一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，包括出水箱和进水箱，出水箱上设有玻璃箱体一和玻璃箱体二，玻璃箱体二通过导水孔连接出水箱；玻璃箱体一顶部开敞，玻璃箱体一的底部和玻璃箱体二的顶部分别设有相通的正方形孔，玻璃箱体一内设有四组回字隔网，每组回字隔网包括带网格空腔的回字型隔板，每组回字型隔板相连将玻璃箱体一分成根系生长室和外室；出水箱的一侧设有定时加水装置，定时加水装置通过水管连接外室。本发明专利技术能够精准定位根际土壤采样点，提高了根际土壤取样的精确性和客观性，使用方便易操作，可拆卸和重复利用；同时，本发明专利技术通过定时加水装置，使植物根系能够及时吸收水分，减少日常维护需求，便于开展远程试验。便于开展远程试验。便于开展远程试验。

【技术实现步骤摘要】
一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱及其应用方法


[0001]本专利技术涉及土壤植物根际微生态系统研究的
，尤其是涉及一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱及其应用方法。

技术介绍

[0002]根际(Rhizosphere)的概念由德国微生物学家Lorenz Hiltner于1904年首先提出，指的是直接受到植物根系生长影响的根部附近土壤关键区域，通常距离植物根系表面若干毫米，这一区域包含丰富的植物根系分泌物和根际微生物，包括真菌、细菌、原生生物、线虫和无脊椎动物，根际是微生物活动的“热区”。
[0003]在植物生长过程中，植物根系与土壤在根际进行物质的交换和传递，同时微生物在根际与植物根系相互影响，因此根际也是在物理、化学和生物特征上不同于一般土体的动态微生态系统。研究发现，植物和根际微生物组通过传导分子信号相互强烈影响。根际中的信号可分为三类：微生物之间、从植物到微生物以及从微生物到植物。每种微生物都使用分子信号网络来感知周围环境和其他微生物，并因此产生一种或多种特定的分子，这种信号传导机制可以保持细胞稳态，指导微生物有序生长和发育，控制植物健康生长。
[0004]为了探索根际信号分子的传递模式，研究植物
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土壤
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微生物的复合作用机制，科学规范地采集根际土壤是解决问题的前提条件。目前对于根际土壤的采集，一种是普遍采用传统的抖根法，然后再通过洗根获得根际微生物和根系分泌物，这种方法对于取出完整的根系结构有较高的要求，同时，洗根易影响根系分泌物和根系微生物原有的特征。另一种是根箱法，这种方法通常将根箱分为三室，例如，专利CN101082547B和专利CN100592060C，把根系生长局限于两层尼龙网隔层插板之间的中室，专利CN101693870A把根系生长局限于两层尼龙网隔层插板两边的侧室，这些均会导致植物在生长过程中，根系易向根箱底部延伸生长，汲取营养，尼龙网隔层采集的根际土壤仍然缺乏准确性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出的一种准确采集根际土壤，降低实验误差，为开展根际信号分子传递模式、植物
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土壤
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微生物的复合作用机制等方面的科学研究提供条件的可拆卸式多隔层植物培养箱及其研究根际微生态特征的应用方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，包括出水箱和进水箱，所述出水箱上设有导水管，所述出水箱上设有玻璃箱体，所述玻璃箱体包括相互连接的玻璃箱体一和玻璃箱体二，所述玻璃箱体二通过至少四组导水孔连接出水箱；所述玻璃箱体一顶部开敞，玻璃箱体一的底部和玻璃箱体二的顶部分别设有相通的正方形孔，玻璃箱体一内设有四组回字隔网，所述每组回字隔网包括带网格空腔的回字型隔板，所述每组回字型隔板相连将玻璃箱体一分成根系生长室和外室；所述出水箱的一侧设有定时加水装置，所述定时加水装置通过水管连接外室。
[0008]优选地，所述每组回字型隔板分别连接一组隔板底座,整体呈L型结构，所述隔离隔板底座通过榫卯结构与玻璃箱体一连接。
[0009]优选地，所述带网格空腔的回字型隔板采用在回字型隔板上下表面均设置尼龙网，所述两层尼龙网之间设有间距。
[0010]优选地，所述回字型隔板采用厚度为2mm的有机玻璃材质，且所述尼龙网的网孔直径为20
‑
30μm。
[0011]优选地，所述回字型隔板的高度与玻璃箱体一的高度相同，且所述回字型隔板的宽度为玻璃箱体一宽度的三分之一。
[0012]优选地，所述正方形孔包括正方形孔一和正方形孔二，所述正方形孔一设置在玻璃箱体一的底部，所述正方形孔二设置在玻璃箱体二的顶部，所述正方形孔一与正方形孔二相通且正方形孔一和正方形孔二之间设有一组带网格空腔的回字型隔板。
[0013]优选地，所述榫卯结构包括凹陷结构和凸起结构；所述至少两组凹陷结构设置在隔板底座上，所述凸起结构设置在玻璃箱体一的正方形孔一四周，且所述凸起结构的数量与凹陷结构的数量相一致。
[0014]优选地，所述玻璃箱体一和玻璃箱体二的长和宽相一致，且玻璃箱体一的高度为玻璃箱体二的两倍。
[0015]优选地，所述玻璃箱体二上的导水孔下均设有圆锥体结构的滤网，所属滤网内设有石英砂和鹅卵石，防止土壤进入到出水箱中。
[0016]本专利技术还提供了一种多隔层植物培养箱的应用方法，步骤如下：
[0017]S1：将玻璃箱体二放置在出水箱的顶部，其中玻璃箱体二的底部通过四个导水孔与出水箱连通；
[0018]S2：四个导水孔下的滤网内放置石英砂和鹅卵石，用于保持土壤透气，防止烂根；
[0019]S3：在玻璃箱体二内填满土壤后，将一组回字型隔板放置玻璃箱体二的正方形孔二上，该组回字型隔板的两层尼龙网之间预先填好土壤，且该组回字型隔板大小与正方形孔一相等；然后将玻璃箱体一放置在玻璃箱体二上，使该组回字型隔板位于正方形孔一和正方形孔二之间；
[0020]S4：将4个带隔板底座的回字型隔板的两层尼龙网之间预先填好土壤，再依次通过榫卯结构将该组带隔板底座的回字型隔板安装在玻璃箱体一底部的正方形孔一的四周，形成矩形体框架结构；
[0021]S5：向玻璃箱体一内的根系生长室和外室添加土壤，使两室的土壤高度一致；
[0022]S6：在根系生长室内播种后，根据土量计算向玻璃箱体一中的注水量，将定时加水装置设置好加水时间和加水时间间隔，将水通过水管泵入玻璃箱体一中，保证植物及时吸收水分和健康生长；
[0023]S7：等到收集根际土壤时，则将外室的土壤先取出，然后将垂直于地面放置的四组回字型隔板形成的回字隔网取出；
[0024]S8：再把根系生长室的土壤取出来后，把玻璃箱体一底部的一组回字型隔板取出，这样就收集了五片包含两个维度的回字型隔板，此时的回字型隔板上两层尼龙网之间的土壤即为根际土壤。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]1、本专利技术针对精确定位根际土壤采样点的需求，本专利技术通过设置垂直于地面和平行于地面的两种回字型隔板，能够准确采集根际土壤，增加了根际土壤取样的精确性和客观性；通过多隔层植物培养箱，可实现精确收集根际土壤，以进行后续的土壤微生物分析和物理化学分析，保证了根际土壤取样的科学性和实验结果的严谨性。
[0027]2、本专利技术针对可拆卸可重复利用的需求，本专利技术将带有隔板底座的回字型隔板和玻璃箱体通过圆柱体结构衔接，使用方便易操作，并且可拆卸可重复利用。
[0028]3、本专利技术针对定时加水、减少人工操作的需求，本专利技术利用定时水泵设置加水时间和加水时间间隔，将水通过水管通过定时水泵泵入土壤中，使得植物根系能够及时吸收水分，便于营养物质传递和交换，保证植物健康生长。
[0029]综上所述，本专利技术能够精准定位根际土壤采样点，提高了根际土壤取样的精确性和客观性；多隔层植物培养箱使用方便易操作，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，包括出水箱(11)和进水箱(13)，所述出水箱(11)上设有导水管(12)，其特征在于，所述出水箱(11)上设有玻璃箱体，所述玻璃箱体包括相互连接的玻璃箱体一(5)和玻璃箱体二(6)，所述玻璃箱体二(6)通过至少四组导水孔(9)连接出水箱(11)；所述玻璃箱体一(5)顶部开敞，玻璃箱体一(5)的底部和玻璃箱体二(6)的顶部分别设有相通的正方形孔(7)，玻璃箱体一(5)内设有四组回字隔网(1)，所述每组回字隔网包括带网格空腔的回字型隔板(1
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1)，所述每组回字型隔板(1
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1)相连将玻璃箱体一(5)分成根系生长室(3)和外室(4)；所述出水箱(11)的一侧设有定时加水装置，所述定时加水装置通过水管(14)连接外室(4)。2.根据权利要求1所述的一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，其特征在于，所述每组回字型隔板(1
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1)分别连接一组隔板底座(1
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2)整体呈L型结构，所述隔离隔板底座(1
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2)通过榫卯结构(8)与玻璃箱体一(5)连接。3.根据权利要求2所述的一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，其特征在于，所述带网格空腔的回字型隔板(1
‑
1)采用在回字型隔板(1
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1)上下表面均设置尼龙网(2)，所述两层尼龙网(2)之间设有间距。4.根据权利要求2所述的一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，其特征在于，所述回字型隔板(1
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1)采用厚度为2mm的有机玻璃材质，且所述尼龙网(2)的网孔直径为20
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30μm。5.根据权利要求1或2任一项所述的一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，其特征在于，所述回字型隔板(1
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1)的高度与玻璃箱体一(5)的高度相同，且所述回字型隔板(1
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1)的宽度为玻璃箱体一(5)宽度的三分之一。6.根据权利要求2所述的一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，其特征在于，所述正方形孔(7)包括正方形孔一(7
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1)和正方形孔二(7
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2)，所述正方形孔一(7
‑
1)设置在玻璃箱体一(5)的底部，所述正方形孔二(7
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2)设置在玻璃箱体二(6)的顶部，所述正方形孔一(7
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1)与正方形孔二(7
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2)相通且正方形孔一(7
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1)和正方形孔二(7
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2)之间设有一组带网格空腔的回字型隔板(1
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1)。7.根据权利要求6所述的一种研究根际微生态特征的多隔层植物培养箱，其特征在于，所述榫卯结构(8)包括凹陷结构(8
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1)和凸起结构(8
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2)；所述至少两组凹陷结构(8
‑
1)设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕凡，陈汶汶，何品晶，章骅，邵立明，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：