植物根层氧化还原电位调控装置及培养装置和调控方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于植物学和生态学的技术领域，公开了植物根层氧化还原电位调控装置及培养装置和调控方法。所述培养装置包括上端开口的容器、设在容器中的圆筒、隔土网和定植筒，圆筒外侧与容器内侧之间通过竖直的隔层分隔成多个区域，隔层沿圆筒的径向方向延伸；隔土网固定在相邻的隔层上。所述调控装置包括上述培养装置和植物根层氧化还原电位调控系统，该系统包括氧化还原电位仪、供气设备、供液设备、电源电路和开关电路。本装置能够通过供气设备和/或供液设备自动调节土壤氧化还原电位至所设定值并将其维持在所设范围内，实现植物根层氧化还原电位的调控；并且本装置在取样时尽量保持对根系完整性。

Plant root layer redox potential regulation device, culture device and regulation method

The invention belongs to the technical field of Botany and ecology, and discloses a plant root layer oxidation-reduction potential regulating device, a culture device and a control method thereof. The training device comprises a container, an upper opening in cylinder in container, the soil separating net and planting tube, between the outside and the inside of the container through the vertical cylindrical layer is divided into a plurality of regions, extending along the radial direction of the cylindrical interlayer; the soil separating net is fixed on the adjacent layer. The regulating device comprises a culture device and a plant root layer redox potential regulating system, wherein the system comprises an oxidation-reduction potentiometer, an air supply device, a liquid supply device, a power supply circuit and a switching circuit. This device can through the air supply device and / or liquid supply equipment to automatically adjust the soil redox potential to the set value and will maintain the set range, plant root layer redox potential regulation; and the device in the sample and try to keep the integrity of the root.

【技术实现步骤摘要】
植物根层氧化还原电位调控装置及培养装置和调控方法
本专利技术属于根系生物学、植物营养学、生态学和环境科学领域，具体涉及一种植物根层氧化还原电位调控的培养装置及通过基质盆栽手段对根际氧化还原电位进行调控的装置及其调控方法。
技术介绍
氧化还原电位是是土壤一项重要的理化指标。高氧化还原电位说明土壤处于氧化状态，铁、锰、铬、砷等变价元素被转化为高价态；反之，低氧化还原电位说明土壤处于还原状态，变价元素转化为低价态。这些变价元素处于不同价态时的溶解度、迁移能力及生物效应存在差异。因此土壤的氧化还原电位与植物的养分有效性以及遭受毒害的潜在有密切联系。另一方面土壤经历频繁的氧化还原交替过程后，铁、锰会以氧化物或氢氧化物的形式沉积在根表。这些结晶态或非结晶态铁膜对土壤溶液中的磷、锌和铜等营养元素以及铅、镉、砷和铝等有害元素都有较强的吸附作用，它一方面能充当根际养分库，另一方面能阻止有害元素被植物吸收。根表铁膜的结晶度会发生变化，从而改变铁膜的表面性质及吸附土壤中营养元素及有害元素的能力。因此对土壤的氧化还原变化研究在提高养分吸收利用效率、保障农产品安全、明晰元素循环流动等方面具有重要的意义。通过营本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物根层氧化还原电位调控的培养装置，其特征在于：包括上端开口的容器、设在容器中的圆筒且圆筒的一端固定在容器的底部，所述圆筒外侧与容器内侧之间通过若干竖直的隔层分隔成多个区域，所述竖直的隔层连接圆筒并且沿圆筒的径向方向延伸；所述培养装置还包括隔土网和定植筒，所述隔土网固定在相邻的隔层上，并将由隔层分隔成的每一个区域分成两个区域；所述定植筒设置在由相邻隔板、隔土网和圆筒外侧所形成的区域内；所述定植筒为顶端开口的中空腔体，腔体壁设有通孔；所述圆筒的侧壁为网状或圆筒的侧壁设有通孔；所述定植筒内填充有石英砂混合物，所述定植筒外侧与隔土网内侧所形成区域以及圆筒内填充有掺入石英砂混合物的土壤，所述隔土网...

【技术特征摘要】
1.一种植物根层氧化还原电位调控的培养装置，其特征在于：包括上端开口的容器、设在容器中的圆筒且圆筒的一端固定在容器的底部，所述圆筒外侧与容器内侧之间通过若干竖直的隔层分隔成多个区域，所述竖直的隔层连接圆筒并且沿圆筒的径向方向延伸；所述培养装置还包括隔土网和定植筒，所述隔土网固定在相邻的隔层上，并将由隔层分隔成的每一个区域分成两个区域；所述定植筒设置在由相邻隔板、隔土网和圆筒外侧所形成的区域内；所述定植筒为顶端开口的中空腔体，腔体壁设有通孔；所述圆筒的侧壁为网状或圆筒的侧壁设有通孔；所述定植筒内填充有石英砂混合物，所述定植筒外侧与隔土网内侧所形成区域以及圆筒内填充有掺入石英砂混合物的土壤，所述隔土网外侧与容器内侧所形成的区域填充有土壤。2.根据权利要求1所述植物根层氧化还原电位调控的培养装置，其特征在于：所述圆筒的侧壁为网状或圆筒的侧壁设有通孔，其中网状的孔径或通孔的孔径为100～500μm；所述圆筒的顶端开口；所述容器的底部或侧壁设有排水阀；所述隔层为分隔板，由不透水且在土壤溶液中化学性质稳定的硬质材料制成；所述隔土网的孔径为2～5mm；所述定植筒中通孔的孔径≤0.2mm。3.根据权利要求1所述植物根层氧化还原电位调控的培养装置，其特征在于：所述定植筒内填充的石英砂混合物由粒径为1～2mm的石英砂，粒径为0.2～1mm的石英砂和粒径小于0.2mm的石英砂组成；所述定植筒外侧与隔土网内侧所形成区域填充的掺入石英砂混合物的土壤中石英砂混合物与定植筒内石英砂混合物组成相同；所述隔土网外侧与容器内侧所形成的区域填充的土壤与所述定植筒外侧与隔土网内侧所形成区域以及圆筒内填充的掺入石英砂混合物的土壤的来源相同；所述定植筒的外壁与圆筒的外壁间最短的距离≤1cm；所述圆筒中部的侧壁为网状或设有通孔；所述圆筒中部的侧壁的面积占侧壁总面积的80％～95％。4.根据权利要求3所述植物根层氧化还原电位调控的培养装置，其特征在于：所述定植筒内填充的石英砂混合物中每一种粒径的石英砂的质量百分含量不少于10％；所述定植筒外侧与隔土网内侧所形成区域填充的掺入石英砂混合物的土壤中石英砂混合物质量含量≥20％。5.根据权利要求1所述植物根层氧化还原电位调控的培养装置，其特征在于：所述隔层的个数为2～6个；所述隔层的厚度为0.5～1cm，其高度低于容器内腔高度1～3cm；所述隔土网为能被固定在隔层上，且能被拆卸的网；所述定植筒为袋状物或有底或无底圆柱状中空腔体；所述隔土网固定在隔层上的固定方式以及隔层连接圆筒的连接方式包括但不仅限于插槽固定、卡槽固定、螺旋夹固定和插销固定。6.一种植物根层氧化还原电位调控装置，包括权利要求1～5任一项所述植物根层氧化还原电位调控的培养装置，其特征在于：还包括植物根层氧化还原电位调控系统，所述植物根层氧化还原电位调控系统包括氧化还原电位仪、供气设备、供液设备、电源和开关电路；所述氧化还原电位仪和开关电路都设在同一控制器中；所述控制器设有电源开关；所述氧化还原电位仪包括探测电极、参比电极电位补偿电路、测量基准电压电路、测量比较电路和译码显示电路；探测电极至少有一个电极通过盐桥与培养装置中土壤相通，其至少一个电极位于定植筒旁；所述供气设备由气泵、气源、供气管、气体流量调节器和供气头组成，所述供气管一端连接气泵，另一端连接供气头，气体流量调节器安装在供气管靠近供气头侧；所述供气头置于圆筒内；所述供液设备由水泵、储液罐、供液管、液体流量调节器和出水口组成，所述供液管将储液罐、水泵、液体流量调节器和出水口依次串联起来；所述出水口置于圆筒内；所述供气设备的气泵和供...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宏，杨旭健，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44