專利名稱：一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及植物覓養(yǎng)行為的研究領(lǐng)域，主要涉及植物根系垂直方向覓養(yǎng)行為的研究，具體的說是一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]土壤有效養(yǎng)分含量是生態(tài)系統(tǒng)的重要屬性之一，而土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性普遍存在于自然生態(tài)系統(tǒng)中，土壤有效養(yǎng)分含量的空間尺度變化較大，可達(dá)到被植物個體根系感知的范圍。植物在長期進(jìn)化過程中，為了最大限度地獲取土壤資源，對養(yǎng)分的空間異質(zhì)性產(chǎn)生各種可塑性反應(yīng)，包括形態(tài)可塑性、生理可塑性、菌根可塑性等。許多植物種的根系在養(yǎng)分豐富的斑塊中大量增生，增生程度種間差異較大，并受斑塊屬性(斑塊大小、養(yǎng)分濃度)、營養(yǎng)元素種類和養(yǎng)分總體供應(yīng)狀況的影響。植物還通過調(diào)整富養(yǎng)斑塊中細(xì)根的直徑、分枝角、 節(jié)間距以及空間構(gòu)型來實(shí)現(xiàn)斑塊養(yǎng)分的高效利用。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型提供一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置，利用該試驗(yàn)裝置可以在最接近自然的狀態(tài)下，研究植物在根際養(yǎng)分隨時間消耗殆盡后，其根系由近及遠(yuǎn)感應(yīng)開拓新養(yǎng)分斑塊的能力，尤其是試驗(yàn)植物根系垂直覓養(yǎng)的能力。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置， 包括用于移植植物苗木的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側(cè)的外圓筒，其特征在于所述兩同心圓筒之間的區(qū)域沿軸線方向自下而上依次設(shè)置有若干個水平隔層，所述兩同心圓筒之間的區(qū)域沿徑向方向布設(shè)有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用于放置不同養(yǎng)分的養(yǎng)分斑塊的扇形區(qū)域，外圓筒周壁上相應(yīng)布設(shè)有通往各個扇形區(qū)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(wǎng)，所述玻璃纖維網(wǎng)上涂布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網(wǎng)的同時阻隔不同扇形區(qū)域內(nèi)養(yǎng)分的流動。[0005]作為一優(yōu)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(nèi)外兩同心圓筒和水平隔層、豎直隔層共同構(gòu)成16個扇形區(qū)域。[0006]作為一優(yōu)選方案，所述放料孔設(shè)置在每個扇形區(qū)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(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，按以下步驟進(jìn)行[0008](1)取一定數(shù)量的長勢相同的植物苗木，將植物苗木移入到上述試驗(yàn)裝置的中心圓筒內(nèi)，并在每個試驗(yàn)裝置的扇形區(qū)域內(nèi)對應(yīng)放置有不同養(yǎng)分的養(yǎng)分斑塊；[0009](2)將上述放置有植物苗木和養(yǎng)分斑塊的試驗(yàn)裝置分成若干批；[0010](3)定期采用注射器注射的方法向每個試驗(yàn)裝置的扇形區(qū)域內(nèi)補(bǔ)充水分或營養(yǎng)液，注射完畢后，采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(yàn)裝置進(jìn)行觀測取每個扇形區(qū)域內(nèi)的根系進(jìn)行生理及形態(tài)指標(biāo)的測定。[0012](5)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)不同時間段各扇形區(qū)域內(nèi)根系的分布及生長情況。[0013]作為一優(yōu)選方案，上述步驟(4)為取每個扇形區(qū)域的根系，通過數(shù)字化掃描儀掃描各根系圖像，應(yīng)用圖像分析軟件對各層根系進(jìn)行定量分析，同時進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)的測定。[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置可以在最接近自然的狀態(tài)下，研究植物在根際養(yǎng)分隨時間消耗殆盡后，其根系由近及遠(yuǎn)感應(yīng)開拓新養(yǎng)分斑塊的能力，尤其是試驗(yàn)植物根系垂直覓養(yǎng)的能力。其整體結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，取材和制作方便。


[0015]圖1是本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)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(qū)域，6—放料孔。
具體實(shí)施方式
[0017]為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖， 作詳細(xì)說明如下。[0018]如圖1所示本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖的一側(cè)部采用透視的方式表示，以充分展示本實(shí)用新型的層架結(jié)構(gòu)，另一側(cè)部是外形的圖示。[0019]本實(shí)用新型的一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置，包括用于移植植物苗木的中心圓筒1和同心套置在中心圓筒外側(cè)的外圓筒2，其特征于所述兩同心圓筒1和2之間的區(qū)域沿軸線方向自下而上依次設(shè)置有若干個水平隔層3，所述兩同心圓筒1 和2之間的區(qū)域沿徑向方向布設(shè)有若干個豎直隔層4，以分隔出若干個用于放置不同養(yǎng)分的養(yǎng)分斑塊的扇形區(qū)域5，外圓筒2周壁上相應(yīng)布設(shè)有通往各個扇形區(qū)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(wǎng)，所述玻璃纖維網(wǎng)上涂布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網(wǎng)的同時阻隔不同扇形區(qū)域內(nèi)養(yǎng)分的流動。[0020]作為一優(yōu)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(nèi)外兩同心圓筒和水平隔層、豎直隔層共同構(gòu)成16個扇形區(qū)域。[0021]作為一優(yōu)選方案，所述放料孔設(shè)置在每個扇形區(qū)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(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，按以下步驟進(jìn)行[0023](1)取一定數(shù)量的長勢相同的植物苗木，將植物苗木移入到上述試驗(yàn)裝置的中心圓筒1內(nèi)，并在每個試驗(yàn)裝置的扇形區(qū)域內(nèi)對應(yīng)放置有不同養(yǎng)分的養(yǎng)分斑塊；[0024](2)將上述放置有植物苗木和養(yǎng)分斑塊的試驗(yàn)裝置分成若干批；[0025](3)定期采用注射器注射的方法向每個試驗(yàn)裝置的扇形區(qū)域內(nèi)補(bǔ)充水分或營養(yǎng)液，注射完畢后，采用錫紙將放料孔6封住，以防止水分的流失；[0026](4)定期取出一批的試驗(yàn)裝置進(jìn)行觀測取每個扇形區(qū)域內(nèi)的根系進(jìn)行生理及形態(tài)指標(biāo)的測定。[0027](5)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)不同時間段各扇形區(qū)域內(nèi)根系的分布及生長情況。[0028]作為一優(yōu)選方案，上述步驟(4)為取每個扇形區(qū)域的根系，通過數(shù)字化掃描儀掃描各根系圖像，應(yīng)用圖像分析軟件對各層根系進(jìn)行定量分析，同時進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)的測定。[0029]更具體的實(shí)施方式如下[0030]研究杉木對于磷元素的覓養(yǎng)行為將杉木苗木移入由兩個同心圓筒構(gòu)成的砂培裝置內(nèi)筒(非處理區(qū))中，內(nèi)筒壁及隔層為孔徑2mm的玻璃纖維篩網(wǎng)材料，杉木主根和須根均能順利穿透。進(jìn)行土壤異質(zhì)磷處理時，分別在每層其中一個扇形的外環(huán)區(qū)域(處理區(qū))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復(fù)。砂培基質(zhì)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(jìn)行脫磷處理，先用清水沖洗礬土至水無渾濁，再用0. 01mol/L HCl浸泡Mh，之后再用清水將礬土表面酸沖洗干凈， 用0. 01mol/L HCl浸泡Mh，如此重復(fù)處理十次，以保證將礬土中的磷充分洗脫，風(fēng)干待用。 石英砂也應(yīng)用清水洗凈以確保其磷充分洗脫。磷源斑塊所用基質(zhì)用不同濃度的KH2PC^iP4浸泡混合砂土，利用釩土能有效吸附磷并能緩慢均勻釋放有效磷的特性，控制栽培介質(zhì)對有效磷的供應(yīng)，施入的KHfO 、先用蒸餾水溶解，礬土與溶液混合浸泡Mh，再加入定量后的干沙混合均勻。試驗(yàn)期間進(jìn)行除磷素外的正常營養(yǎng)液和水分供應(yīng)，從試驗(yàn)裝置側(cè)面在每個扇形的中心位置進(jìn)行鉆孔處理，并采用注射器等量注射的方法，以保證試驗(yàn)處理過程中水分或營養(yǎng)液的供應(yīng)，注射完畢后利用錫紙遮蓋，以防止水分的流失。試驗(yàn)處理時間結(jié)束后， 將裝置進(jìn)行分層及分斑塊處理，取每個扇形斑塊的根系，通過數(shù)字化掃描儀掃描各根系圖像，應(yīng)用圖像分析軟件對各層根系進(jìn)行定量分析，同時進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)的測定。[0031]本實(shí)用新型不局限上述最佳實(shí)施方式，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置，包括用于移植植物苗木的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側(cè)的外圓筒，其特征在于所述兩同心圓筒之間的區(qū)域沿軸線方向自下而上依次設(shè)置有若干個水平隔層，所述兩同心圓筒之間的區(qū)域沿徑向方向布設(shè)有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用于放置不同養(yǎng)分的養(yǎng)分斑塊的扇形區(qū)域，外圓筒周壁上相應(yīng)布設(shè)有通往各個扇形區(qū)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(wǎng)，所述玻璃纖維網(wǎng)上涂布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網(wǎng)的同時阻隔不同扇形區(qū)域內(nèi)養(yǎng)分的流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置，其特征在于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(nèi)外兩同心圓筒和水平隔層、豎直隔層共同構(gòu)成16個扇形區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述放料孔設(shè)置在每個扇形區(qū)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(shí)用新型涉及一種用于研究根系垂直方向覓養(yǎng)行為的試驗(yàn)裝置，包括用于移植植物苗木的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側(cè)的外圓筒，其特征在于所述兩同心圓筒之間的區(qū)域沿軸線方向自下而上依次設(shè)置有若干個水平隔層，所述兩同心圓筒之間的區(qū)域沿徑向方向布設(shè)有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用于放置不同養(yǎng)分的養(yǎng)分斑塊的扇形區(qū)域，外圓筒周壁上相應(yīng)布設(shè)有通往各個扇形區(qū)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(wǎng)，所述玻璃纖維網(wǎng)上涂布有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網(wǎng)的同時阻隔不同扇形區(qū)域內(nèi)養(yǎng)分的流動。利用該試驗(yàn)裝置可以在最接近自然的狀態(tài)下，研究植物在根際養(yǎng)分隨時間消耗殆盡后，其根系由近及遠(yuǎn)感應(yīng)開拓新養(yǎng)分斑塊的能力，尤其是試驗(yàn)植物根系垂直覓養(yǎng)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(yōu)先權(quán)日2011年11月5日
發(fā)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(nóng)林大學(xué)