CN108260442A - 一种可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,该可扩展装置包括底座和壁板,该底座包括内环底座和外环底座,该内环底座可直接安装于外环底座,该内环底座和外环底座外围为支撑凹槽;该壁板包括内环壁板和外环壁板,该内环壁板和外环壁板分别可拆卸地插装于该内环底座和外环底座外围的支撑凹槽内,该内环壁板外侧和外环壁板内侧均设置有垂直凹槽;该可扩展装置还包括隔板,该隔板可拆卸地安装于该内环壁板外侧垂直凹槽与外环壁板内侧垂直凹槽之间。本发明相对于现有技术,装置可以随着植物的生长而不断的扩展,可实现根系及生长土壤环境的图像观察与相关理化性质无损伤的测量。
Description
技术领域
本发明属于植物根系观测技术领域,尤其涉及一种可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置。
背景技术
目前,在陆地生态系统中,植物的地上部分通过光合作用、蒸腾作用等过程为整个系统提供最初的有机物质。而地下部分的根系则具有锚定植株、吸收和运输土壤中水分及养分、合成和贮藏营养物质等重要功能。土壤中的物质和能量被植物获取和利用均是通过根系得以实现,根系则是植物与土壤中各种物质及信息交换的关键系统。但是,由于受观测手段和研究方法的限制,人们对植物地下根系系统的研究远远落后于其地上部分。特别是地下根系的复杂形态及土壤的不透明属性使得对其观测愈加困难。根系的研究对于解决全球粮食安全问题具有决定性意义。然而,目前植物地下根系系统研究的迟缓,已严重制约着植物生理学、陆地生态系统与全球变化等相关研究方向的理论拓展。显然,缺乏有效的植物根系原位无损观测手段与方法已成为制约深入研究植物生理和地下生态学的关键因素。
现有的观测容器,如CN205017945U公开了一种看得见土的半透明科普容器,通过在容器本体的一侧设置透明的插片,通过插片可以直接观测容器内的土壤结构,虽然通过插片的插拔实现土壤的观测,但容易不可扩展,无法实现同一植株在不同土壤中的生长变化。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足,提供一种可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置。
为实现上述目的,本发明提供一种可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,该可扩展装置包括底座和壁板,该底座包括内环底座和外环底座,该内环底座可直接安装于外环底座,该内环底座和外环底座外围为支撑凹槽;该壁板包括内环壁板和外环壁板,该内环壁板和外环壁板分别可拆卸地插装于该内环底座和外环底座外围的支撑凹槽内,该内环壁板外侧和外环壁板内侧均设置有垂直凹槽;该可扩展装置还包括隔板,该隔板可拆卸地安装于该内环壁板外侧垂直凹槽与外环壁板内侧垂直凹槽之间。
进一步地,该壁板设有圆孔。
更进一步地,该壁板圆孔可插入螺丝,当根系穿过壁板时,该螺丝设置为中空,该螺丝附弹性薄膜,该薄膜中心设有小孔;当根系不穿过壁板时,该螺丝设置为无孔螺丝。
更进一步地,该可扩展装置还包括单根观测管,该单根观测管可安装在壁板圆孔上。
更进一步地,该单根观测管插入内环壁板圆孔的一端用弹性薄膜封闭,该弹性薄膜中间留有小孔,根系可以穿过小孔。
内、外环壁板都可以设有圆孔,圆孔可以通过螺丝封闭,需要时,都可以插入单根观测管。
更进一步地,该可扩展装置还包括液体承接装置,该液体承接装置安装于内环底座和外环底座的下方。
更进一步地,该液体承接装置设有凹槽漏孔,该可扩展装置还包括输水导管,该输水导管插接在该液体承接装置的凹槽漏孔中。
更进一步地,该可扩展装置还包括过滤网,该过滤网覆盖于液体承接装置。
更进一步地,该壁板上部设有贯穿壁板的十字形孔,该十字形孔沿壁板垂直中心线左右对称。
更进一步地,该壁板上部设有水平凹槽,该水平凹槽的深度深于该壁板上垂直凹槽的深度。
更进一步地,该壁板十字形孔中心点与垂直凹槽和水平凹槽交界处几何中心点重合。
更进一步地,该外环壁板外侧设置有垂直凹槽,该内环壁板外侧垂直凹槽和外环壁板内侧垂直凹槽一一对应,当系统进行扩展时,外环壁板外侧垂直凹槽和更外环相邻的外环壁板内侧垂直凹槽一一对应,且对应垂直凹槽连线的延长线经过可扩展装置的圆心。
更进一步地,该内环底座和外环底座支撑凹槽内部设有均匀分布的凸起。
更进一步地,该壁板可以使用整体设计或使用分段设计。
更进一步地,该外环底座为一个或一个以上。
更进一步地,该内环底座的外侧设置有若干衔接凸起,该外环底座的内侧设置有若干衔接凹槽,该内环底座的衔接凸起和外环底座的衔接凹槽一一对应,内环底座外侧的衔接凸起可直接安装于外环底座内侧的衔接凹槽上。
更进一步地,该壁板水平凹槽用于放置具有伸缩性的卡套、卡带或卡箍。
更进一步地,该内环底座和外环底座的支撑凹槽内部设有均匀分布的凹槽漏孔。
更进一步地,该内环壁板和外环壁板底部中间位置均设有一凹槽。
更进一步地,该壁板上侧的厚度略厚于壁板下侧的厚度。
更进一步地,该壁板为透明板,也可为非透明板。
更进一步地,该底座为圆形,该壁板为圆弧形,该支撑凹槽为圆弧形。
更进一步地,该底座为多边形,该壁板为长方形,该支撑凹槽为直线形。
本发明相对于现有技术,(1)本装置包括内环和一个或一个以上外环,装置可以随着植物的生长而不断的扩展,传统的植物栽培装置,在植物不断生长,体积不断增加的过程中,需要分盆等处理,而分盆处理则会破坏植物原来的生长环境,甚至破坏一部分根系系统,从而对植物的生长带来影响。本发明则不需要对原根系与土壤进行处理,对装置进行扩展时,在内外层壁板之间形成的圆环柱型空隙内放入土壤,然后将内层壁板拔出即可;(2)本装置可以通过隔板将内外层壁板之间形成的圆环柱型空隙隔成几个圆弧柱型区域,不同的圆弧柱型区域放置不同类型的土壤。可以实现同一植物根系在不同土壤状况下的生长与观测。当植物根系长到与内层壁板接触时,可以提起内层壁板,然后让根系长入圆弧柱型区域。由于每个圆弧柱型区域被隔板隔开,因此,同一株植物的不同方向根系可以在盛放不同类型土壤的圆弧柱型区域生长。当生长到一定程度后,可以通过外层壁板观看根系情况。同时,由于设置有隔板,本装置可以实现对同一株植物不同方位根系在不同土壤环境中的控制性生长。从而可以将植株之间的个体差异摒弃,全面真实的研究根系在不同土壤环境中的生长发育规律。为植物根系的根际界面提供可实现不同尺度观测的视窗。当植物根系生长到土壤与壁板交界处时,可以通过壁板查看根系的粗根系的生长情况。当需要观测更加微观的根系图像时,可以将壁板提起,将根系暴露在空气中,从而利用显微放大光路进行微观观测;(3)本装置壁板设计有圆孔,圆孔上可塞进中心中空的螺丝,而螺丝的前端将有薄膜封闭,薄膜上有小孔。使得根系可以穿透薄膜,并随着根系生长变粗封闭薄膜上的小孔,进而穿过内环壁板,进入壁板外侧土壤环境中。当无根系穿透壁板时,壁板上的圆孔将由无孔螺丝封闭。这样的设计可以使得内环的水溶液尽可能较少的侵入到内环壁板外侧土壤环境,也使得壁板外侧土壤环境与壁板内侧土壤环境尽可能的减少交互。这样有利于更好的开展相关的土壤变化对根系的影响实验;(4)本装置可将用于观测单个根系的单根观测管安装在内环壁板圆孔上,从而根系可以穿透内环壁板圆孔,生长入单根观测管中。插入壁板圆孔的单根观测管部分,同样用中心带有小孔的薄膜封闭,单根观测管不仅可以对单根进行观察,而且可以对浇灌到单根上的溶液进行收集,并进行测试,实时分析其根系分泌物,根系微生物的情况,这样可以实现对根系实现全面的观察,并对相关参数进行全面的测量。可实现对单一根系进行更加精准的观测。除了通过单根观测管来看根系生长变化外,更为重要的是,可以通过单根观测管的上端的圆孔,注入水或者相关培养液,而通过观测管的下侧的漏孔,将漏出的溶液收集。然后,对溶液进行分析,获取其微生物、根系分泌物的成分与分布。这样,就可以长时间观测根系及根系界面的相关化学变化过程;(5)为了实现对根土界面、根际相关过程的测量,本装置还包括过滤网和液体承接装置,当为不同分区的根系、土壤浇水时,可以通过液体承接装置承接从不同分区漏下,且被滤网过滤过的液体,可以对液体进行微生物变化测量,进行化学物变化测量。实现了不仅可以对根系进行图像式的观察,也可以对相关根系土壤进行理化性质测量,这样更有利于根系与土壤,土壤微生物,乃至土壤线虫等相关作用的研究。
附图说明
图1是本发明一种实施例的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置的结构示意图
图2是本发明一种实施例液体承接装置的结构示意图
图3是本发明一种实施例圆形双层壁板式可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置的结构示意图
图4是本发明一种实施例内环壁板的结构示意图
图5是本发明一种实施例外环壁板外侧的结构示意图
图6是本发明一种实施例外环壁板内侧的结构示意图
图7是本发明一种实施例内环底座内部的结构示意图
图8是本发明一种实施例内环底座外部的结构示意图
图9是本发明一种实施例外环底座内部的结构示意图
图10是本发明一种实施例外环底座外部的结构示意图
图11是本发明一种实施例液体承接装置内部的结构示意图
图12是本发明一种实施例液体承接装置外部的结构示意图
图13是本发明一种实施例单根观测管的结构示意图
图14是本发明一种实施例圆形三层壁板式可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置的结构示意图
图15是本发明一种实施例分段壁板的结构示意图
图16是本发明一种实施例六边形双层壁板式可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置的结构示意图
1、内环壁板;2、隔板;3、外环壁板;4、内环底座;5、外环底座;6、过滤网;7、液体承接装置;8、输水导管;9、烧杯;10、内环壁板水平凹槽;11、内环壁板十字形孔;12、内环壁板垂直凹槽;13、内环壁板圆孔;14、内环壁板螺丝;15、内环壁板手提凹槽;16、外环壁板水平凹槽;17、外环壁板十字形孔;18、外环壁板外侧垂直凹槽;19、外环壁板手提凹槽;20、外环壁板内侧垂直凹槽;21、内环底座支撑凹槽内壁;22、内环底座支撑凹槽外壁;23、内环底座漏水孔;24、内环壁板固定凸起;25、内环底座衔接凸起;26、内环底座支撑;27、内环底座凹槽漏孔;29、外环底座支撑凹槽外壁;30、外环底座支撑凹槽内壁;31、外环壁板固定凸起;32、外环底座漏水孔;33、外环底座支撑;34、外环底座衔接凹槽;35、外环底座凹槽漏孔;36、外环底座衔接凸起;38、液体承接装置衔接凹槽;39、液体承接装置隔板;40、液体承接装置漏水孔;41、液体承接装置支撑;43、液体承接装置凹槽漏孔;44、单根观测管;45、上段壁板下部;46、下段壁版上部;47、固定连接孔;48、连接固定件
具体实施方式
下面结合附图,详细说明本发明的具体实施方式。
图1为本发明一种实施例的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置的结构示意图。
该可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置包括底座、壁板和隔板(2),该底座包括内环底座(4)、外环底座(5),壁板包括内环壁板(1)和外环壁板(3)。内环底座(4)和外环底座(5)安放在一液体承接装置(7)上面。下面分别对底座、壁板和隔板的构成进行说明。
底座的构成如图7-10所示:
底座为可扩展设计,通过环型底座进行扩展,可以包括一个内环底座(4)和一个或一个以上外环底座(5)。该内环底座(4)的外侧设置有若干衔接凸起(25),该外环底座(5)的内侧设置有若干衔接凹槽(34),该内环底座(4)的衔接凸起(25)和外环底座(5)的衔接凹槽(34)一一对应,使得内环底座(4)外侧的衔接凸起(25)可直接安装于外环底座(5)内侧的衔接凹槽(34)上。该外环底座(5)的外侧也设置有若干衔接凸起(36),和相邻外环底座(5)的衔接凹槽(34)一一对应,以便不断向外扩展。同时,外环底座(5)还可以支撑内环底座(4)。其中内环底座(4)设有内环底座支撑(26),外环底座(5)设有外环底座支撑(33)。设有这样既可以防止内环底座(4)漏下,又可以防止内外环底座(4)发生相对旋转作用。这样就可以不断扩展以满足植物生长与根系观测的需要。
每个内环底座(4)和外环底座(5)外围为凸起的支撑凹槽,其中内环底座(4)上的支撑凹槽包括内环底座支撑凹槽内壁(21)、内环底座支撑凹槽外壁(22);外环底座(5)的支撑凹槽包括外环底座支撑凹槽外壁(29)、外环底座支撑凹槽内壁(30),支撑凹槽用于壁板的插入与固定。
支撑凹槽内部每隔一段距离有凹槽漏孔,用于漏出落入支撑凹槽的土壤。其中内环底座(4)设有内环底座凹槽漏孔(27),外环底座(5)设有外环底座凹槽漏孔(35)。
支撑凹槽内部每隔一段距离有固定凸起,其中内环底座(4)支撑凹槽设有内环壁板固定凸起(24),外环底座(5)支撑凹槽设有外环壁板固定凸起(31),固定凸起用来固定壁板,防止壁板左右移动。同时,不同尺寸环形底座支撑凹槽内部的固定凸起在环形底座进行安装时,要保持一条射线,这样可以保证内外层壁板之间放置隔板(2)时,可以完全吻合。另外,底座上有若干漏水孔,用于渗透水,其中内环底座(4)上设有内环底座漏水孔(23),外环底座(5)上设有外环底座漏水孔(32)。
底座除了圆环形设计外,还可以按照多变形的形式设计,底座是多边形设计还是圆环形设计,也就决定了壁板的设计形式。若底座是多边形,则壁板为长方形设计,若底座是圆环形设计,则壁板变为圆弧形设计,如图16所示。
壁板的构成如图4-6所示:
可扩展装置根据底座的数量设置多层壁板,装置可以根据植物生长的需要和根系观察的需要进行扩展。壁板包括内环壁板(1)和一层或一层以上外环壁板(3),该内环壁板(1)和外环壁板(3)分别可拆卸地插装于内环底座(4)和外环底座(5)外围的支撑凹槽内,也就是在壁板插入支撑凹槽内后,在有需要的时候可以随时拔出,在观测完之后又可以插入支撑凹槽中。
内环壁板(1)的正中间外侧设有平行于壁板左右两边的垂直凹槽(12),外环壁板(3)正中间内外侧均设有平行于左右两边的垂直凹槽,包括外环壁板外侧垂直凹槽(18)、外环壁板内侧垂直凹槽(20),其主要作用是利用内环壁板外侧垂直凹槽(12)与外环壁板的内侧垂直凹槽(20)共同固定隔板(2),将内外环壁板形成的环行区域,进行隔开。垂直凹槽的数量可以为多个,但需保证外环壁板(3)上的垂直凹槽与内环壁板(1)上的垂直凹槽一一对应,且对应凹槽的连线的延长线经过可扩展装置的圆心,这样可以保证更好的放置隔板(2)。另外,内环壁板(1)的内侧也可设置垂直凹槽,内环壁板(1)有了凹槽可以在对应位置设置隔板(2),将内环区域分割成不同的区域,丰富了装置使用的各种可能性。
壁板上部靠近顶端的位置设有水平凹槽,包括内环壁板水平凹槽(10)和外环壁板水平凹槽(16),该水平凹槽的深度深于壁板上垂直凹槽的深度。水平凹槽用于放置具有伸缩性的卡套、卡带或卡箍,可用于紧固壁板。由于水平凹槽的深度深于垂直凹槽,因而,其不影响隔板插入垂直凹槽。紧固壁板的装置可以是具有弹性的橡胶带,也可以是具有收缩紧固作用的卡箍,也可以是在装置进行植物栽培,放入土壤时,对壁板进行紧固的卡套。防止壁板之间有缝隙,而让土壤等散落出。卡套一般放置在壁板的水平凹槽位置,用于紧固壁板,使得壁板的接触更紧密。
内环壁板(1)和外环壁板(3)上部,位于水平凹槽与垂直凹槽交界处均设有贯穿壁板的十字形孔,包括内环壁板十字形孔(11)和外环壁板十字形孔(17),该十字形孔沿壁板垂直中心线左右对称,该壁板十字形孔中心点与垂直凹槽和水平凹槽交界处几何中心点重合,即十字形孔水平部分与水平凹槽部分重合,十字形孔的垂直部分与壁板垂直凹槽部分重合。其中,十字形孔的上部与壁板底座顶部平齐,即为开口状态,用于在上端固定隔板。具体地说,内环壁板(1)与中环壁板(位于内环壁板和外环壁板之间)的十字形孔沿垂直凹槽方向延伸至壁板顶端,外环壁板(3)的十字形孔不延伸至壁板顶端,由于水平凹槽的深度与十字形孔的深度深于垂直凹槽,因而,其不影响隔板插入垂直凹槽。
壁板既可以使用整体设计,也可以用分段设计。分段设计的好处是,当需要对壁板进行长时间提起处理时,可以一次去掉顶端壁板,为下侧的根系生长提供扩展空间,而不影响装置整体的稳定性。图15是本发明一种实施例分段壁板的结构示意图。每一段壁板的下部,即上段壁板下部(45)外侧设计为阶跃式凹陷,中间与下段壁板,即中下段壁版上部(46)内侧设计为阶跃式凹陷,这样使得上下壁板连接处可以通过彼此凹陷相承接。同时,壁板下部外侧未凹陷处有固定连接孔(47),壁板上部内侧未凹陷处亦设计有固定连接孔(47)。上下壁板的圆孔重合,可以通过插入圆柱形塞子的连接固定件(48)进行固定。
壁板左右两侧交接界面处一侧有凸起,一侧有凹槽。这样在放置壁板时,一个壁板的凸起可以和邻近壁板的凹槽相吻合。当有卡箍或者松紧性橡胶带紧固所有安装好的壁板时,凹槽与凸起之间的吻合也可以为几个壁板形成紧固筒形提供支撑。
壁板底部中间位置开一凹槽,对应于支撑凹槽中间位置设置的固定点,壁板底部凹槽用于将壁板固定在底座支撑凹槽中设置的固定点上。防止壁板沿底座支撑凹槽运动,这样就不会影响整体的装配。
另外一种方式,也可以在底座支撑凹槽内部均匀设置若干个固定凸起,固定凸起高度与支撑凹槽顶端相同。在放置时,既可以将壁板放置于两个固定凸起的中间位置;也可以将壁板骑放于固定凸起之上,这样可以对壁板起到固定作用。
另外,壁板十字形孔上部设有手提凹槽,包括内环壁板手提凹槽(15)、外环壁板手提凹槽(19),方便拉提壁板。
壁板的个数可以根据实际情况,进行选择。壁板可为透明,也可为不透明,可以直接插在底座周边的支撑凹槽内,透明壁板可以直接观察根系在土壤中生长的情况。当使用透明壁板时,由于光对根系的生长有一定的影响,因此,还需设置套袋。当植物和土壤放入装置后,用不透明的可伸缩的套袋套到装置周围。可扩展装置若要装配不透明壁板,当需要对根系进行观测,则只能提起壁板。
内环壁板(1)和外环壁板(3)上侧的厚度略厚于壁板下侧的厚度,这样当提起壁板时,就不会带出土壤,方便壁板的插拔。
壁板的形状根据底座的形状进行配合设计,底座是多边形设计还是圆环形设计,也就决定了壁板的设计形式。壁板可以是弧形壁板,也可以是长方形壁板。若是长方形壁板,则底座对应是多边形式设计,即最内侧底座为多边形式设计,外侧底座也为多边形式设计。
隔板(2)的构成如图3、图14所示:
隔板(2)可拆卸地安装于内环壁板外侧(即内环壁板的外壁)垂直凹槽(12)与外环壁板内侧(即外环壁板的内壁)垂直凹槽(20)之间。也就是在需要观测的时候可以随时拔出隔板(2),在观测完毕后可以重新插入隔板(2)。隔板(2)放置在两层壁板之间,隔板(2)上端两侧有凸起,用于固定在垂直壁板上。虽然,壁板有内外侧凹槽协同作用,完成对隔板的固定,但为增加固定的紧固度,隔板上端两侧设有凸起。隔板(2)的高度,可以根据装置的需要,进行相关设计。当然,隔板也可以设计成顶端无两端凸起的形式。
本发明还可以包括单根观测管(44)、过滤网(6)、液体承接装置(7)、输水导管(8)、烧杯(9),构成如图2、图11-13所示:
内环壁板(1)设有若干圆孔(13),内环壁板圆孔(13)可插入螺丝(14),内环壁板螺丝(14)可为中空,也可为非中空(无孔),当螺丝(14)为中空时,内环壁板螺丝附弹性薄膜,薄膜中心可设有小孔。外环壁板(3)也可以设置若干圆孔,与内环壁板(1)设置圆孔的作用相同。如图4,之所以在壁板设计圆孔(13),是为了让根系可以穿透壁板(1),进入壁板外侧土壤环境中。当无根系穿透壁板时,壁板上的圆孔(13)将由螺丝(14)封闭。这样的设计可以使得内环的水溶液尽可能较少的侵入到内环壁板(1)外侧土壤环境;也使得壁板外侧土壤环境与壁板内侧土壤环境尽可能的加少交互。这样有利于更好的开展相关的土壤变化对根系的影响的实验。另外,若内环壁板螺丝(14)为中空,其上可以附着弹性薄膜,当根系生长到薄膜处时,可以在薄膜处穿刺一小孔。这样根系可以通过小孔从壁板内侧生长到壁板外侧。同时,随着根系的生长,小孔被封闭。进而避免了壁板内外侧土壤环境的交互,螺丝是否中空,薄膜是否设置小孔,可根据使用的需求进行选择。
如图13所示,为了更好地实现单根的观测,该可扩展装置还包括用于观测单个根系的单根观测管(44),该单根观测管(44)盛放土壤后可以安装在内环壁板圆孔(13)上。从而根系可以穿透内环壁板圆孔(13),生长入单根观测管(44)中,单根观测管(44)也可以安装在外环壁板的圆孔上。单根观测管插入壁板圆孔的前端部分,需要用薄膜封闭,薄膜中心处可刺穿一小孔。单根观测管(44),不仅可以对单根进行观察,而且可以对浇灌到单根上的溶液进行收集,并进行测试,这样可以对根系实现全面的观察,并对相关参数进行全面的测量。这样可以对单一根系进行更加精准的观测。首先,可以通过单根观测管(44)来看根系生长变化。更为重要的是,可以通过单根观测管(44)的上端的圆孔,注入水或者相关培养液,而通过单根观测管(44)下侧的漏孔,将漏出的溶液收集。然后,对溶液进行分析,获取其微生物,根系分泌物的成分与分布。这样,就可以长时间观测根系,根系界面的相关化学变化过程。该单根观测管(44)的前端可以用弹性薄膜封闭,弹性薄膜中间留有小孔。弹性薄膜中间留有小孔。当根系穿过弹性薄膜时,小孔会随着根系的生长而被撑大,这样弹性薄膜便把观测壁板内外侧的土壤环境完全隔离,从而减少内外土壤环境的交互。
为了实现对根土界面、根际相关过程的测量,该可扩展装置还包括液体承接装置(7)和过滤网(6),液体承接装置(7)通过液体承接装置衔接凹槽(38)安装于内环底座(4)和外环底座(5)下方,该过滤网(6)覆盖于液体承接装置(7)。当为不同分区的根系、土壤浇水时,可以通过液体承接装置(7)承接从不同分区漏下,且被过滤网(6)过滤过的液体,可以对液体进行微生物变化测量,进行化学物变化测量。这样,不仅可以对根系进行图像式的观察,也可以对相关根系土壤进行理化性质测量,更有利于根系与土壤,土壤微生物,乃至土壤线虫等相关作用的研究。该液体承接装置(7)还设有液体承接装置凹槽漏孔(43)、液体承接装置漏水孔(40)、液体承接装置隔板(39)、液体承接装置支撑(41),其中液体承接装置漏水孔(40)用于漏水,液体承接装置凹槽漏孔(43)用于清除掉落在凹槽的泥土或细小杂物,液体承接装置隔板(39)用于隔开,液体承接装置支撑(41)用于支撑液体承接装置。
该可扩展装置还包括输水导管(8),该输水导管(8)插接在液体承接装置的凹槽漏孔(43)中。输水导管(8)中接到的液体可以用烧杯(9)承接,用其他杯子也可,只需可以承接液体即可。
该可扩展装置还可以包括扁形钩,用于钩拉壁板,也可以用于清除底座凹槽中落入的土壤颗粒。
实施例1
如图14所示,本实施例为圆形三层壁板式可扩展装置。本实施例可以实现三层扩展,即为三层圆环设计,事实上,本装置可以根据实际需求,进行多层无限扩展,只需增加多个底座外环和相应的外环壁板即可。
本实施例中装置总体高度170mm,底座整体直径为250mm。其中底座支撑3mm,底座厚度为3mm,装置有效高度167mm,内外环壁板顶部厚分别为:内环壁板顶部厚4.6mm,中环壁板顶部厚5.0mm,外环壁板顶部厚5.0mm。
内环壁板外侧垂直凹槽深度为2mm,中环和外环壁板外侧垂直凹槽深度为1.5mm,宽度为3mm(垂直于壁板外侧方向,垂直投影宽度为3mm)。设置内中外环壁板外侧水平凹槽,水平凹槽顶端距离壁板顶端11mm,深度3mm,高度为5mm。
内环、中环、外环底座用于插入壁板的支撑凹槽內壁与外壁等高同为15mm,厚度为1.5mm
内环、中环、外环壁板上部设有贯穿壁板的十字形孔,十字形孔中心点与垂直凹槽和水平凹槽交界处几何中心点重合。十字形孔水平部分与水平凹槽部分重合,十字形孔的垂直部分与壁板垂直凹槽部分重合。十字形孔沿壁板垂直中心线左右对称。十字形孔顶端距离壁板顶端8mm,十字形孔垂直部分高13mm;内环壁板上的十字形孔处于内环壁板外侧面上的圆弧长为10mm,中环壁板上的十字形孔处于中环壁板外侧面上的圆弧长为16mm,外环壁板上的十字形孔处于壁板外侧面上的圆弧长为22mm。
隔板长度为143mm。即170-3(底座支撑厚度)-3(底座厚度)-21(十字形孔垂直部分至顶端8,十字形孔高度为13)=143mm,隔板设计为上下等厚度3mm,同理壁板垂直凹槽宽度也为上下一致宽3mm(垂直于壁板外侧方向,垂直投影宽度为3mm)。
内外环壁板底部插入底座支撑凹槽的部分左右各设计2mm圆弧的内陷,2mm为壁板外侧的弧长,在内外环底座卡口的正上方底座支撑凹槽内(即壁板边沿延伸至底座凹槽处为中心点),设计一个壁板固定凸起,防止壁板在凹槽内滑动,壁板固定凸起的中心点为壁板边沿延伸至底座凹槽处,壁板固定凸起尺寸为壁板外侧4mm弧长,内环底座壁板固定凸起高度为12mm,外环底座壁板固定凸起高度为12mm,每个底座六个壁板固定凸起。同时壁板下部正中间处设置有凹槽,凹槽尺寸大小与壁板固定凸起相同,亦可以使得壁板骑在底座壁板固定凸起处。
第一环与第二环隔板尺寸:高度143mm,厚度3mm,上部宽为33.5mm,底部宽为为30.5mm,底部靠近内环台阶尺寸15mm*1.5mm*3mm,靠近第二环台阶为15*1.5mm
第二环与第三环隔板尺寸:高度143mm,厚度3mm,上部宽33.5mm,底部宽30.5mm,底部靠近内环台阶尺寸15mm*1.5mm*3mm,靠近第二环台阶为15mm*1.5mm*3mm.
实施例2
如图3所示,本实施例为圆形双层壁板式可扩展装置。即只包括内环和一个外环的双层底座,其中内环底座(4)为圆形,外环底座为圆环形(5)。
实施例3
如图16所示,本实施例为六边形双层壁板式可扩展装置。本可扩展装置也可以设计成多边形,如四边形、六边形、八边形等,内外环底座可以设计成多边形,内外环壁板整体为长方形,其余隔板、凹槽等设计都与环形设计相同。即当可扩展装置为四边形时,内外环底座也为四边形,当可扩展装置为六边形时,内外环底座也为六边形,以此类推。
该实施例为多变形扩展方式,实施例中也为三层扩展。事实上,本装置可以根据实际需求,进行多层无限扩展,原理相同。本实施例中装置总体高度170mm,底座最外层外切圆整体直径为250mm。其中底座支撑高度3mm,底座壁厚厚度为3mm,装置装置有效高度167mm,内外多边环形装置的壁板顶部厚分别为:内环多边形壁板顶部厚4.6mm,中环多边形壁板顶部厚5.0mm,外环多边形壁板顶部厚5.0mm。
内环壁板外侧垂直凹槽深度为2mm,中环和外环壁板外侧垂直凹槽深度为1.5mm,宽度为3mm(垂直于壁板外侧方向,垂直投影宽度为3mm)。设置内中外环壁板外侧水平凹槽,水平凹槽顶端距离壁板顶端11mm,深度3mm,高度为5mm。
多边形内环、多边形中环、多边形外环底座用于插入壁板的凹槽內壁与外壁等高同为15mm,厚度为1.5mm。
多边形内环、多边形中环、多边形外环壁板上部设有贯穿壁板的十字形孔,十字形孔中心点与垂直凹槽和水平凹槽交界处几何中心点重合。十字形孔水平部分与水平凹槽部分重合,十字形孔的垂直部分与壁板垂直凹槽部分重合。十字形孔沿壁板垂直中心线左右对称。十字形孔顶端距离壁板顶端8mm,十字形孔垂直部分高13mm;内环壁板上的十字形孔水平距离为10mm,中环壁板上的十字形孔处于中环壁上的边长为16mm,外环壁板上的十字形孔处于中环壁上的边长为22mm。
隔板长度为143mm。即170-3(底座支撑厚度)-3(底座厚度)-21(十字形孔垂直部分至顶端8,十字形孔高度为13)=143mm,隔板设计为上下等厚度3mm,同理壁板垂直凹槽宽度也为上下一致宽3mm(垂直于壁板外侧方向,垂直投影宽度为3mm)。
内外多边形环壁板底部插入底座凹槽的部分左右各设计2mm的内陷,在内外环底座卡口的正上方底座凹槽内(即壁板边沿延伸至底座凹槽处为中心点),设计一个凹槽壁板固定凸起,防止壁板在凹槽内滑动,凹槽壁板固定凸起的中心点为壁板边沿延伸至底座凹槽处,凹槽壁板固定凸起尺寸为4mm,内环多边形底座凹槽壁板固定凸起高度为12mm,外环多边形底座凹槽壁板固定凸起高度为12mm,每个底座六个壁板固定凸起。同时壁板下部正中间处设置有凹槽,凹槽尺寸大小与壁板固定凸起相同,亦可以使得壁板骑在底座壁板固定凸起处。
第一多边形环与第二多边形环隔板尺寸:高度143mm,厚度3mm,上部宽为33.5mm,底部宽为为30.5mm,底部靠近内环台阶尺寸15mm*1.5mm*3mm,靠近第二环台阶为15*1.5mm。
第二多边形环与第三多边形环隔板尺寸:高度143mm,厚度3mm,上部宽33.5mm,底部宽30.5mm,底部靠近内环台阶尺寸15mm*1.5mm*3mm,靠近第二环台阶为15mm*1.5mm*3mm。
以上介绍了一种可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置。本发明并不限定于以上实施例,任何未脱离本发明技术方案,即仅仅对其进行本领域普通技术人员所知悉的改进或变更,均属于本发明的保护范围之内。
Claims (22)
1.一种可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,所述可扩展装置包括底座和壁板,其特征在于:所述底座包括内环底座和外环底座,所述内环底座直接安装于外环底座,所述内环底座和外环底座外围为支撑凹槽;所述壁板包括内环壁板和外环壁板,所述内环壁板和外环壁板分别可拆卸地插装于所述内环底座和外环底座外围的支撑凹槽内,所述内环壁板外侧和外环壁板内侧均设置有垂直凹槽;所述可扩展装置还包括隔板,所述隔板可拆卸地安装于所述内环壁板外侧垂直凹槽与外环壁板内侧垂直凹槽之间。
2.根据权利要求1所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板设有圆孔。
3.根据权利要求2所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板圆孔插入螺丝,当根系穿过壁板时,所述螺丝为中空,所述螺丝附弹性薄膜,所述薄膜中心设有小孔;当根系不穿过壁板时,所述螺丝为无孔螺丝。
4.根据权利要求2所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述可扩展装置还包括单根观测管,所述单根观测管可安装在所述壁板圆孔上。
5.根据权利要求4所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述单根观测管插入壁板圆孔的一端用弹性薄膜封闭,所述弹性薄膜中间留有小孔。
6.根据权利要求1所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述可扩展装置还包括液体承接装置,所述液体承接装置安装于内环底座和外环底座下方。
7.根据权利要求6所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述液体承接装置设有凹槽漏孔,所述可扩展装置还包括输水导管,所述输水导管插接在所述液体承接装置的凹槽漏孔中。
8.根据权利要求6-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述可扩展装置还包括过滤网,所述过滤网覆盖于液体承接装置。
9.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板上部设有贯穿壁板的十字形孔,所述十字形孔沿壁板垂直中心线左右对称。
10.根据权利要求9所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板上部设有水平凹槽,所述水平凹槽的深度深于所述壁板上垂直凹槽的深度。
11.根据权利要求10所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板十字形孔中心点与垂直凹槽和水平凹槽交界处几何中心点重合。
12.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述外环壁板外侧设置有垂直凹槽,所述壁板外侧垂直凹槽和内侧垂直凹槽一一对应,且对应垂直凹槽连线的延长线经过可扩展装置的圆心。
13.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述内环底座和外环底座支撑凹槽内部设有均匀分布的凸起。
14.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板可以使用整体设计或使用分段设计。
15.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述外环底座为一个或一个以上。
16.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述内环底座的外侧设有若干衔接凸起,所述外环底座的内侧设有若干衔接凹槽,内环底座外侧的衔接凸起可直接安装于外环底座内侧的衔接凹槽上。
17.根据权利要求10所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板水平凹槽用于放置具有伸缩性的卡套、卡带或卡箍。
18.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述底座的支撑凹槽内部设有均匀分布的凹槽漏孔。
19.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板底部中间位置设有一凹槽。
20.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述壁板上侧的厚度略厚于壁板下侧的厚度。
21.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述底座为圆形,所述壁板为圆弧形,所述支撑凹槽为圆弧形。
22.根据权利要求1-7任一所述的可实现植物根系动态原位观测的可扩展装置,其特征在于,所述底座为多边形,所述壁板为长方形,所述支撑凹槽为直线形。
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