CN113740512A - 农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法；包括如下步骤：步骤1.采集0‑15cm原位农田土壤，过2mm筛后备用；步骤2.进行批量化、同步化培养，对同步化的绿色生态浮标进行测量，然后放置在培养盒中，待野外驯化使用；步骤3.挖取0‑15cm深的圆柱形土坑；步骤4.将绿色生态浮标安置在生态箱中；步骤5.逐日自动监测与检查、记录、整理、分析绿色生态浮标动态；步骤6.取绿色生态浮标平均野外驯化状态；步骤7.对野外驯化结果评估；步骤8.批量驯化绿色生态浮标。本发明进一步在野外驯化农田土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标的筛选方法筛选出的绿色生态浮标，驯化和巩固绿色生态浮标对农田土壤环境的适应性、敏感性、灵敏性和耐受性。
Description
技术领域
本发明涉及农田土壤健康诊断技术领域，具体为一种农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法。
背景技术
本专利申请发明人发明了“农田土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标的筛选方法”和“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”，在将本专利申请发明人发明的“一种用于农田土壤健康诊断的土壤动物活性生物传感器”应用于农田土壤健康诊断之前，需要对“农田土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标的筛选方法”筛选出的绿色生态浮标(土壤动物)在野外进行驯化。其目的在于，经过野外驯化进一步巩固土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标(土壤动物)对农田土壤环境的适应性、敏感性、灵敏性和耐受性，以保证使用土壤动物活性生物传感器进行农田土壤健康诊断的真实性、准确性、精确性和可靠性。“农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法”是使用土壤动物活性生物传感器进行农田土壤健康诊断的重要前提和关键技术。
为了填补前述重要前提和关键技术的空白，本专利申请发明了一种农田土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标的野外驯化方法。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法，其能够对筛选出的绿色生态浮标在野外进行驯化，进一步巩固土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标对农田土壤环境的适应性、敏感性、灵敏性和耐受性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.在野外采集0-15cm原位农田土壤，带回实验室，在室内自然风干，过2mm筛后备用；
步骤2.根据农田土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标的筛选方法将筛选出的绿色生态浮标进行批量化、同步化培养，对同步化的绿色生态浮标进行测量，测量参数包括其生物量、体长、体宽、体色，然后将这些绿色生态浮标放置在一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中，待野外驯化使用；
步骤3.在野外农田中，使用消毒后的工具挖取0-15cm深的圆柱形土坑，每一种绿色生态浮标至少挖取30个土坑；
步骤4.设置和运行一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置，将农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标安置在一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中：
(1)将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置的下层生态箱安置到土坑内，其底部直接接触原位农田土壤，然后将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置生态箱中仪器设备所使用的电线铺设好，电线从下层生态箱的底部接出去，直接接入一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置生态箱中的电线管；
将过2mm筛的土壤平铺到下层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，当土壤和下层生态箱顶部齐平的时候，使用橡胶锤轻轻拍打，使土壤平整；然后使用喷壶喷洒水，水量根据农田下层土壤含水量计算应该喷洒的水的体积，使下层生态箱中土壤含水量与田间下层土壤含水量持平；
将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中的连接圈扣上，将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中仪器设备的电线穿过下层纱网的筛孔，然后使一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中的下层纱网连接并扣紧下层生态箱；
(2)将中层生态箱安置到土坑内，通过连接圈和下层生态箱连接；将仪器设备的电线连接上中层生态箱中的土壤传感器，包括一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中的土壤温湿度传感器、土壤pH值传感器、土壤氮磷钾传感器和土壤电导率传感器；
然后将过2mm筛的土壤平铺到中层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，当土壤和中层生态箱顶部齐平的时候，用小铁锹轻轻拍打，使土壤平整；然后使用喷壶喷洒水，水量根据农田中层土壤含水量计算应该喷洒的水的体积，使中层生态箱中土壤含水量与田间中层土壤含水量持平；
然后调整土壤传感器的位置，使其位于中层生态箱的顶部、中层纱网的下部，土壤传感器的探头应被埋没在土壤中，不能碰到中层纱网；
(3)将上层生态箱安置到土坑内，通过连接圈和中层生态箱连接；将仪器设备的电线连接上层生态箱中的高清摄像头和声音记录仪；
将过2mm筛的土壤平铺到上层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，其厚度为1.5cm，上部距离上层生态箱边缘0.5cm空间内不铺设过2mm的土壤，用带了一次性实验手套的手拍打，使土壤表面平整；然后使用喷壶喷洒水，水量根据农田上层土壤含水量计算应该喷洒的水的体积，使上层生态箱中土壤含水量与田间上层土壤含水量持平；
准备高清摄像头和声音记录仪，将它们固定在上层生态箱的未铺设土壤区域的PVC板的内壁上；
将同步化的绿色生态浮标放入上层生态箱的土壤表面，依据使用的绿色生态浮标特点设置放入的数量；
然后使用连接圈，将上层纱网固定到上层生态箱，使其与农田土壤表层齐平；
(4)处理生态箱附近的农田地表土壤，使其接近自然农田地表土壤；
步骤5.逐日自动监测与检查、记录、整理、分析绿色生态浮标动态：
基于一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置实时自动监测并及时检查生态箱内绿色生态浮标的状态与活动特征；在整个野外驯化过程中，定时进行检查、记录、整理与分析绿色生态浮标的状态与活动特征，以作为绿色生态浮标野外驯化结果的评估依据；
步骤6.野外驯化的第2、4、6、8、10、12、14、16、18天，分别取回野外驯化的生态箱中的绿色生态浮标，保证每种绿色生态浮标取回3个重复生态箱，取其平均野外驯化状态，用来评估野外驯化结果；
步骤7.在室内测量取回的绿色生态浮标的基本属性参数，包括生物量、体长、体宽、体色等，结合步骤5中自动监测获取的数据，对野外驯化结果进行评估；
在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10天中，当绿色生态浮标的生物量、体长、体宽、体色保持不变或增加，当绿色生态浮标的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向保持平均稳定状况，即选择该天数为野外驯化的时间；
步骤8.以该绿色生态浮标为对象，重复步骤1到步骤4，以3天为一个野外驯化周期，批量驯化绿色生态浮标，并将野外驯化后的绿色生态浮标用于农田土壤健康评估的实践过程中。
进一步的，步骤7中自动监测获取的数据包括绿色生态浮标的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向；步骤7中绿色生态浮标保持平均稳定状况的参数包括绿色生态浮标的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向；
进一步的，步骤3中消毒的工具包括铁锹。
本发明的有益效果在于：能够对筛选出的绿色生态浮标(土壤动物)在野外进行驯化；进一步巩固土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标(土壤动物)对农田土壤环境的适应性、敏感性、灵敏性和耐受性，以保证使用土壤动物活性生物传感器进行农田土壤健康诊断的真实性、准确性、精确性和可靠性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法，包括如下步骤：
步骤1.在野外采集0-15cm原位农田土壤，带回实验室，在室内自然风干，过2mm筛后备用；
步骤2.根据“农田土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标的筛选方法”将筛选出的绿色生态浮标(土壤动物)进行批量化、同步化培养，对同步化的绿色生态浮标(土壤动物)进行测量，包括其生物量、体长、体宽、体色等参数，然后将这些绿色生态浮标(土壤动物)放置在培养盒中，待野外驯化使用；
步骤3.在野外农田中，使用酒精消毒后的铁锹和其它工具挖取0-15cm深的圆柱形土坑，将挖出的土壤挪到其他地方，根据实际情况设置挖取的土坑数量；每一种绿色生态浮标(土壤动物)至少要挖取30个土坑；
步骤4.设置和运行“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”，将农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标安置在生态箱中；
(1)将下层生态箱安置到土坑内，其底部直接接触原位农田土壤，然后将“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”中仪器设备所使用的电线铺设好，电线从下层生态箱的底部接出去，直接接入“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”中的电线管。
将过2mm筛的土壤平铺到下层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，当土壤和下层生态箱顶部齐平的时候，使用橡胶锤轻轻拍打，使土壤平整；然后使用喷壶喷洒适量的水，该适量的水是根据农田下层土壤含水量计算的应该喷洒的水的体积，使下层生态箱中土壤含水量与田间下层土壤含水量基本持平；
将一“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”中的连接圈扣上，将“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”中仪器设备的电线穿过下层纱网的筛孔，然后使“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”中的下层纱网连接并扣紧下层生态箱；
(2)将中层生态箱安置到土坑内，通过连接圈和下层生态箱连接；将仪器设备的电线连接上中层生态箱中的土壤传感器，包括“一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置”中的土壤温湿度传感器、土壤pH值传感器、土壤氮磷钾传感器和土壤电导率传感器；
然后将过2mm筛的土壤平铺到中层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，当土壤和中层生态箱顶部齐平的时候，用小铁锹轻轻拍打，使土壤平整；然后使用喷壶喷洒适量的水，该适量的水是根据农田中层土壤含水量计算的应该喷洒的水的体积，使中层生态箱中土壤含水量与田间中层土壤含水量基本持平；
然后调整土壤传感器的位置，使其位于中层生态箱的顶部、中层纱网的下部，这些土壤传感器的探头应被埋没在土壤中，不能碰到中层纱网；
(3)将上层生态箱安置到土坑内，通过连接圈和中层生态箱连接；将仪器设备的电线连接上层生态箱中的高清摄像头和声音记录仪；
将过2mm筛的土壤平铺到上层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，其厚度为1.5cm，上部距离上层生态箱边缘0.5cm空间内不铺设过2mm的土壤，用带了一次性实验手套的手轻轻的拍打，使土壤表面平整；然后使用喷壶喷洒适量的水，该适量的水是根据农田上层土壤含水量计算的应该喷洒的水的体积，使上层生态箱中土壤含水量与田间上层土壤含水量基本持平；
准备高清摄像头和声音记录仪，将它们固定在上层生态箱的未铺设土壤区域的PVC板的内壁上；
将同步化的绿色生态浮标(土壤动物)放入上层生态箱的土壤表面，依据使用的绿色生态浮标(土壤动物)特点设置放入的数量，以蚯蚓为例，可以在上层生态箱的土壤表面投入10只同步化的蚯蚓；
然后使用连接圈，将上层纱网固定到上层生态箱，使其与农田土壤表层齐平；
(4)处理生态箱附近的农田地表土壤，使其接近自然农田地表土壤；
步骤5.逐日自动监测与检查、记录、整理、分析绿色生态浮标(土壤动物)动态:
基于一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置实时自动监测并及时检查生态箱内绿色生态浮标(土壤动物)的状态与活动特征；在整个野外驯化过程中，要定时进行检查、记录、整理与分析绿色生态浮标(土壤动物)的状态与活动特征，以作为绿色生态浮标(土壤动物)野外驯化结果的评估依据；
步骤6.野外驯化的第2、4、6、8、10、12、14、16、18天，分别取回野外驯化的生态箱中的绿色生态浮标(土壤动物)，保证每种绿色生态浮标(土壤动物)取回3个重复生态箱，取其平均野外驯化状态，用来评估野外驯化结果；
步骤7.在室内测量取回的绿色生态浮标(土壤动物)的基本属性参数，包括生物量、体长、体宽、体色等，结合步骤5中自动监测获取的绿色生态浮标(土壤动物)的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向等自动监测和记录的数据，对野外驯化结果进行评估；
在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10天中，当绿色生态浮标(土壤动物)的生物量、体长、体宽、体色基本保持不变或增加，当绿色生态浮标(土壤动物)的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向等保持平均稳定状况，即选择该天数为野外驯化的时间；如，评估后发现野外驯化3天后，绿色生态浮标(土壤动物)的生物量、体长、体宽、体色基本保持不变或增加，绿色生态浮标(土壤动物)的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向等保持平均稳定状况，那么确定该绿色生态浮标(土壤动物)的野外驯化时间为3天；
步骤8.以该绿色生态浮标(土壤动物)为对象，重复步骤1到步骤4，以3天为一个野外驯化周期，批量驯化绿色生态浮标(土壤动物)，并将野外驯化后的绿色生态浮标(土壤动物)用于农田土壤健康评估的实践过程中。
本发明的设计能够对筛选出的绿色生态浮标(土壤动物)在野外进行驯化；进一步巩固土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标(土壤动物)对农田土壤环境的适应性、敏感性、灵敏性和耐受性，以保证使用土壤动物活性生物传感器进行农田土壤健康诊断的真实性、准确性、精确性和可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (3)
1.农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.在野外采集0-15cm原位农田土壤，带回实验室，在室内自然风干，过2mm筛后备用；
步骤2.根据农田土壤动物活性生物传感器的绿色生态浮标的筛选方法将筛选出的绿色生态浮标进行批量化、同步化培养，对同步化的绿色生态浮标进行测量，测量参数包括其生物量、体长、体宽、体色，然后将这些绿色生态浮标放置在一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中，待野外驯化使用；
步骤3.在野外农田中，使用消毒后的工具挖取0-15cm深的圆柱形土坑，每一种绿色生态浮标至少挖取30个土坑；
步骤4.设置和运行一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置，将农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标安置在一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中：
(1)将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置的下层生态箱安置到土坑内，其底部直接接触原位农田土壤，然后将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置生态箱中仪器设备所使用的电线铺设好，电线从下层生态箱的底部接出去，直接接入一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置生态箱中的电线管；
将过2mm筛的土壤平铺到下层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，当土壤和下层生态箱顶部齐平的时候，使用橡胶锤轻轻拍打，使土壤平整；然后使用喷壶喷洒水，水量根据农田下层土壤含水量计算应该喷洒的水的体积，使下层生态箱中土壤含水量与田间下层土壤含水量持平；
将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中的连接圈扣上，将一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中仪器设备的电线穿过下层纱网的筛孔，然后使一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中的下层纱网连接并扣紧下层生态箱；
(2)将中层生态箱安置到土坑内，通过连接圈和下层生态箱连接；将仪器设备的电线连接上中层生态箱中的土壤传感器，包括一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置中的土壤温湿度传感器、土壤pH值传感器、土壤氮磷钾传感器和土壤电导率传感器；
然后将过2mm筛的土壤平铺到中层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，当土壤和中层生态箱顶部齐平的时候，用小铁锹轻轻拍打，使土壤平整；然后使用喷壶喷洒水，水量根据农田中层土壤含水量计算应该喷洒的水的体积，使中层生态箱中土壤含水量与田间中层土壤含水量持平；
然后调整土壤传感器的位置，使其位于中层生态箱的顶部、中层纱网的下部，土壤传感器的探头应被埋没在土壤中，不能碰到中层纱网；
(3)将上层生态箱安置到土坑内，通过连接圈和中层生态箱连接；将仪器设备的电线连接上层生态箱中的高清摄像头和声音记录仪；
将过2mm筛的土壤平铺到上层生态箱中，要一层一层的从下层到上层平铺，其厚度为1.5cm，上部距离上层生态箱边缘0.5cm空间内不铺设过2mm的土壤，用带了一次性实验手套的手拍打，使土壤表面平整；然后使用喷壶喷洒水，水量根据农田上层土壤含水量计算应该喷洒的水的体积，使上层生态箱中土壤含水量与田间上层土壤含水量持平；
准备高清摄像头和声音记录仪，将它们固定在上层生态箱的未铺设土壤区域的PVC板的内壁上；
将同步化的绿色生态浮标放入上层生态箱的土壤表面，依据使用的绿色生态浮标特点设置放入的数量；
然后使用连接圈，将上层纱网固定到上层生态箱，使其与农田土壤表层齐平；
(4)处理生态箱附近的农田地表土壤，使其接近自然农田地表土壤；
步骤5.逐日自动监测与检查、记录、整理、分析绿色生态浮标动态：
基于一种农田土壤动物活性生物传感器野外实验装置实时自动监测并及时检查生态箱内绿色生态浮标的状态与活动特征；在整个野外驯化过程中，定时进行检查、记录、整理与分析绿色生态浮标的状态与活动特征，以作为绿色生态浮标野外驯化结果的评估依据；
步骤6.野外驯化的第2、4、6、8、10、12、14、16、18天，分别取回野外驯化的生态箱中的绿色生态浮标，保证每种绿色生态浮标取回3个重复生态箱，取其平均野外驯化状态，用来评估野外驯化结果；
步骤7.在室内测量取回的绿色生态浮标的基本属性参数，包括生物量、体长、体宽、体色等，结合步骤5中自动监测获取的数据，对野外驯化结果进行评估；
在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10天中，当绿色生态浮标的生物量、体长、体宽、体色保持不变或增加，当绿色生态浮标的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向保持平均稳定状况，即选择该天数为野外驯化的时间；
步骤8.以该绿色生态浮标为对象，重复步骤1到步骤4，以3天为一个野外驯化周期，批量驯化绿色生态浮标，并将野外驯化后的绿色生态浮标用于农田土壤健康评估的实践过程中。
2.根据权利要求1所述的农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法，其特征在于，步骤7中自动监测获取的数据包括绿色生态浮标的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向；步骤7中绿色生态浮标保持平均稳定状况的参数包括绿色生态浮标的每日移动距离、单位时间内活动次数、移动方向。
3.根据权利要求1或2所述的农田土壤动物活性生物传感器绿色生态浮标野外驯化方法，其特征在于，步骤3中消毒的工具包括铁锹。
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