CN202035323U

CN202035323U - 一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置

Info

Publication number: CN202035323U
Application number: CN2011200087539U
Authority: CN
Inventors: 田野; 刘�东; 方升佐
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-01-13

Abstract

一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，包括底部均设有排水孔的苗木生长室和根际土壤取样室，两室通过连接部活动连接后相通，连接部所在立面以及排水孔上蒙覆有隔离网，根际土壤取样室内，靠近连接部立面处设有进行距根不同距离土壤取样的隔层。本实用新型适用于根系较为粗大的林木苗期，可以方便、有效而准确地进行距根不同距离微域土壤取样。

Description

一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置

技术领域

本实用新型涉及一种根际微域土壤取样的根箱培养装置，特别是一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置。

背景技术

在土壤养分转化、有效性及其与微生物群落多样性和活性之间关系的研究中，根际（rhizosphere）具有非常特殊而且重要的地位。根际是受植物活根影响的最活跃的土壤微区，根系通过吸收和分泌作用来改变根际土壤的化学、物理和生物学性质，进而直接影响土壤中养分对植物的有效性。一系列的研究结果表明，根际沉降和细根周转等根际过程往往伴随着根际微生物活性、有机物分解以及有效养分供应等的增强（Frank and Groffman 2009），可以使土壤氮的可给性增加6-100%（Herman et al. 2006; Phillips and Fahey 2008）。因此，在探讨土壤养分的有效性及其生态效应时，有必要加强对根际土壤养分的转化以及微生物群体特征的研究。

在农业方面，由于农作物通常为草本，以须根系为主，易于控制，在根际微域方面多采用根箱或根袋进行模拟研究（刘芷宇等 1997），植株栽植区非常狭小。而在林业方面，由于林木根系粗大，分布广，难于控制，农业上的传统根箱的应用受到一定的限制，目前根际土壤取样仍然多采用粗放的抖落收集法（张金龙等 2003）。这种方法由于受到土壤类型、湿度以及植物根系种类等条件的影响，其取样的范围很难控制，在取样精确度方面存在很大的缺陷，而且取样时间长，并且容易造成部分根系组织的残留，从而影响到根际土壤养分转化和微生物特征的分析测定，导致研究结果缺乏准确性。另外，由于没有办法对距根不同层次的土壤进行区分，根际过程的距离梯度效应也无法进行研究。因此，缺乏合适的研究方法和手段成为限制林业根际土壤微域养分转化和微生物特性研究的瓶颈。

实用新型内容

发明目的：针对现有研究手段上的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于根系较为粗大的林木苗期的，可以方便、有效而准确地进行距根不同距离微域土壤取样的根箱培养装置。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术手段：

一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，包括底部均设有排水孔的苗木生长室和根际土壤取样室，两室通过连接部活动连接后相通，连接部所在立面以及排水孔上蒙覆有隔离网，根际土壤取样室内靠近连接部立面处设有至少2个隔层。

上述隔离网采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。

上述隔层由隔层框架和分隔膜组成，隔层框架大小以刚好嵌入根际土壤取样室为准，隔层本体厚度根据取样要求设置，分隔膜蒙覆于隔层框架上，远离苗木生长室的一面。

上述分隔膜采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。

上述隔层本体厚度为1mm～4mm。

上述根际土壤取样室的宽度固定为4～8cm。

上述根际土壤取样室的宽度优选为5cm。

上述排水孔的直径为10mm，孔间距为50~80mm。

上述苗木生长室和根际土壤取样室的箱体不透光。

上述苗木生长室的大小可以根据栽植苗木的根系大小和苗木数量多少调整。

有益效果：本实用新型的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置实际使用时，在苗木生长室和根际土壤取样室内均填入土壤，将试验用的苗木按要求栽植或扦插于苗木生长室内进行培养。该装置具有以下的良好效果：

1. 扩大了苗木生长室的空间范围，不仅可以适应林木根系粗大、分布广的特性，而且可以进行混交、林农复合经营等方面的模拟试验。

2. 采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜直接绷紧贴附在连接部和隔层框架上对苗木生长室和不同层次隔层进行物理隔离，微孔膜可以有效阻止细根和根毛的穿透，将根系控制在苗木生长室内生长，但不会影响水分、养分、根系分泌物和土壤微生物在层间的迁移。微孔膜的厚度相对于隔层厚度来说可以忽略不计，对取样精确度的影响极其微小。

3. 根据试验需要选择不同厚度的隔层，在取样时，将根际取样室拆下，逐一取出不同层次的隔层，可以十分方便地获取距根不同距离的土壤样品，不仅极大地简化了根际土壤的取样方法，而且增加了取样的精确度和土壤层次的完整性，取样迅速，不会导致由于取样时间过长造成土壤生化学特性的改变。

附图说明

图1是本实用新型的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置的立体结构拆分示意图；

图3是根箱培养装置的正面立体剖面结构示意图；

图4是图2中隔层的右视示意图。

具体实施方式

图1~图4结合给出了一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，参照上述附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例1：

本实用新型的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置包括一个可拆卸的长方形箱体容器，该箱体容器由图1中右面的苗木生长室1和左面的根际土壤取样室2组成。

苗木生长室1是由2张侧板11、1张边板12和1张底板13围合而成，板材均采用3mm厚的不透明的黑色有机玻璃，2张侧板11相互平行，侧板11和边板12的高度相等，侧板11和底板13的横向宽度相等，边板12和底板13的纵向宽度相等。底板13上均匀设置若干个排水孔14，排水孔14的直径为10mm，孔间距以50~80mm为宜。侧板11、边板12和底板13之间采用强力玻璃胶粘合而成。苗木生长室1的大小可以根据栽培苗木的根系大小和苗木数量多少调整。

苗木生长室1和根际土壤取样室2的连接部3由前后的2条有机玻璃条31、底部的有机玻璃条32和顶部的有机玻璃条33组成，有机玻璃条均厚3mm、宽10mm，长度以刚好嵌入苗木生长室1为宜。前后的2条有机玻璃条31和底部的有机玻璃条32各留5mm宽度，采用强力玻璃胶将另5mm宽度贴附在苗木生长室左侧内部，顶部的有机玻璃条33采用强力玻璃胶贴附在前后的2条有机玻璃条31的顶部。

根际土壤取样室2是由2张侧板21、1张边板22和1张底板23围合而成，板材均采用3mm厚的不透明的黑色有机玻璃，2张侧板21相互平行，侧板21和边板22的高度与苗木生长室1的侧板11的高度相等，侧板21和底板23的横向宽度相等，以55mm为宜，边板22和底板23的纵向宽度和苗木生长室1的边板12的纵向宽度相等。底板23上纵向均匀设置一行排水孔24，排水孔24的直径为10mm，孔间距以50~80mm为宜。侧板21、边板22和底板23之间采用强力玻璃胶粘合而成。

苗木生长室1和根际土壤取样室2之间采用聚酰胺微孔膜分隔，该聚酰胺微孔膜厚度为90μm、孔径为30μm。制作时先将聚酰胺微孔膜直接在苗木生长室1的连接部3的平面上绷紧，再用强力胶水将聚酰胺微孔膜胶合在连接部3上，待胶水干后将外围多余的聚酰胺微孔膜割除即形成固定在连接部3上的隔离网4。

在根际土壤取样室2内紧靠苗木生长室1的一侧（右侧）根据需要设置1个以上用于距根不同距离土壤取样的隔层5。隔层5由隔层框架51和贴附在隔层框架51上的分隔膜52组成。隔层框架51采用不同厚度的有机玻璃板将中心部分切除制成，隔层框架51的大小以刚好嵌入根际土壤取样室为准，隔层框架51的厚度根据取样要求设置（一般可设置为1 mm、2 mm或4 mm）。分隔膜52采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜直接贴附在隔层框架51上，制作时先将聚酰胺微孔膜直接在隔层框架51的远离苗木生长室1的一侧上绷紧，再用强力胶水将聚酰胺微孔膜胶合在隔层框架上，待胶水干后将外围多余的聚酰胺微孔膜割除即可。因分隔膜52的厚度仅为90μm，远小于隔层5的厚度，其对实际使用时隔层之间互相紧贴的影响可以忽略不计，不至于影响到不同层次土壤取样的精度。

采用本实用新型的一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其实际使用时的方法和过程如下：

首先，将苗木生长室1和根际土壤取样室2通过连接部3嵌合，在箱体外部用宽透明胶带缠绕以使箱体固定。将隔层5插入根际土壤取样室2并使紧贴隔离网4，完成根箱培养装置的组装。然后在苗木生长室1和根际土壤取样室2的底板的排水孔上贴上一层孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜，以防止根系从排水孔穿出。

根据需要填装的土壤容重和箱体体积计算用土量，土壤事先研磨过2mm筛后，分别装入苗木生长室1和根际土壤取样室2内。为了避免分隔膜受挤变形，填土时需对不同室同时逐步分层装入。装土结束后，在苗木生长室1内根据设计的株行距或混交方式进行苗木的播种、扦插或栽植，然后浇透水进行苗木培养。苗木开始生长后，其根系的生长受到孔径为30μm的聚酰胺微孔膜的阻隔而被限制在苗木生长室内伸展，从而在隔离网4的右侧聚集形成致密的根层，隔离网4即为根土界面，根际土壤取样室2内接触隔离网4的土体即为根际土壤，距隔离网4不同距离隔层内的土壤即为距根不同距离的土壤，可用于研究根际过程的距离梯度效应。

当苗木培养阶段结束，需要进行土壤取样时，用刀从连接处划开箱体表面的透明胶带，将根际土壤取样室2拆下，然后逐一取出不同层次的隔层，收集其中的土壤作为距根不同层次的土壤样品，最后将土壤取样室反扣倒出全部土壤，取最外侧的土壤作为非根际土壤样品，即可实现根际微域不同层次土壤的分离采集。

实施例2

一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，包括底部均设有排水孔的苗木生长室1和根际土壤取样室2，两室通过连接部3活动连接后相通，连接部3所在立面以及排水孔上蒙覆有隔离网，根际土壤取样室2内，靠近连接部3立面处设有至少2个隔层5。所述隔离网采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。所述隔层5由隔层框架51和分隔膜52组成，隔层框架大小以刚好嵌入根际土壤取样室2为准，隔层本体厚度根据取样要求设置，分隔膜52蒙覆于隔层框架51上远离苗木生长室1的一面。所述分隔膜52采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。所述隔层本体厚度为1mm～4mm。所述根际土壤取样室2的宽度固定为4～8cm。所述根际土壤取样室2的宽度优选为5cm。所述排水孔的直径为10mm，孔间距为50~80mm。所述苗木生长室1和根际土壤取样室2的箱体不透光。所述苗木生长室1的大小可以根据栽培苗木的根系大小和苗木数量多少调整。

Claims

1.一种适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于包括底部均设有排水孔的苗木生长室(1)和根际土壤取样室(2)，两室通过连接部(3)活动连接后相通，连接部(3)所在立面以及排水孔上蒙覆有隔离网，根际土壤取样室(2)内靠近连接部(3)立面处设有隔层(5)。

2.根据权利要求1所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述隔离网采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。

3.根据权利要求1所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述隔层(5)由隔层框架(51)和分隔膜(52)组成，隔层框架大小以刚好嵌入根际土壤取样室(2)为准，隔层本体厚度为1mm～4mm，分隔膜(52)蒙覆于隔层框架(51)上远离苗木生长室(1)的一面。

4.根据权利要求3所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述分隔膜(52)采用孔径为30μm、厚度为90μm的聚酰胺微孔膜。

5.根据权利要求1所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述根际土壤取样室(2)的宽度固定为4～8cm。

6.根据权利要求5所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述根际土壤取样室(2)的宽度优选为5cm。

7.根据权利要求1所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述排水孔的直径为10mm，孔间距为50～80mm。

8.根据权利要求1所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述苗木生长室(1)和根际土壤取样室(2)的箱体不透光。

9.根据权利要求1所述适用于林木苗期根际土壤取样的根箱培养装置，其特征在于所述苗木生长室(1)的大小根据栽植苗木的根系大小和苗木数量多少调整。