的圆柱状土体分层切割后分别清洗存储，通过对不同部位根系的观察研究，可以准确了解水稻根系生长的实际特性，提高效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种田间水稻根系取样装置，包括两端开口的取样器、套装在取样器上端的击打盖、安装在击打盖上的击打装置和推样装置，所述取样器为两端开口的圆筒状结构，其下端内侧设为刃口，其外壁上部对称安装两根手柄，所述击打盖借助于螺钉可拆卸地安装在取样器上端。

所述击打盖包括圆形钢板、固定安装在圆形钢板下表面的圆环状套筒和安装在圆形钢板上表面的定位套，所述定位套用于连接击打装置，所述圆环状套筒下沿上开设有绕其轴线均布的三个缺口，所述取样器侧壁上端均匀分布三根径向安装的螺栓，所述圆环状套筒下沿上设置的三个缺口卡装在三根螺栓上，旋紧螺栓将击打盖与取样器固连。

所述推样装置包括推板和推杆，推板为圆盘状钢板，其外径与取样器内径相同，其上表面固定连接与其同轴的推杆。

所述击打装置为机械击打装置、电动击打装置或者气动击打装置。

本发明所要解决的技术问题还在于提供一种水稻根系田间取样方法，包括如下步骤：

第一步：田间管理，在取根前，对田间水稻灌水，保持田间水层3-5cm，维持2-3天；

第二步：植株标识，取根前，首先调查水稻植株有效分蘖或有效穗数，根据平均值选取典型植株并挂牌标识，然后，清理植株旁边的杂物，并将水稻地上部分取样，然后将水稻根基部周围杂物清理干净；

第三步：根系取样，以水稻植株为中心，将取样器下端垂直放置在地面上，并确保取水稻根基部位于取样器中间位置，同时使用击打装置连续击打取样筒上的击打盖，使得取样器逐步向下运动，将水稻根系和周围土体切割成圆柱状，在击打至取样器下端达到犁底层，关闭击打装置；然后将取样器周围土壤挖开，取出取样器，取样器携带圆柱状土体和水稻根系与土壤分离，最后，将取样器放置于根架上，将击打盖拆下，利用推样装置将圆柱状土体推出取样器，并将圆柱状土体根据试验要求进行分层切割，并分别存放在60目尼龙网袋中；

第四步：根系处理，将分割完成的层状土体分别置于水桶中浸泡8-10小时，然后取出用带伞状洒水嘴的水管冲洗，水压控制在0.14MPa以内，否则压力过大容易将根系冲断，将根系与土壤分离出来，同时用镊子将杂质剔除，放置到自封袋中标识，最后置于-15℃至-20℃的环境中保存备用。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过将取样器设置为上下端均开口的筒状结构，在其顶端通过使用螺钉可拆卸地连接击打盖，并且击打盖上安装击打装置，当需要取样时，将击打盖与取样器固定连接，取样器放置到取样位置，人工扶正后气动击打装置对击打盖进行机械敲击，使得取样器产生轴向震动，能够有效加快取样速度，省事省力，而且能够将水稻根系与其周围土体整体取样，分层切割清洗后备用，改善取样精度，能够准确反映田间水稻根系生长的实际特性；通过配套推样装置，在将水稻根系和周围土体切割至取样器内后将其提起，松开取样器顶端的螺栓即可将其与击打盖分离，使用推样装置能够顺利将根系和土体完整从取样器内推出，确保取样根系的完整性，避免在取样过程中造成损伤，提高准确性。

采用上述技术方案所产生的有益效果还在于：通过在取样之前对稻田进行田间干预，提前2-3天灌水，保持土壤湿度和根系正常生长，改善取样完整性，取样过程中采用上述根系取样装置，并将取出的包含有水稻根系的圆柱状土体分层切割后分别清洗存储，通过对不同部位根系的观察研究，可以准确了解水稻根系生长的实际特性，提高效率。

附图说明

图1是田间水稻根系取样装置结构示意图；

图2是推样装置结构示意图；

其中：1、定位套；2、击打盖；3、缺口；4、螺栓；5、手柄；6、取样器；7、推杆；8、推板。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-2所示，本发明公开了一种田间水稻根系取样装置，包括两端开口的取样器6、套装在取样器6上端的击打盖2、安装在击打盖2上的击打装置和推样装置，所述取样器6为两端开口的圆筒状结构，其下端内侧设为刃口，其外壁上部对称安装两根手柄5，所述击打盖2借助于螺钉可拆卸地安装在取样器6上端；所述击打盖2包括圆形钢板、固定安装在圆形钢板下表面的圆环状套筒和安装在圆形钢板上表面的定位套1，所述定位套1用于连接击打装置，所述圆环状套筒下沿上开设有绕其轴线均布的三个缺口3，所述取样器6侧壁上端均匀分布三根径向安装的螺栓4，所述圆环状套筒下沿上设置的三个缺口3卡装在三根螺栓4上，旋紧螺栓4将击打盖2与取样器6固连；所述推样装置包括推板8和推杆7，推板8为圆盘状钢板，其外径与取样器6内径相同，其上表面固定连接与其同轴的推杆7；所采用的击打装置为机械击打装置、电动击打装置或者气动击打装置。

在具体应用过程中，本发明通过将取样器设置为上下端均开口的筒状结构，在其顶端通过使用螺钉可拆卸地连接击打盖，并且击打盖上安装击打装置，当需要取样时，将击打盖与取样器固定连接，取样器放置到取样位置，人工扶正后气动击打装置对击打盖进行机械敲击，使得取样器产生轴向震动，能够有效加快取样速度，省事省力，而且能够将水稻根系与其周围土体整体取样，分层切割清洗后备用，改善取样精度，能够准确反映田间水稻根系生长的实际特性；通过配套推样装置，在将水稻根系和周围土体切割至取样器内后将其提起，松开取样器顶端的螺栓即可将其与击打盖分离，使用推样装置能够顺利将根系和土体完整从取样器内推出，确保取样根系的完整性，避免在取样过程中造成损伤，提高准确性。

本发明还提供了一种水稻根系田间取样方法，包括如下步骤：

第一步：田间管理，为达到此取样装置取根系的顺利进行，需要合适的田间管理，如需要对稻田进行适度搁田。这项工作，一般在水稻秧苗达到8个分蘖左右时进行，直到田间至呈现鸡爪裂，人可以站立田中为合适的标准，以后干湿交替灌溉即可。这样水稻根系生长良好，同时便于田间根系取样的操作在取根前，对田间水稻灌水，保持田间水层3-5cm，维持2-3天；

第二步：植株标识，取根前，首先调查水稻植株有效分蘖或有效穗数，根据平均值选取典型植株并挂牌标识，然后，清理植株旁边的杂物，并将水稻地上部分取样，然后将水稻根基部周围杂物清理干净；

第三步：根系取样，以水稻植株为中心，将取样器6下端垂直放置在地面上，并确保取水稻根基部位于取样器6中间位置，同时使用击打装置连续击打取样筒上的击打盖2，使得取样器6逐步向下运动，将水稻根系和周围土体切割成圆柱状，在击打至取样器下端达到犁底层，关闭击打装置；然后将取样器6周围土壤挖开，取出取样器6，取样器6携带圆柱状土体和水稻根系与土壤分离，最后，将取样器6放置于根架上，将击打盖拆下，利用推样装置将圆柱状土体推出取样器6，并将圆柱状土体根据试验要求进行分层切割，并分别存放在60目尼龙网袋中；

第四步：根系处理，将分割完成的层状土体分别置于水桶中浸泡8-10小时，然后取出用带伞状洒水嘴的水管冲洗，水压控制在0.14MPa以内，否则压力过大容易将根系冲断，将根系与土壤分离出来，同时用镊子将杂质剔除，放置到自封袋中标识，最后置于-15℃至-20℃的环境中保存备用。

在具体应用过程中，本发明通过在取样之前对稻田进行田间干预，提前2-3天灌水，保持土壤湿度和根系正常生长，改善取样完整性，取样过程中采用上述根系取样装置，并将取出的包含有水稻根系的圆柱状土体分层切割后分别清洗存储，通过对不同部位根系的观察研究，可以准确了解水稻根系生长的实际特性，提高效率。

Claims (3)

1.一种田间水稻根系取样装置，其特征在于：包括两端开口的取样器(6)、套装在取样器(6)上端的击打盖(2)、安装在击打盖(2)上的击打装置和推样装置，所述取样器(6)为两端开口的圆筒状结构，其下端内侧设为刃口，其外壁上部对称安装两根手柄(5)，所述击打盖(2)借助于螺钉可拆卸地安装在取样器(6)上端；所述击打盖(2)包括圆形钢板、固定安装在圆形钢板下表面的圆环状套筒和安装在圆形钢板上表面的定位套(1)，所述定位套(1)用于连接击打装置，所述圆环状套筒下沿上开设有绕其轴线均布的三个缺口(3)，所述取样器(6)侧壁上端均匀分布三根径向安装的螺栓(4)，所述圆环状套筒下沿上设置的三个缺口(3)卡装在三根螺栓(4)上，旋紧螺栓(4)将击打盖(2)与取样器(6)固连；所述推样装置包括推板(8)和推杆(7)，推板(8)为圆盘状钢板，其外径与取样器(6)内径相同，其上表面固定连接与其同轴的推杆(7)；所述刃口的形状为弧形。

2.根据权利要求1所述的田间水稻根系取样装置，其特征在于：所述击打装置为机械击打装置、电动击打装置或者气动击打装置。

3.一种水稻根系田间取样方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：田间管理，在取根前，对田间水稻灌水，保持田间水层3-5cm，维持2-3天；

第二步：植株标识，取根前，首先调查水稻植株有效分蘖或有效穗数，根据平均值选取典型植株并挂牌标识，然后，清理植株旁边的杂物，并将水稻地上部分取样，然后将水稻根基部周围杂物清理干净；

第三步：根系取样，以水稻植株为中心，将取样器(6)下端垂直放置在地面上，并确保取水稻根基部位于取样器(6)中间位置，同时使用击打装置连续击打取样筒上的击打盖(2)，使得取样器(6)逐步向下运动，将水稻根系和周围土体切割成圆柱状，在击打至取样器下端达到犁底层，关闭击打装置；然后将取样器(6)周围土壤挖开，取出取样器(6)，取样器(6)携带圆柱状土体和水稻根系与土壤分离，最后，将取样器(6)放置于根架上，将击打盖拆下，利用推样装置将圆柱状土体推出取样器(6)，并将圆柱状土体根据试验要求进行分层切割，并分别存放在60目尼龙网袋中；

第四步：根系处理，将分割完成的层状土体分别置于水桶中浸泡8-10小时，然后取出用带伞状洒水嘴的水管冲洗，水压控制在0.14MPa以内，否则压力过大容易将根系冲断，将根系与土壤分离出来，同时用镊子将杂质剔除，放置到自封袋中标识，最后置于-15℃至-20℃的环境中保存备用。