CN209572741U - 收集栽培植物根际分泌物的水培装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种收集栽培植物根际分泌物的水培装置，包括：摆放架，其为阶梯状的多层层架结构；种植盆，其用于盛放水培营养液，置于所述摆放架的层架上，所述种植盆的盆壁上设有出水孔，所述出水孔与出水管连接；上一层架的所述种植盆的出水管的出水口对应设于下一层架的所述种植盆的盆口处，设于下一层架所述种植盆盆口的上方；以及蓄水池，其包括进水口和出水口，所述进水口与设于最下层层架上的所述种植盆出水管连接，所述出水口通过水泵与水管连接，所述水管的出水口对应设于最上层层架的所述种植盆的盆口处，位于盆口的上方。本实用新型水培装置，通过对种植盆和蓄水池之间营养液的循环流动，为植物的生长提供充足的氧气。

Description

收集栽培植物根际分泌物的水培装置

技术领域

本实用新型涉及植物栽培领域，特别涉及一种收集栽培植物根际分泌物的水培装置，该水培装置主要用于收集大型植物的根际分泌物，例如甘蔗等。

背景技术

随着科技发展和社会进步，新型的农业栽培模式逐渐得到应用和推广。水培作为新型农业培养方式的一种，以其节约肥料、清洁方便的优势逐渐占领市场。同时，水培技术的应用，为人们深入研究植物根际微域生态的变化以及分析植物生长的主要影响因子提供了极大的便利。

根系分泌物是指植物在生长发育过程中通过根部向生长基质中释放的有机物的总称，包括渗出物、分泌物、脱落物等。植物约有20％的合成物在生长过程中是以根分泌物的形式通过根系向生长基质中进行释放，根系分泌物的形成是植物体代谢过程中重要的生理现象，是调节根际微生态系统活力与功能的关键因素。根系分泌物所含的有机化合物一般在200种以上，分为3类，一类是大分子化合物，主要包括糖、蛋白质、酶和凝胶等；一类是小分子化合物，主要包括酸、酚、酮等；一类是生长激素、黄酮、甾类等。根分泌物组成和含量的变化是植物响应环境胁迫最直接、最明显的反应，是不同生态型植物对其生存环境长期适应的结果。植物根际分泌物特别是植物根系分泌蛋白质组学研究近年来受到广泛的关注。分泌蛋白参与植物相关的根系胞外信号途径、形态发生、细胞凋亡、细胞分化等多种生物过程，并且根系分泌蛋白还对土壤养分有化学活化作用、修饰土壤且提高植物的抗逆能力。特异性根分泌物作为一个重要的遗传性状，在植物营养遗传改良中已受到人们的日益重视，特别是分泌蛋白组的研究已成为国内外学者近年来研究探索的重要领域。

植物根际分泌物的完整收集和分析处理是获得真实可靠研究结果的前提。由于土壤的吸附及土壤所含物质难以控制等原因，所以通过土壤盆栽对植物根系分泌物进行收集存在一定较困难。目前植物根际分泌物的收集方法主要有直接水培收集法，水培法在根系分泌物收集上应用广泛，操作简单，水培液成分控制精准，在一定程度上反映某些特定根系分泌物的变化，并排除土壤微生物等的干扰。然而，由于水培营养液中溶解氧含量低，直接水培收集法一般仅适用于植株生长量较小，其本身需氧量也不大的作物，对于需氧量大的植株或需养量大的生长阶段根部容易因供养不足导致植株生长不良或者出现烂根现象。因此，实际应用上，目前比较常用的根际分泌物收集方法是将作物在土壤基质中生长到一定阶段再移植到水培中进行短期栽培。如此一来，收集到的根际分泌物实际上并不能充分反映或者代表植物根际微域的真实情况。尽管目前已有许多水培装置通过改良后可以一定程度上解决植物水培时的需氧问题，但是，对于一些生长量较大的作物水培条件的需求还是不能完全满足。

甘蔗是一年生禾本科作物，具有生长量大、吸肥多、根系庞大、生长周期长等特点，其生长期一般可达12-18个月，甚至更长。甘蔗的生长周期有个阶段：萌芽期，幼苗期，分蘖期，伸长期和成熟期，甘蔗从分蘖期开始，特别是在伸长期，对水分和养分等营养需要量都非常大，一般的水培装置难以满足分蘖期以后甘蔗生长的需求。然而，要了解甘蔗的根际微域生态，至少要收集其大生长期的根际分泌物进行分析才能获得具有一定的代表性的研究结果。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种收集栽培植物根际分泌物的水培装置，从而克服大型植物根系分泌物收集不易、供氧设备复杂的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种收集栽培植物根际分泌物的水培装置，包括：摆放架，其为阶梯状的多层层架结构；种植盆，其用于盛放水培营养液，置于所述摆放架的层架上，所述种植盆的盆壁上设有出水孔，所述出水孔与出水管连接；上一层架的所述种植盆的出水管的出水口对应设于下一层架的所述种植盆的盆口处，设于下一层架所述种植盆盆口的上方；以及蓄水池，其包括进水口和出水口，所述进水口与设于最下层层架上的所述种植盆出水管连接，所述出水口通过水泵与水管连接，所述水管的出水口对应设于最上层层架的所述种植盆的盆口处，位于盆口的上方。

优选地，上述技术方案中，所述摆放架包括：载物台，其用于放置所述种植盆；以及伸缩杆，所述伸缩杆与所述载物台的下表面连接，用于支撑所述载物台，所述伸缩杆至少有一个伸缩点。

优选地，上述技术方案中，所述伸缩杆包括：支撑杆，呈中空结构，所述支撑杆上设有穿孔；活动杆，其可活动的套设于所述支撑杆的空腔内，所述活动杆上设有多个固定孔，在使用状态下，至少一个所述活动杆的固定孔与所述支撑杆的穿孔对应设置；以及固定件，其穿设于所述支撑杆的穿孔和所述活动杆的固定孔，用于固定所述活动杆和所述支撑杆。

优选地，上述技术方案中，所述种植盆内套设有定植篮。

优选地，上述技术方案中，所述定植盆为不透光材料制成的。

优选地，上述技术方案中，所述种植盆的中下部盆壁上设有出水孔。

一种使用上述水培装置栽培植物的水培方法，包括以下步骤：

(1)将栽培的植物苗拔出，用水冲洗植物根部；

(2)将冲洗后的植物苗的根部浸泡在水中一段时间；

(3)将植物苗移栽到水培的种植盆的定植篮内，植物的根部完全在定植篮的底部，并游离在培养液中，茎部在定植篮内用固定件固定；

(4)将种植盆放置在摆放架的层架上，将架子上层种植盆出水孔用出水管连接至下一层的种植盆上，出水管的出水口置于下一层种植盆盆口水面上方，水流从上层种植盆流入下层种植盆时带入空气，最底层种植盆的水流入蓄水池，蓄水池的水通过水泵和水管引入到最高层种植盆，形成水循环；

(5)定时收集含有栽培植物根际分泌物的培养液，并更换新的培养液继续收集植物根际分泌物。

优选地，上述技术方案中，步骤(2)中用流动的水浸泡植物苗根部1-2天。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型的收集栽培植物根际分泌物的水培装置，具有结构合理简单、水培质量高、节能环保的特点，通过对种植盆和蓄水池之间营养液的循环流动，实现水培种植的自动换水，有效提高水培种植的效率。种植盆可根据水培作物植株的大小来进行更换和调整，满足不同生长期甘蔗水培种植的需要。同时，通过调节种植盆内定植篮的高度可调节水培植物根部在营养液中的深度，根据需要保证水培植物的生长速度和生长质量。本实用新型操作方便，可根据需要添加不同的培养液同时进行多个不同的试验处理，工作效率高，对于研究植物根际微域环境以及分析主要环境因子对作物生长影响的研究具有重要实践指导作用。

(2)本实用新型的水培装置，摆放架上层种植盆的水从出水孔流入下一层的种植盆时带入空气，最底层种植盆的水流入蓄水池，蓄水池的水通过水泵和水管引入到最高层种植盆，形成水循环。为植物的生长提供了充足的氧气，无需再设置供氧设备。

(3)本实用新型的水培方法，其栽培方法简单，便于实施。可根据试验需要精准控制培养液，可以模拟植物生长期的土壤生态环境，同时适合植物根系分泌物的收集的水培方法。

附图说明

图1是根据本实用新型的收集栽培植物根际分泌物的水培装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型的收集栽培植物根际分泌物的水培装置中伸缩杆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本实用新型具体实施方式的一种收集栽培植物根际分泌物的水培装置，包括：摆放架1、种植盆2和蓄水池3。摆放架1为阶梯状的多层层架结构，本实施例中的摆放架为5层结构，每层层架高20-30cm。种植盆2置于摆放架1的层架上，用于盛放水培营养液。种植盆2为黑色不透明材质制成，种植盆2的形状圆形、方形或多边形等，高位20-30cm。种植盆2内套设有定植篮21。种植盆2的中下部盆壁上设有出水孔22，出水孔直径在2-3mm之间，出水孔22与出水管23连接。上一层架的种植盆的出水管的出水口对应设于下一层架的种植盆的盆口处，设于下一层架种植盆盆口的上方。蓄水池3包括进水口和出水口，蓄水池的进水口与最下层层架上的种植盆2的出水管连接，蓄水池3出水口通过水泵4与水管5连接，水泵4与电源6连接，电源6为防水电源插座。水管5的出水口对应设于最上层层架的种植盆的盆口处，位于盆口的上方。其中，水管5为软管。

通过电源6驱动水泵5工作，对种植盆2和蓄水池3之间营养液的循环流动，实现水培种植的自动换水，有效提高水培种植的效率。种植盆2可根据水培作物植株的大小来进行更换和调整，满足不同生长期甘蔗水培种植的需要。同时，通过调节种植盆内定植篮的高度可调节水培植物根部在营养液中的深度，根据需要保证水培植物的生长速度和生长质量。摆放架1上层种植盆的水从出水孔流入下一层的种植盆时带入空气，最底层种植盆的水流入蓄水池，蓄水池的水通过水泵和水管引入到最高层种植盆，形成水循环。为植物的生长提供了充足的氧气，无需再设置供氧设备。

关于摆放架的一个比较好的实施例为，摆放架1包括伸缩杆11和载物台12，伸缩杆11设于载物台12的下表面，用于支撑载物台12。伸缩杆11上有至少一个活动伸缩点13。通过伸缩杆11的伸缩可调节摆放架1的整体高度。不使用摆放架1是，可调节伸缩杆，使的摆放架在的载物台12在一个平面内，多个摆放架可叠加摆放，便于收纳，节约空间。同时也便于拆装。

关于伸缩杆11的具体实施例为，伸缩杆11包括中空的支撑杆11和可伸缩的套设于支撑杆内的活动杆112。支撑杆11上设有穿孔，活动杆112上设有多个固定孔，调整到需要的高度后，用固定件113(该固定件为固定销)穿过支撑杆上的穿孔和活动杆112上的固定孔，将活动杆112固定在一定的高度。

一种使用上述水培装置栽培植物的水培方法，本实施例用于栽培甘蔗，具体包括以下步骤：

(1)将沙培的甘蔗苗拔起，用流动水冲洗植株根部，以获得比较完整的根系；

(2)将冲洗后的甘蔗的根部浸泡在流动的清水中1-2d，以便其根系能较好地适应水培生长条件；

(3)将甘蔗苗移栽到种植盆的定植篮内，甘蔗的根部完全在定植篮的底部，并浸没在培养液内，茎部在定植篮内用小石子掩埋固定；

(4)将种植盆放置在摆放架1的层架上，架子每层放置1个种植盆2，一列5层组成5盆为1组的处理重复，将架子上层种植盆出水孔用出水管连接至下一层的种植盆上，出水管出水口置于下一层种植盆盆口水面上方，水流从上层种植盆流入下层种植盆时带入空气，最底层水培种植盆2的水流入蓄水池3，蓄水池的水通过水泵和水管引入到最高层的种植盆，形成水循环；一个架子可放置多列，可设计多个处理重复；

(5)定时收集含有甘蔗根际分泌物的培养液，并更换新的培养液继续收集甘蔗根际分泌物。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种收集栽培植物根际分泌物的水培装置，其特征在于，包括：

摆放架，其为阶梯状的多层层架结构；

种植盆，其用于盛放水培营养液，置于所述摆放架的层架上，所述种植盆的盆壁上设有出水孔，所述出水孔与出水管连接；上一层架的所述种植盆的出水管的出水口对应设于下一层架的所述种植盆的盆口处，设于下一层架所述种植盆盆口的上方；以及

蓄水池，其包括进水口和出水口，所述进水口与设于最下层层架上的所述种植盆出水管连接，所述出水口通过水泵与水管连接，所述水管的出水口对应设于最上层层架的所述种植盆的盆口处，位于盆口的上方。

2.根据权利要求1所述的收集栽培植物根际分泌物的水培装置，其特征在于，所述摆放架包括：

载物台，其用于放置所述种植盆；以及

伸缩杆，所述伸缩杆与所述载物台的下表面连接，用于支撑所述载物台，所述伸缩杆至少有一个伸缩点。

3.根据权利要求2所述的收集栽培植物根际分泌物的水培装置，其特征在于，所述伸缩杆包括：

支撑杆，呈中空结构，所述支撑杆上设有穿孔；

活动杆，其可活动的套设于所述支撑杆的空腔内，所述活动杆上设有多个固定孔，在使用状态下，至少一个所述活动杆的固定孔与所述支撑杆的穿孔对应设置；以及

固定件，其穿设于所述支撑杆的穿孔和所述活动杆的固定孔，用于固定所述活动杆和所述支撑杆。

4.根据权利要求1所述的收集栽培植物根际分泌物的水培装置，其特征在于，所述种植盆内套设有定植篮。

5.根据权利要求1所述的收集栽培植物根际分泌物的水培装置，其特征在于，所述种植盆为不透光材料制成的。

6.根据权利要求1所述的收集栽培植物根际分泌物的水培装置，其特征在于，所述种植盆的中下部盆壁上设有出水孔。