圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法
2023-05-24 16:09:31
圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法
【專利摘要】本發明公開了一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法。收集裝置包括生長箱和收集箱，生長箱外壁設有孔洞，用瓊脂填充。圓柱形生長箱與收集箱下端連接處設有收集孔，整個箱體下端設有帶孔橡皮塞，通過導管與樹脂柱相連接。這種新的土培植物根系分泌物的收集方法是首先讓植物在生長箱的土壤中生長，然後植物根系穿過瓊脂進入裝有石英砂的收集箱中去；再在收集箱中進行處理、收集植物根系分泌物。本發明適用於在土培條件下植物根系分泌物的研究；不擾動根系生長、不破壞根際環境，收集環境貼近植物自然生長狀態；這種收集方法佔地面積小，植物可利用的生長空間大。該方法成本低，實用性強，具有很好的應用價值。
【專利說明】圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及土壤汙染環境植物修復【技術領域】，特別涉及一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]目前，植物根系分泌物一般採用溶液收集法，具體操作方法是:植物根系先生長在營養液中，然後轉入處理溶液中，處理一段時間後，收集處理溶液為根系分泌物。溶液收集法操作簡單、分析方便。但是溶液收集法得到的根系分泌物很難反映土壤條件下植物根系分泌物。因為土壤成分複雜、養分存在形式多樣化、分布不均勻，而且，大部分有效養分被土壤膠體吸附，不能夠隨意擴散，這表明土培條件下，植物根系遭受養分缺乏或元素毒害的實際情況不同於溶液栽培，因而土壤栽培與溶液栽培條件下的根系分泌作用可能會不同。目前已有專利採用的土壤栽培條件下的植物根系分泌物收集裝置及收集方法及收集裝置中，有的使用繁瑣，有的佔地面積大而使用空間小，而且種植的植物數量很有限。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有根系分泌物收集裝置中存在的缺點，提供一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法，是一種完整、高效的不擾動根系、不破壞根際環境、重複性好、回收率高的根系分泌物的收集裝置及收集方法。
[0004]本發明的目的通過下列技術方案實施:
一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，包括生長箱和收集箱，在生長箱中放置供試土壤，所述生長箱的外壁上開有孔洞，並用瓊脂填充，所述生長箱和收集箱下端連接處設有收集孔，所述收集孔下端連接尼龍網，所述尼龍網下端連接導管，導管從上到下分別連接帶孔橡皮塞、開關和樹脂柱，樹脂柱下端的導管接回收集箱上部放置石英砂處。
[0005]所述生長箱和收集箱均為圓柱形，所述生長箱外壁自距頂部IOOmm處向下設有孔洞，孔徑6mm,孔間距為4mm。所述石英砂直徑為2?3mm。
[0006]一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，包括下述步驟:將待測植物在生長箱中的供試土壤中生長，由於生長空間限制和重力作用，待測植物根系穿過生長箱外壁孔洞中的瓊脂，進入裝有石英砂的收集箱中，待收集箱積累有一定的植物根系後，進行根系分泌物的收集；然後用洗脫液對生長在石英砂中的根系進行洗脫，流出溶液下滲流到樹脂柱中，並被樹脂吸附；最後洗脫樹脂，得到根系分泌物溶液。在進行根系分泌物的收集之前，需先用0.5mM的鈣液清洗收集箱。
[0007]本發明與現有技術相比，具有如下優點和效果:
本發明裝置和方法適用於土壤栽培條件下植物根系分泌物的研究，與水培相比更能反映自然條件下植物根系分泌物的實際情況。本發明不擾動根系生長、不破壞根際環境，收集環境更貼近植物自然生長狀態，避免了土壤溶液取樣器因不明確根系位置，取樣盲目，易損傷根系的缺點。本發明生長箱和收集箱為圓柱形，空間比較好利用，可栽種較多數量的植物，這樣所收集的根系分泌物成分和數量也較完整。這種收集方法佔地面積小，植物可利用的生長空間大，成本低，實用性強，具有很好的應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的收集裝置的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
[0010]如圖1所示，一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，包括生長箱I和收集箱2，在生長箱I中放置供試土壤3，所述生長箱I的外壁上開有孔洞4，並用瓊脂填充，所述生長箱I和收集箱2下端連接處設有收集孔11，所述收集孔11下端連接尼龍網7，所述尼龍網7下端連接導管9，導管9從上到下分別連接帶孔橡皮塞5、開關6和樹脂柱8，樹脂柱8下端的導管9接回收集箱2上部放置石英砂10處。
[0011]所述生長箱I為圓柱體，外徑160mm,壁厚3mm。所述收集箱2為圓柱體，外徑240mm,壁厚3mm。收集下端收集孔11的孔徑為6mm。所述生長箱I外壁自距頂部IOOmm處向下設有孔洞4,孔徑6mm,孔間距為4mm。所述石英砂10直徑為2?3mm。
[0012]尼龍網7用來防止石英砂10洩漏。帶孔橡皮塞5用於不同部件的有效連接，密封。樹脂柱8為化學性質惰性的硬質玻璃管。樹脂為XAD-4吸附樹脂。
[0013]一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，包括下述步驟:首先將待測植物薦草幼苗放置在生長箱I中生長一段時間後，由於生長空間限制、重力作用和圓錐體的引導作用，植物根系順著圓錐體向斜下方生長，穿過生長箱I外壁上的瓊脂孔洞，從生長箱I進入到收集箱2中去，生長三周後，即可進行根系分泌物的收集。收集前要用0.5mM的CaCl2溶液充分洗淨收集箱2。打開開關6後，洗脫液受重力作用流入樹脂柱8，根系分泌物被樹脂吸附。在循環泵的作用下，營養液循環洗脫根系，根系分泌物可在樹脂柱8處富集。連續五次即可完成一次根系分泌物的收集。最後可用8N HCOOH溶液和IN NH4OH溶液洗脫樹脂，收集根系分泌物，得到根系分泌物溶液。
【權利要求】
1.一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，其特徵在於，包括生長箱(I)和收集箱(2)，在生長箱(I)中放置供試土壤(3)，所述生長箱(I)的外壁上開有孔洞(4)，並用瓊脂填充，所述生長箱(I)和收集箱(2 )下端連接處設有收集孔(11 )，所述收集孔(11)下端連接尼龍網(7)，所述尼龍網(7)下端連接導管(9)，導管(9)從上到下分別連接帶孔橡皮塞(5)、開關(6)和樹脂柱(8)，樹脂柱(8)下端的導管(9)接回收集箱(2)上部放置石英砂(10)處。
2.根據權利要求1所述的圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，其特徵在於，所述生長箱(I)和收集箱(2 )均為圓柱形，所述生長箱(I)外壁自距頂部IOOmm處向下設有孔洞(4),孔徑6mm,孔間距為4mm。
3.根據權利要求1所述的圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，其特徵在於，所述石英砂(10)直徑為2?3_。
4.一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，其特徵在於，包括下述步驟:將待測植物在生長箱(I)中的供試土壤(3)中生長，由於生長空間限制和重力作用，待測植物根系穿過生長箱(I)外壁孔洞(4)中的瓊脂，進入裝有石英砂(10)的收集箱(2)中，待收集箱(2)積累有一定的植物根系後，進行根系分泌物的收集；然後用洗脫液對生長在石英砂(10)中的根系進行洗脫，流出溶液下滲流到樹脂柱(8)中，並被樹脂吸附；最後洗脫樹月旨，得到根系分泌物溶液。
5.根據權利要求4所述的圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，其特徵在於，在進行根系分泌物的收集之前，需先用0.5mM的鈣液清洗收集箱(2)。
【文檔編號】G01N1/10GK104006988SQ201410223952
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】劉曉豔, 侯芸芸, 王倩, 李紅兵, 陳婷茹, 顧玲鋒, 張新穎, 朱水平 申請人:上海大學