一种植物根系分泌物连续收集装置制造方法及图纸

一种植物根系分泌物连续收集装置，根系培养箱的两侧分别设置有培养液排液腔和培养液进液腔，顶部设置有用于种植植物的植物栽培槽，在根系培养箱的根系培养土中分布有若干条分泌物收集柱，分泌物收集柱的两端分别穿出根系培养箱的侧壁后伸入到培养液排液腔和培养液进液腔内，从而将培养液排液腔和培养液进液腔连通。本发明专利技术能够使根系扎入到分泌物收集柱内，之后通过两个蠕动泵带动培养液在分泌物收集柱内流动，在此过程中根系分泌物会被培养液所溶解带走，进而被分泌物吸附结构内的吸附树脂所吸附，从而完成根系分泌物的连续收集，不影响植物根系的生长，也不需要将植物根系挖出，避免了损伤根系，收集方法相对简单方便。

【技术实现步骤摘要】
一种植物根系分泌物连续收集装置
本专利技术涉及到农业生产领域中植物根系分泌物的研究，具体的说是一种植物根系分泌物连续收集装置。
技术介绍
根系分泌物是指植物生长过程中根系不同部位向生长介质中分泌或释放的种类繁多的物质，这些物质包括低相对分子质量的有机物质、高分子的黏胶物质、根细胞脱落物及其分解产物以及气体、质子和养分离子等。根系分泌物不仅数量可观，而且作用很大，它是保持根际微生态系统活力的关键因素，也是根际物质循环的重要组成部分。根系分泌物显著改变了根-土界面物理、化学和生物学性状，在土壤结构形成、土壤养分活化、植物养分吸收、环境胁迫缓解等方面都具有重要作用，对根系分泌物的研究是植物营养、化感作用、生物污染胁迫、环境污染修复等研究领域的重要内容，受到国内外学者的普遍关注。现有技术中，根系分泌物的收集主要有水培法、基质培收集法、土培法。水培法不需要特殊的收集装置，但水培植物一般根毛发育较少，没有机械阻力，与真实的土培条件下生长的通气情况、养分分布、根系分支结构有较大的区别。因此水培法无法获取旱生植物的根系分泌物。基质培养法可以保证根系的通气，还有一定的机械阻力，但与自然状态下的根系分泌物存在较大差异。传统土培法收集根系分泌物主要采用两种方法，一是土培植物生长一段时间后，将其根系取出，用蒸馏水洗下根际土壤，震荡后离心或过滤，所得即为根系分泌物。二是将生长到一定阶段的植物从土壤中取出，将其根系表面土层冲洗干净，再用蒸馏水淋洗根系，淋洗液作为根系分泌物。传统土培法在收集根系分泌物时存在的问题主要是以下两个方面：第一，根系极易受到损伤，收集到的溶液中会包含很多根系本身的内含物和伤流液，即导致收集的根系分泌物不能很好的反映出植物本身生长状态下的情况；第二，现有的传统土培法一次性获取的根系分泌物较少，限制了科研的进度。
技术实现思路
为了解决传统土培法收集植物根系分泌物存在的一次提取量少、不能连续获取的问题，本专利技术提供了一种植物根系分泌物连续收集装置，通过在根系培养箱内设置若干密集分布的分泌物收集柱，这样根系在生长过程中，自然而然的会扎入到分泌物收集柱内生长，而分泌物收集柱具有特殊的结构，且其两端分别连入培养液排液腔和培养液进液腔内，并由蠕动泵驱动培养液从培养液进液腔沿分泌物收集柱进入到培养液排液腔中，在此过程中根系分泌物会被培养液所溶解带走，进而被分泌物吸附结构内的吸附树脂所吸附，从而完成根系分泌物的连续收集，本装置在收集根系分泌物过程中，不影响植物根系的生长，也不需要将植物根系挖出，避免了损伤根系，收集方法相对简单方便，能够在一段时间内连续收集。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种植物根系分泌物连续收集装置，包括根系培养箱、分泌物吸附结构、第一蠕动泵、培养液腔和第二蠕动泵，所述根系培养箱的两侧分别设置有培养液排液腔和培养液进液腔，根系培养箱的顶部设置有用于种植植物的植物栽培槽，且其根系穿过根系培养箱顶部的顶板后进入到根系培养箱内的根系培养土中，在根系培养箱的根系培养土中分布有若干条分泌物收集柱，所述分泌物收集柱上具有供根系扎入其内的贯穿孔，所有分泌物收集柱的两端分别穿出根系培养箱的侧壁后伸入到培养液排液腔和培养液进液腔内，从而将培养液排液腔和培养液进液腔连通，所述培养液腔与培养液进液腔连通，并由第一蠕动泵泵送其内的培养液通过分泌物收集柱进入到培养液排液腔内，再由第二蠕动泵抽出培养液排液腔内的培养液送入到分泌物吸附结构内吸附根系分泌物，最后再通过第一蠕动泵回流到培养液腔内完成一次循环收集。作为上述根系分泌物连续收集装置的一种优选方案，所述分泌物收集柱包括两端开口的管体，且管体的两端分别处于培养液排液腔和培养液进液腔内，管体位于根系培养箱内的部分形成根系扎入区，在根系扎入区的表面密布贯穿孔，且根系扎入区的外壁包覆有一层阻挡根系培养土进入管体内的纱布层；所述根系扎入区的管体内分布有若干股沿其长度方向设置的韧皮纤维束，且韧皮纤维束之间填充有基质土；所述管体的两端内塞入根系阻隔柱，所述根系阻隔柱为纱布包覆的河沙颗粒，且根系阻隔柱的内端与基质土紧挨，外端伸出管体的端部；所述基质土内的韧皮纤维束的两端分别伸入到两个根系阻隔柱内。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述基质土为粒径不超过0.2mm的蛭石粉、粒径不超过1mm的河沙颗粒和泥炭土以3:1:6的质量比混合形成；所述韧皮纤维束的直径为3mm，任意两束韧皮纤维束间的间隙不超过2mm；管体的直径为2cm，壁厚1mm，长度为30-50cm。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述分泌物收集柱为倾斜分布，且其高度自培养液进液腔一端向培养液排液腔一端逐渐升高。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述根系培养箱为一个封闭箱体，其内形成填充根系培养土的根系发育腔，且根系发育腔的顶壁和底壁采用多孔陶瓷板制成，以提高其透气性能，在根系发育腔底部设置一个排水孔。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述根系培养箱顶部的顶板位于植物栽培槽的部分构成植物栽培槽的底壁，在植物栽培槽的底壁上密布有供植物根系穿过的圆孔，且底壁的表面铺设一层种子支撑纱布，在防止植物栽培槽内覆土进入根系培养箱内的同时，提供种子发芽生长的平面。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述植物栽培槽的宽度小于根系培养箱顶部宽度，从而在植物栽培槽两侧形成卡台，所述培养液腔和分泌物吸附结构分别设置在两个卡台上，且培养液腔位于培养液进液腔上方，并通过带有手动阀门的管路与培养液进液腔连通；所述第一蠕动泵固定在培养液腔上部。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述分泌物吸附结构包括一两端开口的竖直管体，在竖直管体内壁的中部对称设置有两个卡环，这两个卡环与竖直管体两端设置的塞体配合分别将非极性大孔树脂柱和极性大孔树脂柱固定在竖直管体内，且在非极性大孔树脂柱和极性大孔树脂柱之间形成液体缓冲区，所述塞体与竖直管体螺纹连接，且塞体的中部均设置有液体管，竖直管体顶端和底端的两个液体管分别通过软管与第一蠕动泵和第二蠕动泵连通，且竖直管体底部的塞体和极性大孔树脂柱之间设置有过滤棉。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述培养液进液腔内设置有与根系培养箱的侧壁平行的第一分隔板，且第一分隔板将培养液进液腔分隔为内侧的与根系培养箱相邻的第一隔离室和外侧的培养液缓冲腔，其中，所述第一隔离室内填充满干燥的河沙；所述培养液缓冲腔通过带手动阀门的管路与培养液腔连通，所述分泌物收集柱的一端穿过第一隔离室进入到培养液缓冲腔内。作为上述根系分泌物连续收集装置的另一种优选方案，所述培养液排液腔内设置有与根系培养箱的侧壁平行的第二分隔板，且第二分隔板将培养液排液腔分隔为内侧的与根系培养箱相邻的第二隔离室和外侧的培养液抽出腔，其中，所述第二隔离室内填充满干燥的河沙；所述培养液抽出腔通过其底部设有的排液管与第二蠕动泵连接，所述分泌物收集柱的一端穿过第二隔离室进入到培养液抽出腔内。与现有技术相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物根系分泌物连续收集装置，包括根系培养箱(1)、分泌物吸附结构(7)、第一蠕动泵(5)、培养液腔(4)和第二蠕动泵(6)，其特征在于：所述根系培养箱(1)的两侧分别设置有培养液排液腔(3)和培养液进液腔(2)，根系培养箱(1)的顶部设置有用于种植植物的植物栽培槽(102)，且其根系穿过根系培养箱(1)顶部的顶板后进入到根系培养箱(1)内的根系培养土中，在根系培养箱(1)的根系培养土中分布有若干条分泌物收集柱(8)，所述分泌物收集柱(8)上具有供根系扎入其内的贯穿孔(803)，所有分泌物收集柱(8)的两端分别穿出根系培养箱(1)的侧壁后伸入到培养液排液腔(3)和培养液进液腔(2)内，从而将培养液排液腔(3)和培养液进液腔(2)连通，所述培养液腔(4)与培养液进液腔(2)连通，并由第一蠕动泵(5)泵送其内的培养液通过分泌物收集柱(8)进入到培养液排液腔(3)内，再由第二蠕动泵(6)抽出培养液排液腔(3)内的培养液送入到分泌物吸附结构(7)内吸附根系分泌物，最后再通过第一蠕动泵(5)回流到培养液腔(4)内完成一次循环收集。/n

【技术特征摘要】
1.一种植物根系分泌物连续收集装置，包括根系培养箱(1)、分泌物吸附结构(7)、第一蠕动泵(5)、培养液腔(4)和第二蠕动泵(6)，其特征在于：所述根系培养箱(1)的两侧分别设置有培养液排液腔(3)和培养液进液腔(2)，根系培养箱(1)的顶部设置有用于种植植物的植物栽培槽(102)，且其根系穿过根系培养箱(1)顶部的顶板后进入到根系培养箱(1)内的根系培养土中，在根系培养箱(1)的根系培养土中分布有若干条分泌物收集柱(8)，所述分泌物收集柱(8)上具有供根系扎入其内的贯穿孔(803)，所有分泌物收集柱(8)的两端分别穿出根系培养箱(1)的侧壁后伸入到培养液排液腔(3)和培养液进液腔(2)内，从而将培养液排液腔(3)和培养液进液腔(2)连通，所述培养液腔(4)与培养液进液腔(2)连通，并由第一蠕动泵(5)泵送其内的培养液通过分泌物收集柱(8)进入到培养液排液腔(3)内，再由第二蠕动泵(6)抽出培养液排液腔(3)内的培养液送入到分泌物吸附结构(7)内吸附根系分泌物，最后再通过第一蠕动泵(5)回流到培养液腔(4)内完成一次循环收集。


2.根据权利要求1所述的一种植物根系分泌物连续收集装置，其特征在于：所述分泌物收集柱(8)包括两端开口的管体(801)，且管体(801)的两端分别处于培养液排液腔(3)和培养液进液腔(2)内，管体(801)位于根系培养箱(1)内的部分形成根系扎入区(802)，在根系扎入区(802)的表面密布贯穿孔(803)，且根系扎入区(802)的外壁包覆有一层阻挡根系培养土进入管体(801)内的纱布层(804)；
所述根系扎入区(802)的管体(801)内分布有若干股沿其长度方向设置的韧皮纤维束(805)，且韧皮纤维束(805)之间填充有基质土(807)；
所述管体(801)的两端内塞入根系阻隔柱(806)，所述根系阻隔柱(806)为纱布包覆的河沙颗粒，且根系阻隔柱(806)的内端与基质土(807)紧挨，外端伸出管体(801)的端部；所述基质土(807)内的韧皮纤维束(805)的两端分别伸入到两个根系阻隔柱(806)内。


3.根据权利要求2所述的一种植物根系分泌物连续收集装置，其特征在于：所述基质土(807)为粒径不超过0.2mm的蛭石粉、粒径不超过1mm的河沙颗粒和泥炭土以3:1:6的质量比混合形成；所述韧皮纤维束(805)的直径为3mm，任意两束韧皮纤维束(805)间的间隙不超过2mm；管体(801)的直径为2cm，壁厚1mm，长度为30-50cm。


4.根据权利要求1或2所述的一种植物根系分泌物连续收集装置，其特征在于：所述分泌物收集柱(8)为倾斜分布，且其高度自培养液进液腔(2)一端向培养液排液腔(3)一端逐渐升高。


5.根据权利要求1所述的一种植物根系分泌物连续收集装置，其特征在于：所述根系培养箱(1)为一个封闭箱体，其内形成填充根系培养土的根系发育腔(101)，且根系发育腔(101)的顶壁和底壁采用多孔陶瓷板制成，以提高其透气性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽娜，李瑞瑞，王婷婷，孙明星，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：赣州久创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36