CN209002432U - 一种用于观测植物根系生长动态的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于观测植物根系生长动态的装置，包括透明容器、保水层、隔离层、营养土层和遮光布，容器的顶部敞开，底部开设有若干个出水通孔，容器的容器壁上设置有至少一块透明观测区；隔离层包裹着营养土层，保水层、隔离层和营养土层由外到内依次紧密设置组成了根系养分供应体，根系养分供应体设置于容器内。本实用新型公开的装置不破坏原有植物根系，省去了根系挖掘和清洗等繁琐工作，大大减少了工作量，可作为一种为全面和高效地评价植物根系生长特性的观测设备。

Description

一种用于观测植物根系生长动态的装置

技术领域

本实用新型涉及农林设备领域，具体涉及一种用于观测植物根系生长动态的装置。

背景技术

根系在固定植物的同时，还会吸收土体的水分、矿质养分，并将其在根系内合成激素等营养成分，供给地上部分的新梢发芽和叶片生长。作为植物吸收养分的器官，根系在植物在生长过程中起着重要的作用。根系长度、直径、条数、表面积和体积等根系生长形态参数随着植物生长日益发生变化。目前，对根系生长形态参数的观测方法主要还是整体挖掘法。大致的过程是：挖掘根系土体，清洗根系的土块，采集根系图像，根据根系图像对根系生长形态参数进行动态分析。

然而，这种需要先挖掘根系土体、然后清洗根系的植物根系探测方式破坏了植物原有的根系，虽然能对植物根系的群体特征进行研究，但不能持续观测同一棵植物的根系，观察具有局限性，该方法得到的观测植物根系生长规律数据的不够全面，不利于对根系的动态生长规律进行全面高效的评价。此外，该方法还存在操作繁琐、工作量大的弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于观测植物根系生长动态的装置，用以解决现在植物根系探测方式对原有根系破坏大、评价效果差、操作繁琐、工作量大等问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：提供一种用于观测植物根系生长动态的装置，该装置包括容器、保水层、隔离层、营养土层和遮光布，所述容器的顶部敞开，所述容器的底部开设有若干个出水通孔，所述容器的容器壁上设置有至少一块透明观测区；所述隔离层包裹着所述营养土层，所述保水层、所述隔离层和所述营养土层由外到内依次紧密设置组成了根系养分供应体，所述根系养分供应体设置于所述容器内，且所述保水层与所述透明观测区或所述透明容器壁之间留有根系间隙；所述遮光布的形状和所述透明观测区的形状相同，可开启地设置在容器外壁上透明观测区处，覆盖所述透明观测区。

优选地，所述容器的形状为长方体，所述容器的两个相对的容器壁分别设置有前透明观测区和后透明观测区，该装置还包括第二保水层和第二隔离层，所述隔离层和所述第二隔离层共同包裹着所述营养土层，所述保水层和所述第二保水层分别紧贴设置于所述隔离层和所述第二隔离层的外侧，所述保水层、所述隔离层、所述营养土层、第二隔离层和第二保水层从两边到中间依次紧贴设置形成条形根系养分供应体，所述条形根系养分供应体装设于所述容器内，且所述保水层与所述前透明观测区之间、所述第二保水层和所述后透明观测区之间均留有条形根系间隙。

优选地，所述前透明观测区和所述后透明观测区均为透明板。

优选地，所述透明板为钢化玻璃板。

优选地，所述容器的形状为圆柱体，所述保水层、所述隔离层和所述营养土层从外到内依次环形紧贴设置形成以所述营养土层为中心的圆柱形根系养分供应体，所述圆柱形根系养分供应体装设于所述容器内，且所述保水层与所述透明观测区之间留有环形根系间隙。

优选地，所述容器的容器壁为全透明的桶壁。

优选地，所述容器为全透明容器。

优选地，所述保水层和所述第二保水层均为海绵片。

优选地，所述隔离层和所述第二隔离层均为尼龙布。

优选地，所述营养土层为草炭层。

本实用新型涉及的装置，其根系间隙用于放置植物根系，该植物根系可由植物种子在根系间隙内直接发芽生长而成；营养土层用于提供植物根系水分和养料；隔离层包裹着营养土层，只允许营养土中的水和营养物质通过，而阻挡根和草炭通过；透明观测窗用于观测植物根系生长形态特征的变化。该装置没有破坏原有植物根系，使得植物的根系生长形态参数的观测在不破坏原有根系下进行，省去了根系挖掘和清洗等繁琐的工作，大大减少了工作量。同时该装置也能持续观测同一棵植物的根系，提高了观测植物根系生长规律数据的真实度，可用于评价植物的繁殖方式及其生长特性，该评价指标可以包括生根时间、植株成活率、生根率、根系长度、直径、条数、投影面积、表面积和体积等根系生长形态参数。

附图说明

图1是实施例1提供的装置爆炸图。

图2是实施例1提供的装置横断面结构示意图。

图3是实施例2提供的装置爆炸图。

图4是实施例2提供的装置横断面结构示意图。

图5是实施例3提供的装置横断面结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例1提供一种用于观测植物根系生长动态的装置，下面对本实施例1的结构进行详细描述。

参考图1和图2，该装置包括容器1、保水层2、隔离层3、营养土层4和遮光布，容器1为顶端敞开的长方体，容器1的底部开设有多个出水通孔，容器1为不透明容器，容器1的容器壁上设置有一块透明观测区，优选地，容器1的容器壁一个侧壁设置为透明观测区10。

营养土层4装有草炭形成草炭层，隔离层3为尼龙布，选择草炭作为营养土，为了避免草炭四散开来，利用尼龙布包裹着草炭。尼龙布只允许营养土中的水和营养物质通过，而阻挡根和草炭通过。为了进一步增强观测效果，尼龙布选择不透明的尼龙布。

利用海绵高保水的特性，选择海绵片作为保水层2，可有效避免植株根系周边的水分蒸发散失，以延长根系的浇灌维护周期。优选地，为了增强观测效果，选择黑色的海绵片作为观测植物根系的背景。

营养土层4由隔离层3包裹，保水层2、隔离层3和营养土层4从左到右依次紧贴设置形成根系养分供应体。根系养分供应体装设于容器1内，在装设根系养分供应体时，使保水层2与透明观测区10之间留有根系间隙，该根系间隙用于放置植物根系，该植物根系可由植物种子在根系间隙内直接发芽生长而成。

优选地，该透明观测区10为透明板。具体地，透明板选择钢化玻璃板，该容器可通过角钢和钢化玻璃板拼装而成，可选择型号为50×32×3mm的角钢(长度为100cm、15cm和60cm的数量分别为2个、4个和4个)拼成一个长方体的容器骨架，两块钢化玻璃板的尺寸均为100×0.4×15cm，安装在容器骨架长度方向的两个侧面，共同组装成为110cm×6cm×15cm的长方体容器。

进一步地，遮光布的数量为一块，且遮光布的形状与透明观测区10的形状相同，遮光布可开启地设置在容器1外壁上透明观测区10处，覆盖透明观测区10。

实施例2

本实施例2是对在实施例1的结构基础上进行的改进，该改进之处为：

参考图3和图4，容器1的两个相对的容器壁分别设置为前透明观测区100和后透明观测区101，前透明观测区100和后透明观测区101均为长方形。作为一种具体地实施方式，前透明观测区100和后透明观测区101均为钢化玻璃板。

该装置还包括第二保水层20和第二隔离层30，第二保水层20采用不透明的黑色海绵片，第二隔离层30为不透明的黑色尼龙布，隔离层3和第二隔离层30共同包裹着营养土层4，保水层2和第二保水层20分别紧贴设置于隔离层3和第二隔离层30的外侧，保水层2、隔离层3、营养土层4、第二隔离层30和第二保水层20从两边到中间依次紧贴设置形成条形根系养分供应体。条形根系养分供应体装设于容器1内，保水层2与前透明观测区100之间、第二保水层20和后透明观测区101之间留有条形根系间隙51。

进一步地，遮光布的数量为两块，两块遮光布的形状分别与前透明观测区100和后透明观测区101的形状相同，两块遮光布可开启地分别设置在容器1外壁上前透明观测区100和后透明观测区101处，分别覆盖前透明观测区100和后透明观测区101。

实施例3

本实施例3是对在实施例1的结构基础上进行的改进，该改进之处为：

参考图5，容器1的形状为圆柱体，优选地，容器1的容器壁为全透明的桶壁，在桶壁上设置透明观测区10，优选地，可以将整个容器1的容器壁作为透明观测区10，进一步地，容器1的容器壁和容器底均透明的，该容器1为全透明容器。保水层2、隔离层3和营养土层4从外到内依次环形紧贴设置形成以营养土层4为中心的圆柱形根系养分供应体，圆柱形根系养分供应体装设于容器1内，且保水层2与透明容器壁之间留有环形根系间隙52。

进一步地，遮光布的形状为环形的布条，该环形的遮光布环绕在容器1的透明容器壁上，且遮光布覆盖全透明的桶壁。

实施例4

本实施例4公开一种植物根系生长动态的观测方法，采用实施例2中公开的上述装置，该观测方法包括以下步骤：

营养土处理：选择草炭作为营养土，于黑色尼龙布内填充草炭高度至12-14cm形成草炭层；之后选择多菌灵对基质土进行杀菌处理，再用该尼龙布缝合包裹；再将海绵片和由尼龙布包裹着的草炭紧贴设置形成根系养分供应体；

装置组装：通过角钢和钢化玻璃板组装成110×6×15cm的长方体容器，根系养分供应体装设于容器1内，且海绵片与透明观测区10之间留有根系间隙；

播种：在植物种子的发芽时节，将种子埋在上述根系间隙内，并用草炭覆盖；

浇水：定期向海绵片浇水，确保海绵片含水；

观察：当植物根系未被观测时，遮光布遮盖透明观测区10，当植物根系被观测时，遮光布被掀开离开透明观测区10；

定期采集图像：自植株定植于此装置有新根始，每七天用图像记录一次根系的生长状况，观察根系的动态生长，并变化记录生根时间及进行成活率和生根率的统计；

分析采集图像：利用WinRHIZO根系分析软件分析获取的根系图像，获得根系长度、直径、条数、表面积和体积等根系生长形态参数。

此外，应用实施例2中公开的和实施4公开的观测方法，本实用新型通过对苹果乔化品种“八棱海棠”的实例观测，该装置可用于评价苹果等植物的繁殖方式及其生长特性，评价指标包括生根时间、植株成活率、生根率、活根与死根的根系长度，直径，条数，投影面积，表面积，体积等根系生长形态参数。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，该装置包括容器(1)、保水层(2)、隔离层(3)、营养土层(4)和遮光布，

所述容器(1)的顶部敞开，所述容器(1)的底部开设有若干个出水通孔，所述容器(1)的容器壁上设置有至少一块透明观测区(10)；

所述隔离层(3)包裹着所述营养土层(4)，所述保水层(2)、所述隔离层(3)和所述营养土层(4)由外到内依次紧密设置组成了根系养分供应体，所述根系养分供应体设置于所述容器(1)内，且所述保水层(2)与所述透明观测区(10)之间留有根系间隙；

所述遮光布的形状和所述透明观测区(10)的形状相同，可开启地设置在容器(1)外壁上透明观测区(10)处，覆盖所述透明观测区(10)。

2.如权利要求1所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述容器(1)的形状为长方体，所述容器(1)的两个相对的容器壁分别设置有前透明观测区(100)和后透明观测区(101)，

该装置还包括第二保水层(20)和第二隔离层(30)，所述隔离层(3)和所述第二隔离层(30)共同包裹着所述营养土层(4)，所述保水层(2)和所述第二保水层(20)分别紧贴设置于所述隔离层(3)和所述第二隔离层(30)的外侧，所述保水层(2)、所述隔离层(3)、所述营养土层(4)、第二隔离层(30)和第二保水层(20)从两边到中间依次紧贴设置形成条形根系养分供应体，

所述条形根系养分供应体装设于所述容器(1)内，且所述保水层(2)与所述前透明观测区(100)之间、所述第二保水层(20)和所述后透明观测区(101)之间均留有条形根系间隙(51)。

3.如权利要求2所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述前透明观测区(100)和所述后透明观测区(101)均为透明板。

4.如权利要求3所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述透明板为钢化玻璃板。

5.如权利要求1所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述容器(1)的形状为圆柱体，所述保水层(2)、所述隔离层(3)和所述营养土层(4)从外到内依次环形紧贴设置形成以所述营养土层(4)为中心的圆柱形根系养分供应体，所述圆柱形根系养分供应体装设于所述容器(1)内，且所述保水层(2)与所述透明观测区(10)之间留有环形根系间隙(52)。

6.如权利要求5所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述容器(1)的容器壁为全透明的桶壁。

7.如权利要求1或2或5或6所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述容器(1)为全透明容器。

8.如权利要求2所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述保水层(2)和所述第二保水层(20)均为海绵片。

9.如权利要求2所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述隔离层(3)和所述第二隔离层(30)均为尼龙布。

10.如权利要求1或2所述的用于观测植物根系生长动态的装置，其特征在于，所述营养土层(4)为草炭层。