一种根系损伤模拟装置制造方法及图纸

本申请提供一种根系损伤模拟装置，包括依次相邻排列的五个腔室，其中，第一个腔室和第五个腔室种植有寄主植物，第二个腔室和第四个腔室填充壤土，第三个腔室填充沙土并在寄主植物接种有菌根真菌时，收集寄主植物的菌丝，其中，第一个腔室或者第五个腔室中的寄主植物作伤根处理。本申请能够进行准确的根系损伤模拟。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及植物培育领域，尤其涉及一种根系损伤模拟装置。
技术介绍
煤炭开采形成的地面沉陷、地裂缝(隙)等容易造成地上植物根系受损，进而造成地表植被退化，影响原本脆弱的矿区生态系统。根据植物根系在土壤中的分布与生长方式，可以分为上层水平根系和下层垂直根系。上层水平根系的主根和侧根间的夹角较大且主根多呈水平分布，根端分枝性较强，受地表环境和土壤理化性状的影响较大；下层垂直根系的主根和侧根间的夹角较小且主根多呈垂直分布，根端分枝性较弱，受地表环境和土壤理化性状的影响较小。国内外研究多集中在菌根真菌-植物共生体的生理生态功能研究上，例如菌根提高寄主植物自身营养水平和促进水分吸收上，而对菌根真菌地下菌丝网络和植物根系尤其是根端分枝强烈的侧根系之间的协同作用研究较少，另外，由于煤炭开采破坏地表土层和地下地质结构，造成地表变形、塌陷，裂缝大量发育，并且植物根系暗箱性的特征使得难以直接观测沉陷对植物根系造成的影响，因此，在对根据损伤模拟的过程中，无法准确地还原根系损伤的实际情况，使得模拟结果与实际偏差较大，进而无法准确分析菌根真菌在缓解植物根系损伤中的作用。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种根系损伤模拟装置，能够进行准确的根系损伤模拟。具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：提供一种根系损伤模拟装置，包括依次相邻排列的五个腔室，其中，第一个腔室和第五个腔室种植有寄主植物，第二个腔室和第四个腔室填充壤土，第三个腔室填充沙土并在所述寄主植物接种有菌根真菌时，收集所述寄主植物的菌丝，其中，所述第一个腔室或者所述第五个腔室中的寄主植物作伤根处理。本申请提供一种根系损伤模拟装置，该装置包括：依次相邻排列的五个腔室，其中，第一个腔室和第五个腔室种植有寄主植物，第二个腔室和第四个腔室填充壤土，第三个腔室填充沙土并收集接种有菌根真菌的所述寄主植物的菌丝，其中，所述第一个腔室或者所述第五个腔室中的寄主植物作伤根处理，采用上述装置，能够进行准确的根系损伤模拟，将模拟过程中的菌根-植物共生体的活体菌丝收集起来，进行生化测试，同时可以进行植物本身生化测试，分析菌根生理生态作用。附图说明图1是本申请一示例性实施例示出的一种根系损伤模拟装置的结构示意图；图2a是本申请一示例性实施例示出的一种根系损伤模拟装置的伤根示意图；图2b是本申请另一示例性实施例示出的一种根系损伤模拟装置的伤根示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。图1为本专利技术实施例提供的一种根系损伤模拟装置，如图1所示，该装置包括：依次相邻排列的五个腔室，其中，第一个腔室101和第五个腔室105种植有寄主植物，第二个腔室102和第四个腔室104填充壤土，第三个腔室103填充沙土并在该寄主植物接种有菌根真菌时，收集该寄主植物的菌丝，其中，该第一个腔室101或者该第五个腔室105中的寄主植物作伤根处理。其中，该寄主植物可以是紫花苜蓿，在本实施例一种可能的实现方式中，试验装置可以用有机玻璃制成，其中第一个腔室和第五个腔室为主根室，装填沙土，种植紫花苜蓿，以便于进行伤根处理；第二个腔室和第四个腔室为缓冲室，装填壤土，不种植植物，以保证紫花苜蓿营养的供给；第三个腔室为菌丝室，装填粒径1mm的石英砂，不种植植物。第一个腔室至第五个腔室之间采用孔径为30微米的尼龙网隔开，如图中A-D所示，该装置的长为14厘米、宽为10厘米、高为10厘米，其中主根室、缓冲室和菌丝室长分别为3cm、2cm和4cm，菌丝可以穿过第二个腔室和第四个腔室进入中间的菌丝室，而根系无法穿过尼龙网A和D进入第二个腔室和第四个腔室。图1中的实线表示根系，虚线表示菌丝。在模拟过程中，保持土壤含水量在土壤最大饱和持水量的60％～80％，用黑色遮光板盖住第二个至第四个腔室，防止水分过度蒸发影响第三个腔室内菌丝的收集，另外，为了让菌丝向第三个腔室延伸生长，分别向第二个腔室和第四个腔室室内浇入水。在本实施例中，该过程可以设计成对照的方式，分别设计以下四种实验：第一个腔室和第五个腔室的寄主植物均接种该菌根真菌；第一个腔室的寄主植物接种该菌根真菌，该第五个腔室不接种该菌根真菌：第一个腔室的寄主植物不接种该菌根真菌，该第五个腔室接种该菌根真菌；该第一个腔室和该第五个腔室的寄主植物均不接种该菌根真菌，在一种可能的实现方式中，可以将第五个腔室中的寄主植物进行伤根处理，第一个腔室中的寄主植物保持不扰动的状态，设计时可以将第五个可以将第五个腔室设计成U型管镶嵌的模式(如图2a中加粗的黑框所示)，从而在伤根时，只需要将U型管拉出即可方便的把需要剪切的植物根系连同基质一起去掉(如图2b所示)，植物生长45天后进行伤根，分别去掉根系总体积的0(即不去掉根系)、1/3和1/2，伤根后植物继续生长45天后收获，试验中每个根室播种约50粒，出苗后每个根室定苗10株。收获后，本实施例可以研究接菌对紫花苜蓿生物量的影响，具体地，测定0，1/2和1/3伤根处理的四种试验设计地上和地下干重影响，在0处理中，双侧接菌地下干重和单侧接菌和对照处理达到显著性差异，但地上干重差别不大；1/3处理中，双侧接菌地下干重和地上干重均与单侧接菌和对照处理达到显著性差异；1/2处理仅地上干重与单侧接菌和对照达到显著性差异，因此可知，经过45天生长后，较小程度的伤根(1/3)能够缓解植物生物量的损失，而较大程度的伤根(1/2)对植物地下生物量的回复效果不明显。需要说明的是，分别在播种时和伤根后在第一个腔室和第五个腔室室内施入氮肥、磷肥和钾肥，其施入形式和浓度分别为：N-100ppm(NH43)、P-15mg/kg(KH24)及K-150mg/kg(KNO3)。收获时，用汤匙将菌丝室内的真菌连同石英砂转移到孔径为380微米的筛上，用蒸馏水小心冲洗，通过孔径为30微米的筛回收菌体。本实施例还可以研究不同伤根处理对紫花苜蓿和菌根矿质元素浓度的影响，如下表1-表3所示：表1 接菌对紫花苜蓿和菌丝体内矿质元素浓度的影响(0伤根)表2 接菌对紫花苜蓿和菌丝体内矿质元素浓度的影响(1/2伤根)表3 接菌对紫花苜蓿和菌丝体内矿质元素浓度的影响(1/3伤根)其中，表中的+M表示紫花苜蓿接种菌根真菌，CK表示紫花苜蓿没有接种菌根真菌，+M|+M表示第一个腔体和第五个腔体中的紫花苜蓿都接种菌根真菌，CK|+M表示第一个腔体中的紫花苜蓿没有接种菌根真菌，第五个腔体中的紫花苜蓿接种菌根真菌，+M|CK表示第一个腔体中的紫花苜蓿接种菌根真菌，第五个腔体中的紫花苜蓿没有接种菌根真菌，CK|CK表示第一个腔体和第五个腔体中的紫花苜蓿都没有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根系损伤模拟装置，其特征在于，包括：依次相邻排列的五个腔室，其中，第一个腔室和第五个腔室种植有寄主植物，第二个腔室和第四个腔室填充壤土，第三个腔室填充沙土并在所述寄主植物接种有菌根真菌时，收集所述寄主植物的菌丝，其中，所述第一个腔室或者所述第五个腔室中的寄主植物作伤根处理。

【技术特征摘要】
1.一种根系损伤模拟装置，其特征在于，包括：依次相邻排列的五个腔室，其中，第一个腔室和第五个腔室种植有寄主植物，第二个腔室和第四个腔室填充壤土，第三个腔室填充沙土并在所述寄主植物接种有菌根真菌时，收集所述寄主植物的菌丝，其中，所述第一个腔室或者所述第五个腔室中的寄主植物作伤根处理。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一个腔室和第五个腔室的寄主植物均接种所述菌根真菌。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一个腔室的寄主植物接种所述菌根真菌，所述第五个腔室不接种所述菌根真菌。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一个腔室的寄主植物不接种所述菌根真菌，所述第五个腔室接种所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳辉，刘英，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61