一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置的製作方法
2023-05-23 00:57:26 2
專利名稱：一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置的製作方法
技術領域：
一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置技術領域[0001]本實用新型涉及植物覓養行為的研究領域，主要涉及植物根系垂直方向覓養行為的研究，具體的說是一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置。
背景技術：
[0002]土壤有效養分含量是生態系統的重要屬性之一，而土壤養分空間異質性普遍存在於自然生態系統中，土壤有效養分含量的空間尺度變化較大，可達到被植物個體根系感知的範圍。植物在長期進化過程中，為了最大限度地獲取土壤資源，對養分的空間異質性產生各種可塑性反應，包括形態可塑性、生理可塑性、菌根可塑性等。許多植物種的根系在養分豐富的斑塊中大量增生，增生程度種間差異較大，並受斑塊屬性(斑塊大小、養分濃度)、營養元素種類和養分總體供應狀況的影響。植物還通過調整富養斑塊中細根的直徑、分枝角、 節間距以及空間構型來實現斑塊養分的高效利用。發明內容[0003]本實用新型提供一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置，利用該試驗裝置可以在最接近自然的狀態下，研究植物在根際養分隨時間消耗殆盡後，其根系由近及遠感應開拓新養分斑塊的能力，尤其是試驗植物根系垂直覓養的能力。[0004]本實用新型的技術方案在於一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置， 包括用於移植植物苗木的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側的外圓筒，其特徵在於所述兩同心圓筒之間的區域沿軸線方向自下而上依次設置有若干個水平隔層，所述兩同心圓筒之間的區域沿徑向方向布設有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用於放置不同養分的養分斑塊的扇形區域，外圓筒周壁上相應布設有通往各個扇形區域的放料孔，所述兩同心圓筒的筒壁、水平隔層和豎直隔層均為玻璃纖維網，所述玻璃纖維網上塗布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網的同時阻隔不同扇形區域內養分的流動。[0005]作為一優選方案，所述的若干個水平隔層為4個水平隔層，所述的若干個豎直隔層為4個豎直隔層，所述內外兩同心圓筒和水平隔層、豎直隔層共同構成16個扇形區域。[0006]作為一優選方案，所述放料孔設置在每個扇形區域的中心位置，所述放料孔上遮蓋錫紙，以防止水分的流失。[0007]上述試驗裝置的試驗方法，按以下步驟進行[0008](1)取一定數量的長勢相同的植物苗木，將植物苗木移入到上述試驗裝置的中心圓筒內，並在每個試驗裝置的扇形區域內對應放置有不同養分的養分斑塊；[0009](2)將上述放置有植物苗木和養分斑塊的試驗裝置分成若干批；[0010](3)定期採用注射器注射的方法向每個試驗裝置的扇形區域內補充水分或營養液，注射完畢後，採用錫紙將放料孔封住，以防止水分的流失；[0011](4)定期取出一批的試驗裝置進行觀測取每個扇形區域內的根系進行生理及形態指標的測定。[0012](5)記錄試驗數據不同時間段各扇形區域內根系的分布及生長情況。[0013]作為一優選方案，上述步驟(4)為取每個扇形區域的根系，通過數位化掃描儀掃描各根系圖像，應用圖像分析軟體對各層根系進行定量分析，同時進行相關生理指標的測定。[0014]本實用新型的優點在於本實用新型的試驗裝置可以在最接近自然的狀態下，研究植物在根際養分隨時間消耗殆盡後，其根系由近及遠感應開拓新養分斑塊的能力，尤其是試驗植物根系垂直覓養的能力。其整體結構簡單，造價低廉，取材和製作方便。
[0015]圖1是本實用新型的試驗裝置的結構示意圖。[0016]圖中1 一中心圓筒，2—外圓筒，3—水平隔層，4一豎直隔層，5—扇形區域，6—放料孔。
具體實施方式
[0017]為讓本實用新型的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖， 作詳細說明如下。[0018]如圖1所示本實用新型的試驗裝置的結構示意圖，該圖的一側部採用透視的方式表示，以充分展示本實用新型的層架結構，另一側部是外形的圖示。[0019]本實用新型的一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置，包括用於移植植物苗木的中心圓筒1和同心套置在中心圓筒外側的外圓筒2，其特徵於所述兩同心圓筒1和2之間的區域沿軸線方向自下而上依次設置有若干個水平隔層3，所述兩同心圓筒1 和2之間的區域沿徑向方向布設有若干個豎直隔層4，以分隔出若干個用於放置不同養分的養分斑塊的扇形區域5，外圓筒2周壁上相應布設有通往各個扇形區域的放料孔6，所述兩同心圓筒的筒壁、水平隔層3和豎直隔層4均為玻璃纖維網，所述玻璃纖維網上塗布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網的同時阻隔不同扇形區域內養分的流動。[0020]作為一優選方案，所述的若干個水平隔層為4個水平隔層，所述的若干個豎直隔層為4個豎直隔層，所述內外兩同心圓筒和水平隔層、豎直隔層共同構成16個扇形區域。[0021]作為一優選方案，所述放料孔設置在每個扇形區域的中心位置，所述放料孔上遮蓋錫紙，以防止水分的流失。[0022]上述試驗裝置的試驗方法，按以下步驟進行[0023](1)取一定數量的長勢相同的植物苗木，將植物苗木移入到上述試驗裝置的中心圓筒1內，並在每個試驗裝置的扇形區域內對應放置有不同養分的養分斑塊；[0024](2)將上述放置有植物苗木和養分斑塊的試驗裝置分成若干批；[0025](3)定期採用注射器注射的方法向每個試驗裝置的扇形區域內補充水分或營養液，注射完畢後，採用錫紙將放料孔6封住，以防止水分的流失；[0026](4)定期取出一批的試驗裝置進行觀測取每個扇形區域內的根系進行生理及形態指標的測定。[0027](5)記錄試驗數據不同時間段各扇形區域內根系的分布及生長情況。[0028]作為一優選方案，上述步驟(4)為取每個扇形區域的根系，通過數位化掃描儀掃描各根系圖像，應用圖像分析軟體對各層根系進行定量分析，同時進行相關生理指標的測定。[0029]更具體的實施方式如下[0030]研究杉木對於磷元素的覓養行為將杉木苗木移入由兩個同心圓筒構成的砂培裝置內筒(非處理區)中，內筒壁及隔層為孔徑2mm的玻璃纖維篩網材料，杉木主根和鬚根均能順利穿透。進行土壤異質磷處理時，分別在每層其中一個扇形的外環區域(處理區)中施入粒狀長效緩釋磷源斑塊，四層之間各自選擇的扇形位置互不重複。砂培基質為釩土(Al2O3， 過觀-48目)以1.5%的比例與石英砂混勻，裝盆之前需對礬土進行脫磷處理，先用清水衝洗礬土至水無渾濁，再用0. 01mol/L HCl浸泡Mh，之後再用清水將礬土表面酸衝洗乾淨， 用0. 01mol/L HCl浸泡Mh，如此重複處理十次，以保證將礬土中的磷充分洗脫，風乾待用。 石英砂也應用清水洗淨以確保其磷充分洗脫。磷源斑塊所用基質用不同濃度的KH2PC^iP4浸泡混合砂土，利用釩土能有效吸附磷並能緩慢均勻釋放有效磷的特性，控制栽培介質對有效磷的供應，施入的KHfO 、先用蒸餾水溶解，礬土與溶液混合浸泡Mh，再加入定量後的幹沙混合均勻。試驗期間進行除磷素外的正常營養液和水分供應，從試驗裝置側面在每個扇形的中心位置進行鑽孔處理，並採用注射器等量注射的方法，以保證試驗處理過程中水分或營養液的供應，注射完畢後利用錫紙遮蓋，以防止水分的流失。試驗處理時間結束後， 將裝置進行分層及分斑塊處理，取每個扇形斑塊的根系，通過數位化掃描儀掃描各根系圖像，應用圖像分析軟體對各層根系進行定量分析，同時進行相關生理指標的測定。[0031]本實用新型不局限上述最佳實施方式，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。
權利要求1.一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置，包括用於移植植物苗木的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側的外圓筒，其特徵在於所述兩同心圓筒之間的區域沿軸線方向自下而上依次設置有若干個水平隔層，所述兩同心圓筒之間的區域沿徑向方向布設有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用於放置不同養分的養分斑塊的扇形區域，外圓筒周壁上相應布設有通往各個扇形區域的放料孔，所述兩同心圓筒的筒壁、水平隔層和豎直隔層均為玻璃纖維網，所述玻璃纖維網上塗布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網的同時阻隔不同扇形區域內養分的流動。
2.根據權利要求1所述的一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置，其特徵在於所述的若干個水平隔層為4個水平隔層，所述的若干個豎直隔層為4個豎直隔層，所述內外兩同心圓筒和水平隔層、豎直隔層共同構成16個扇形區域。
3.根據權利要求1所述的一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置，其特徵在於所述放料孔設置在每個扇形區域的中心位置，所述放料孔上遮蓋錫紙，以防止水分的流失。
專利摘要本實用新型涉及一種用於研究根系垂直方向覓養行為的試驗裝置，包括用於移植植物苗木的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側的外圓筒，其特徵在於所述兩同心圓筒之間的區域沿軸線方向自下而上依次設置有若干個水平隔層，所述兩同心圓筒之間的區域沿徑向方向布設有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用於放置不同養分的養分斑塊的扇形區域，外圓筒周壁上相應布設有通往各個扇形區域的放料孔，所述兩同心圓筒的筒壁、水平隔層和豎直隔層均為玻璃纖維網，所述玻璃纖維網上塗布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網的同時阻隔不同扇形區域內養分的流動。利用該試驗裝置可以在最接近自然的狀態下，研究植物在根際養分隨時間消耗殆盡後，其根系由近及遠感應開拓新養分斑塊的能力，尤其是試驗植物根系垂直覓養的能力。
文檔編號A01G13/02GK202310748SQ20112043372
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月5日 優先權日2011年11月5日
發明者侯曉龍, 劉愛琴, 吳鵬飛, 蔡麗平, 鄒顯花, 馬祥慶 申請人:福建農林大學