CN213874063U - 一种植物根系与地上部的同步原位观察装置 - Google Patents
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Abstract
一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，包括地下根系部和地上监测部；地上监测部设于地下根系部上，用于监测地上植物的叶片尺寸等指标；地下根系部包括由上至下依次设置的种植层、根系观察层和底部层；根系观察层呈透明状，种植层和底部层均采用透明材质包裹。根系观察层包括生长盆、网面和植物培养液，生长盆呈两端开口的透明筒状体，生长盆的下端设有网面，网面上设有一层固化的琼脂，琼脂层上方设有植物培养液。本实用新型具有结构简单，且能同时简单有效观察、监测地下根系和地上部叶片的生长速率等优点。本实用新型属于植物观测技术领域。
Description
技术领域
本实用新型属于植物观测技术领域，具体涉及一种植物根系与地上部的同步原位观察装置。
背景技术
植物根系既是水分和养分吸收的主要器官，又是多种激素、有机酸和氨基酸合成的重要场所，因此植物根系的形态、生理特性均与地上部的生长发育有密切联系。对于植物地上部的观察研究有多种简单有效的方法，而植物根系由于生长在土壤当中，对植物根系的观察和研究存在较大的困难，想要获得植物根系的生长情况就必须对植株进行破坏性取样，这样就无法对植物的整个生长周期进行连续地跟踪分析。针对这个问题，现有机构设计了植物根系生长原位监测设备，该设备包括根系生长监测主机、根系图像分析软件和埋入土壤中的透明探管，透明探管中设有图像传感器，通过图像传感器检测根系，再将监测的图像通过根系生长监测主机、根系图像分析软件进行分析，从而实现对植物根系的原位监测。但是该设备结构复杂、成本较高，并且无地上监测设备，无法同步对地下根系和地上部同步进行原位观测，因此也无法进一步观察和研究植物根系与地上部的生长发育关系。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，它还具有结构简单，且能同时简单有效观察、监测地下根系和地上部叶片的生长速率等优点。
一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，包括地下根系部和地上监测部；地上监测部设于地下根系部上，用于监测地上植物的叶片尺寸；地下根系部包括由上至下依次设置的种植层、根系观察层和底部层；根系观察层呈透明状，种植层和底部层均采用透明材质包裹。
作为一种优选，所述根系观察层包括生长盆、网面和植物培养液，生长盆呈两端开口的透明筒状体，生长盆的下端设有网面，网面上设有一层固化的琼脂层，琼脂层上方设有植物培养液。
作为一种优选，所述根系观察层的外部标有刻度值，以测量根系的生长长度。
作为一种优选，所述种植层包括生长盆、网面和土壤，生长盆呈两端开口的透明筒状体，生长盆的下端设有网面，网面上设有一层固化的琼脂层，琼脂层上方设有一层土壤层。
作为一种优选，生长盆的顶部和土壤层顶部的上方距离S，S大于等于5厘米。
作为一种优选，所述底部层包括底盆和土壤，底盆下端封口，底盆上端开口，底盆内盛装有土壤。
作为一种优选，所述种植层、根系观察层和底部层的直径均相同，相邻两层之间通过封圈和螺栓、螺母箍紧。
作为一种优选，还包括套袋，套袋为不透光材质制成，套袋包裹在地下根系部上。
作为一种优选，所述地上监测部包括竖直测量尺和水平测量尺，竖直测量尺竖直固定在地下根系部上，竖直测量尺上端伸出于地下根系部；水平测量尺滑动套装于竖直测量尺上方，且水平测量尺位于地下根系部的上方。
作为一种优选，所述种植层、根系观察层为多个，多个根系观察层、种植层依次交替设置于底部层上。
本实用新型的优点：
本实用新型通过设置地下根系部和地上监测部，地下根系部上设置透明的根系观察层以及设于根系观察层外侧的刻度值，因此可以方便、简易地观察植物的根系生长和发育状况；而地上监测部可以通过水平测量尺和竖直测量尺对地上的叶片、株高等进行测量，因此可以方便、简便地观测和观察植物地上部分的生长发育状况；地下根系部和地上监测部的配合，从而可以同步对植物的地下根系和地上部进行原位观察，解决了现有技术中无法同时简单有效对植物地下根系和地上部的生长发育同步观察的问题，并且该装置结构简单、成本低、操作方便。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。
图2为本实用新型一种实施例的主视图。
图3为地下根系部的爆炸示意图。
图4为封圈的示意图。
图5为地上监测部的示意图。
其中，1为底盆，2为生长盆，3为封圈，4为螺栓，5为垫片，6为网面，7为土壤，8为液层，9为琼脂层，10为竖直测量尺，11为水平测量尺，12为种植层，13为根系观察层，14为底部层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的具体说明。
一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，包括地下根系部和地上监测部。
地下根系部，用于观察、监测植物的地下根系生长状况。植物种植于地下根系部上，植物根系扎于地下根系部内。
地上监测部设于地下根系部上，用于监测地上植物的株高、叶片尺寸以及叶片生长情况等。
地下根系部包括种植层、根系观察层和底部层。底部层位于地下根系部的底部，种植层、根系观察层为多个，多个根系观察层、种植层由下至上依次交替设置于底部层上。根系观察层呈透明状，种植层和底部层均采用透明材质包裹，以便于试验人员或者操作者观察植物根系的生长状况。
作为一种优选的实施例，种植层、根系观察层均为一个。根系观察层设于底部层上，种植层设于根系观察层上。植物种植于种植层上，植物的根系在生长过程中由种植层逐渐往下扎入根系观察层、底部层内。
作为一种优选的实施例，根系观察层的外部标有刻度值，以测量根系的生长长度。可选地，根系观察层的外部的刻度值可使用刻度尺代替，将刻度尺绑定在根系观察层的外侧即可。
在本实施中，根系观察层包括生长盆、网面和植物培养液。生长盆呈两端开口筒状，生长盆为透明材质制成，生长盆的下端设有网面，网面上设有一层固化的琼脂层，琼脂层上方设有植物培养液。网面可以为钢丝网。琼脂层厚度为1厘米。植物培养液可以为土壤浸泡过滤后的土壤浸提液。
在本实施中，种植层包括生长盆、网面和土壤，生长盆呈两端开口的透明筒状体，生长盆的下端设有网面，网面上设有一层固化的琼脂，琼脂层上方设有一层土壤。网面可以为钢丝网。
生长盆的顶部和土壤层顶部的上方距离S，以便于在种植层的土壤上方将植物保持水淹状态，从而方便观测水生植物的根系和地上部的生长。例如水稻，优选地将S设置大于等于5厘米。水通过种植层的上层的土壤渗透到中间，包含了土壤中的营养成分，可以模拟水稻(或其他水培植物)在真实的土壤环境中的生长。
在本实施中，底部层包括底盆和土壤。底盆下端封口，底盆上端开口。底盆内盛装有土壤。
作为一种优选地实施方式，种植层、根系观察层和底部层的直径均相同，并且相邻两层之间通过封圈和螺栓、螺母箍紧。封圈呈环状开口状，可以采用柔性塑料或者不锈钢材质制成。封圈套在两层交接之处，在封圈的开口端通过螺栓、螺母将封圈锁紧；通过封圈和螺栓、螺母将种植层和根系观察层之间以及根系观察层和底部层之间箍紧，从而避免整个地下根系部在相邻两层交接之处发生漏水、漏肥。在封圈内侧设置垫片，垫片可采用橡胶垫片，通过设置垫片可以进一步将相邻2个生长盆之间密封、锁紧，从而更有效防止漏水、漏肥。根系观察层的外侧的刻度尺可以通过封圈和螺栓、螺母绑定在生长盆的外侧。
本实施例中，还包括套袋，套袋为不透光材质制成，套袋包裹在地下根系部上。通过将套袋将地下根系部完全遮挡，从而将地下根系部置于黑暗环境下，保证植物根系(如水稻根系)在黑暗条件下生长。
地上监测部包括竖直测量尺和水平测量尺，竖直测量尺竖直固定在地下根系测量部上，竖直测量尺上端伸出于地下根系部；水平测量尺滑动套装于竖直测量尺上方，且水平测量尺位于地下根系部的上方。通过竖直测量尺，可以测量地上部的株高，从而判断地上部的生长速度。通过滑动水平测量尺，可以测量不同叶片的宽度、长度等宽度数据。
实施上述同步原位观察装置时，底盆、生长盆宽度半径为10厘米，从下到上选择的高度分别为10厘米、10厘米和15厘米，并在生长盆下端安装好网面。具体地，首先将处理好的土壤装满底盆；然后用保鲜膜或其它类似的物品将两个生长盆底部简单封住，将加热溶解的琼脂倒入生长盆约1厘米厚，冷却凝固之后取下保鲜膜，然后将处理好的土壤装入种植层的生长盆，再使用垫片和封圈将各个生长盆及刻度尺固定好，最后将整个装置用水浇透，让土壤溶液慢慢下渗充满在根系观察层的生长盆。从而形成地下根系部。
之后，将培育好的植物幼苗(如水稻幼苗)移植至本装置内，按照常规栽培管理水稻，并通过中间的根系观察层观察水稻根系生长，当水稻根系长至根系观察层时，开始定期拍摄记录，使用生长盆上的刻度测定水稻的根长、通过透明的生长盆可以观测根数，并使用水平测量尺、竖直测量尺测定水稻的株高、叶宽、叶长等指标。
使用多段式的生长盆进行组合，降低了人工控制土层和液层形成的操作难度。琼脂既可以支撑土壤又不会影响土壤浸提液在土层与液层之间的自由流动。封圈与生长盆之间使用橡胶垫片可以防止漏肥漏水，确保实验数据真实可靠。使用螺栓和螺母进行固定，方便组装和拆卸。生长盆外壁带有刻度，且垂直刻度尺被固定在生长盆上，使用照相系统进行拍摄扫描时可以更加直观地表现根系和地上部的生长关系。同时由于垂直刻度尺距离水稻较远，使用水平刻度尺延伸至盆中能更加准确地测量地上部的相关数据。
上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：包括地下根系部和地上监测部；地上监测部设于地下根系部上，用于监测地上植物的叶片尺寸和株高；地下根系部包括由上至下依次设置的种植层、根系观察层和底部层；根系观察层呈透明状，种植层和底部层均采用透明材质包裹。
2.根据权利要求1所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：所述根系观察层包括生长盆、网面和植物培养液，生长盆呈两端开口的透明筒状体，生长盆的下端设有网面，网面上设有一层固化的琼脂层，琼脂层上方设有植物培养液。
3.根据权利要求1或2所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：所述根系观察层的外部标有刻度值，以测量根系的生长长度。
4.根据权利要求1所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：所述种植层包括生长盆、网面和土壤，生长盆呈两端开口的透明筒状体，生长盆的下端设有网面，网面上设有一层固化的琼脂层，琼脂层上方设有一层土壤层。
5.根据权利要求4所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：生长盆的顶部和土壤层顶部的上方距离S，S大于等于5厘米。
6.根据权利要求1所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：所述底部层包括底盆和土壤，底盆下端封口，底盆上端开口，底盆内盛装有土壤。
7.根据权利要求1所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：所述种植层、根系观察层和底部层的直径均相同，相邻两层之间通过封圈和螺栓、螺母箍紧。
8.根据权利要求1所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：还包括套袋，套袋为不透光材质制成，套袋包裹在地下根系部上。
9.根据权利要求1所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：所述地上监测部包括竖直测量尺和水平测量尺，竖直测量尺竖直固定在地下根系部上，竖直测量尺上端伸出于地下根系部；水平测量尺滑动套装于竖直测量尺上方，且水平测量尺位于地下根系部的上方。
10.根据权利要求1所述一种植物根系与地上部的同步原位观察装置，其特征在于：所述种植层、根系观察层为多个，多个根系观察层、种植层依次交替设置于底部层上。
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| CN113973612A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-28 | 华南农业大学 | 植物分根观察装置及方法 |
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- 2020-12-07 CN CN202022904688.XU patent/CN213874063U/zh not_active Expired - Fee Related
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