一种花生根瘤固氮通气装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于根瘤固氮技术领域，涉及一种花生根瘤固氮通气装置及其使用方法，通气装置包括依次连接的氮气集气瓶、分流接头、气体输入管道和密封组件，氮气集气瓶上安装有用于监测和调控气体流量的气体流量计和气体减压阀，气体流量计和气体减压阀设置于氮气集气瓶与分流接头之间；气体输入管道与密封组件相连接并伸入密封组件中，气体输入管道伸入密封组件中的部分管道上均匀分布若干个通气孔，密封组件包括带有密封盖的生长箱。本发明专利技术提供了一种针对土壤紧实胁迫下花生等豆科植物充分吸收氮气进行根瘤固氮的通气装置，该装置简单易操作，使用方法简便，可用于深入开展花生根瘤固氮相关研究，揭示固氮机制，为花生高效优质栽培研究提供有效的工具。培研究提供有效的工具。培研究提供有效的工具。

【技术实现步骤摘要】
一种花生根瘤固氮通气装置及其使用方法


[0001]本专利技术属于根瘤固氮
，涉及一种通气装置，具体涉及一种花生根瘤固氮通气装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]氮元素是植物生长不可缺少的元素，土壤固氮对于保证作物正常生长、提高粮食产率、确保粮食安全具有重要意义。现有的土壤固氮技术包括微生物固氮，是利用固氮菌固定住大气中的氮气为植物生长提供有机氮源。花生作为共生固氮植物，植株所需氮素近一半来源于根瘤菌生物固氮，花生生物固氮作为一种绿色固氮模式，能够改善土壤板结，增加土壤肥力。
[0003]现有研究大多通过增施氮肥等间接方法调控花生根系生长及根瘤固氮作用，然而氮肥施用过量不仅抑制了花生根系发育和养分吸收，还会加剧土壤紧实状况，尤其对花生根瘤形成和固氮作用影响显著，产生“氮阻遏”效应。因此，这种方法不仅不能从根本上提高花生根瘤固氮量，还会因过量施肥造成不必要的经济投入。
[0004]目前已有的土壤固氮技术还包括低温等离子体固氮方式，例如专利技术专利CN113545190A公开了一种低温等离子体土壤固氮装置，利用高压电源电性连接中空螺纹电极，电极安装在石英管中，石英管开有若干排气孔，插在土壤中并通入空气；高压电极将通入石英管的空气电离，使得空气中游离的氮分子和氧分子反应生成氮氧化物，氮氧化物随着气流吹入至土壤中，再与土壤中的水分子进一步反应生成硝酸盐，以此供植株吸收。该装置为有源装置，系统较为复杂，不易实施，且成本较高；此外，高压电极处理不当可能对实施人员造成伤害；再者，高压电极在土壤水蒸气含量较高时，容易使土壤气体中带电，甚至电离其他活泼气体或造成其他不可预知的反应，打破土壤原有离子平衡环境，可能对植株生长造成不利影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种花生根瘤固氮通气装置及其使用方法，是一种针对土壤紧实胁迫下花生等豆科植物充分吸收氮气进行根瘤固氮的通气装置，该装置简单易操作，使用方法简便，可用于深入开展花生根瘤固氮相关研究，揭示固氮机制，为花生高效优质栽培研究提供有效的工具。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种花生根瘤固氮通气装置，所述通气装置包括依次连接的氮气集气瓶、分流接头、气体输入管道和密封组件，所述氮气集气瓶上安装有用于监测和调控气体流量的气体流量计和气体减压阀，所述气体流量计和气体减压阀设置于所述氮气集气瓶与分流接头之间；所述气体输入管道与密封组件相连接并伸入密封组件中，所述气体输入管道伸入密封组件中的部分管道上均匀分布若干个通气孔，所述密封组件包括带有密封盖的生长箱。
[0008]进一步的，所述气体输入管道与分流接头和密封组件均为密封连接，所述气体输
入管道伸入所述生长箱至接近生长箱底部；所述气体输入管道伸入生长箱内的管道上套设有一层隔离层，所述隔离层将设有通气孔的部分管道包裹在内。
[0009]进一步的，所述隔离层由丝绵材质制成。
[0010]进一步的，所述氮气集气瓶与分流接头之间通过管道连通，所述气体流量计和气体减压阀安装在氮气集气瓶瓶口。
[0011]进一步的，所述分流接头连接若干个气体输入管道，每个所述气体输入管道连接一个密封组件。
[0012]进一步的，所述密封盖上设有用于安装具塞进水管和生长管的通孔，所述具塞进水管与密封盖密闭连接且伸入生长箱内一定距离，所述生长管与密封盖密闭连接且伸入生长箱内一定距离。
[0013]进一步的，所述气体输入管道为PVC软管，所述具塞进水管为带有塞子的PVC管，所述生长管为PVC管。
[0014]进一步的，所述氮气集气瓶中气体为同位素标记N2气体。优选地，可采用
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N2气体。
[0015]进一步的，所述生长箱为圆柱形密封桶或方形密封桶。
[0016]本专利技术还提供了一种花生根瘤固氮通气装置的使用方法，包括以下步骤：向生长箱内加入土壤后，在生长箱中生长管所在位置种植花生，待花生生长发育到一定阶段，盖上密封盖进行密封，同时对生长管和花生茎基部用医用级硅胶密封，密封后通过具塞进水管加水，根据需要开启氮气集气瓶通入氮气气体，并通过气体流量计和气体减压阀控制气体流速和流量，观测花生生长发育状况。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018](1)本专利技术所提供的花生根瘤固氮通气装置，能够直接供给花生植株生长土壤充分的氮气，同时可以精确定量监测花生生物固氮量，确定合理施氮量及根部最适合供气量，使得与花生共生固氮的根瘤菌充分吸收氮气，提高花生固氮能力，促进花生生长，提高花生产量。
[0019](2)本专利技术装置无源设备，装置简单，能耗低，无危险性，安装后具体操作仅需调节气体减压阀，系统简单易操作，使用方法简便；且同一氮气源可供大面积植株使用，更为环保经济。
[0020](3)通过
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N同位素技术，确定花生根瘤固氮极值，合理施肥，在防止过量施肥导致“氮阻遏”效应的同时减少了经济浪费，该花生根瘤固氮量检测方法先进，结果精确；此外，该装置还适用于其他安全性高的气体检测研究。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的通气装置的结构示意图一；
[0022]图2为本专利技术提供的通气装置的结构示意图二；
[0023]图3为花生根部通气后的根瘤数情况；
[0024]图4为花生根部通气后的根干重情况；
[0025]以上各图中，1、氮气集气瓶；2、气体流量计和气体减压阀；3、分流接头；4、气体输入管道；5、具塞进水管；6、生长管；7、密封盖；8、生长箱；9、通气孔。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]为了进一步理解本专利技术，将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0028]实施例1
[0029]本实施例提供一种花生根瘤固氮通气装置，如图1至2所示，包括依次连接的氮气集气瓶1、分流接头3、气体输入管道4和密封组件，氮气集气瓶1上安装有用于监测和调控气体流量的气体流量计和气体减压阀2，气体流量计和气体减压阀2设置于氮气集气瓶1与分流接头3之间；气体输入管道4与密封组件相连接并伸入密封组件中，气体输入管道4伸入密封组件中的部分管道上均匀分布若干个通气孔9，密封组件包括带有密封盖7的生长箱8。
[0030]上述装置为促进花生生物固氮效应，充分利用花生共生固氮特性，通过直接将氮气吹入土壤供根瘤菌吸收反应生成花生能够吸收的含氮离子的方法，可精确定量监测花生生物固氮量，确定合理施氮量及根部最适合供气量；有效改善过量施肥导致的氮阻遏效应。
[0031]整体装置由气源组件和密封组件组成，气源组件包括依次密封连接的氮气集气瓶1、气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种花生根瘤固氮通气装置，其特征在于，所述通气装置包括依次连接的氮气集气瓶、分流接头、气体输入管道和密封组件，所述氮气集气瓶上安装有用于监测和调控气体流量的气体流量计和气体减压阀，所述气体流量计和气体减压阀设置于所述氮气集气瓶与分流接头之间；所述气体输入管道与密封组件相连接并伸入密封组件中，所述气体输入管道伸入密封组件中的部分管道上均匀分布若干个通气孔，所述密封组件包括带有密封盖的生长箱。2.根据权利要求1所述的花生根瘤固氮通气装置，其特征在于，所述气体输入管道与分流接头和密封组件均为密封连接，所述气体输入管道伸入所述生长箱至接近生长箱底部；所述气体输入管道伸入生长箱内的管道上套设有一层隔离层，所述隔离层将设有通气孔的部分管道包裹在内。3.根据权利要求2所述的花生根瘤固氮通气装置，其特征在于，所述隔离层由丝绵材质制成。4.根据权利要求1所述的花生根瘤固氮通气装置，其特征在于，所述氮气集气瓶与分流接头之间通过管道连通，所述气体流量计和气体减压阀安装在氮气集气瓶瓶口。5.根据权利要求1所述的花生根瘤固氮通气装置，其特征在于，所述分流接头连接若干个气体输入管道，每个所述气体输...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海燕，沈浦，杨丽玉，吴琪，
申请(专利权)人：山东省花生研究所，
类型：发明
国别省市：