一种棉花根系三维空间结构直观研究方法技术

本发明专利技术公开了一种棉花根系三维空间结构直观研究方法，制备用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱、用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的摆放与填土、棉花播种与管理、冲洗根系、根系取样与三维结构直观研究；一种用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱，该生长箱尺寸为长100cm、宽50cm、高100cm，网格为横网和竖网，网格尺寸为3cm×3cm；一种用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的制作方法，该制作方法步骤流程包括用三角铁焊接长方体架子、编织粗钢丝网作为竖网、编织细钢丝网作为横网。本发明专利技术简单易学，取样工作量小，节省成本，避免土壤结构的破坏，实现了准确获得棉花根系三维空间结构与生长的数据。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，制备用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱、用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的摆放与填土、棉花播种与管理、冲洗根系、根系取样与三维结构直观研究；一种用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱，该生长箱尺寸为长100cm、宽50cm、高100cm，网格为横网和竖网，网格尺寸为3cm×3cm；一种用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的制作方法，该制作方法步骤流程包括用三角铁焊接长方体架子、编织粗钢丝网作为竖网、编织细钢丝网作为横网。本专利技术简单易学，取样工作量小，节省成本，避免土壤结构的破坏，实现了准确获得棉花根系三维空间结构与生长的数据。【专利说明】
本专利技术属于棉花根系研究的
，尤其涉及。
技术介绍
棉花根系是棉株吸收养分和水分的主要吸收器官，也是多种激素、有机酸、氨基酸等合成的重要场所，在棉花生长发育、生理功能和物质代谢过程中发挥着重要的作用，根系生长的好坏，直接制约着地上部分的生长。根系生长在土壤中，且分布广，根系入土深度可达Im以上，根系在土壤水平方向上生长扩展可达40cm以上。目前对棉花根系的试验研究方法有以下几种: (I)X-射线扫描成像系统:在特殊专用的培养容器和培养介质内种植棉花，需要研究棉花根系时，将种植棉花的培养容器放进X-射线扫描成像仪进行扫描检测，可以全方位、非破坏性、可持续地试验研究棉花根系，包括三维空间结构等。是目前最先进的植物根系试验研究分析系统。但缺点是仪器笨重，不适宜大量材料的试验分析，而且成本昂贵，一整套植物根系X-射线扫描成像系统大约需要人民币200万左右。 (2)植物根系生长监测系统:如C1-600系统、BTC-100系统，预先在田间植物(如:棉花)周围埋设透明的根管，试验时将扫描摄像头伸入根管内，扫描摄像根管周围的根系，利用计算机软件分析研究植物根系，也是一种非破坏性的根系试验研究方法，可以连续地观测植物根系在整个生长季节内的动态变化。但也有不足，一是埋设大量的根管，改变了土壤结构状况，影响植物根系生长，而且不能获得完整的根系三维结构数据，也不能取出根系样品；二是成本较贵，一套系统下来需要40?60万人民币。 (3)培养法:包括水培、沙培、盆栽、根袋等。利用各种介质培养种植棉花或其他作物，在需要研究根系时整盆取样，可以获得完整根系。适宜大批量试验研究使用，可以很容易取到整棵棉花的完整根系，而且成本低。但不能获得棉花根系三维空间结构与生长数据。 (4)根钻取样法:是一种常用的根系研究方法，用根钻在田间棉花周围根取根样进行试验研究，可以在不同水平位置和不同土壤深度上钻取棉花根系进行分析，能够获得根系空间结构部分数据，但不能获得全株棉花根系或者群体根系的三维空间结构数据。 (5)田间挖掘法:根据试验研究需要，在田间整体挖掘棉花根系，也可以获得整株棉花根系，还可以根据需要在田间挖掘时进行切割，研究棉花根系三维空间结构。但缺点是工作量特别大，挖取的土壤太多，冲根工作量也特别大，不利于试验研究使用，而且只能进行粗放切割，不能用于细致地研究棉花根系三维空间结构。 目前，传统的棉花根系试验研究方法存在取样工作量大、仪器笨重、成本高、改变土壤结构、不能获得棉花根系三维空间结构与生长数据的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供，旨在解决传统的棉花根系研究方法存在取样工作量大、仪器笨重、成本高、改变土壤结构、不能获得棉花根系三维空间结构与生长数据的问题。 本专利技术实施例是这样实现的，，该研究方法步骤流程包括制备用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱、用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的摆放与填土、棉花播种与管理、冲洗根系、根系取样与三维结构直观研究； 所述的制备用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱是指设计制备专用的棉花根系生长箱，箱内有多层网格，可以使棉花根系生长时附着在网格上，冲洗时支撑并固定住棉花根系，冲洗后可以保持棉花根系原位状态，以便研究其三维空间结构； 所述的用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的摆放与填土是指根据研究需要选择用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的数量，在箱内种植棉花，用过筛的耕作层土壤填实用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱； 所述的棉花播种与管理是指在准备好的用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱内种植棉花，每箱可种植2行棉花，行距50?60cm，每行3?5株，株距10cm，锄草、喷药、施肥、整枝等管理措施按照棉花高产田管理措施进行。 所述的冲洗根系是指根据需要选择在棉花生长不同时期，用自来水冲洗根系生长箱，将土壤冲走，网格支撑并固定住棉花根系，可使棉花根系保持原位生长状态，便于直观试验研究； 所述的根系取样与三维结构直观研究是指最后是根据实际研究需要，研究棉花根系的三维空间结构。 进一步，所述的制备用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱中的横网采用水平固定在箱内的形式，用于支撑并固定住棉花根系，以便在冲洗去掉土壤后，棉花根系还能保持原始生长状态。 进一步，所述的根系取样与三维结构直观研究中将用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱平躺下来，从箱体下部侧边开始，逐个剪取小立方体内的棉花根系样品，用作棉花根系理化性质的试验研究，用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱最小可取得3Cm*3Cm*3Cm的立方体内的根系样品，所得棉花根系数据可用于棉花根系三维空间结构模型的研究建立及其验证。 一种用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱，该生长箱尺寸为:长100cm、宽50cm、高100cm，网格为横网和竖网，网格尺寸为:3cm*3cm，正面网格的数量为33*33个。 进一步，所述的用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的横网采用细钢丝网，也可以用相同规格的玻璃纤维网代替使用，横网的固定间距可根据实际试验需要确定，可以是3Cm、6Cm、9Cm等，为方便固定在竖网上，与竖网的网格尺寸成整数倍即可。 进一步，所述的用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的竖网采用粗钢丝网，最小可研究高3cm、长3cm、宽3cm 土壤内的棉花根系生长状况。 一种用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的制作方法，该制作方法步骤流程包括用三角铁焊接长方体架子、编织粗钢丝网作为竖网、编织细钢丝网作为横网； 所述的用三角铁焊接长方体架子是指采用50cm长的三角铁4根，10cm长的三角铁8根，焊接成高100cm、长100cm、宽(厚)50cm的长方体架子； 所述的编织粗钢丝网作为竖网是指采用直径0.3?0.4cm的钢丝编织粗钢丝网，作为用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的竖网，网格尺寸大小为3cm*3cm，裁剪两张100cm*100cm的钢丝网分别焊接在长方体架子的正面和后面,裁剪两张50cm*100cm的钢丝网分别焊接在长方体架子的两侧； 所述的编织细钢丝网作为横网是指采用直径0.05cm的钢丝编织成网格尺寸大小为3cm*3cm的细钢丝网，作为横网固定棉花根系，裁剪数张50cm*100cm的钢丝网，与用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱上下面平行并固定在根箱内，裁剪时的尺寸应稍大于50cm*100cm，以便于能将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棉花根系三维空间结构直观研究方法，其特征在于，该研究方法步骤流程包括制备用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱、用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的摆放与填土、棉花播种与管理、冲洗根系、根系取样与三维结构直观研究；所述的制备用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱是指设计制备专用的棉花根系生长箱，箱内有多层网格，使棉花根系生长时附着在网格上，冲洗时支撑并固定住棉花根系，冲洗后保持棉花根系原位状态，以便了解三维空间结构；所述的用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的摆放与填土是指根据研究需要选择用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱的数量，用过筛的耕作层土壤填实用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱，在箱内种植棉花；所述的棉花播种与管理是指在准备好的用于棉花根系三维结构研究的专用根系生长箱内种植棉花，每箱可种植2行棉花，行距50～60cm，每行3～5株，株距10cm，锄草、喷药、施肥、整枝管理措施按照棉花高产田管理措施进行；所述的冲洗根系是指根据需要选择在棉花生长不同时期，用自来水冲洗根系生长箱，将土壤冲走，网格支撑并固定住棉花根系，使棉花根系保持原位生长状态，便于直观研究；所述的根系取样与三维结构直观研究是指最后是根据实际研究需要，了解棉花根系的三维空间结构。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张思平，刘绍东，王晓辉，刘志红，赵新华，张雷，马慧娟，李鹏程，牛静，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41