一种植物根系三维形态的复刻方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种植物根系三维形态的复刻方法及其应用，属于植物根系研究技术领域，该方法包括以下步骤：S1：确定需要复刻的植物，除去植物地面以上的部分；S2：将浓硫酸缓慢滴于植物的根系上，腐蚀根系，抽出废液；S3：将液体硅胶与固化剂混合并注入到植物根系被腐蚀后留下的空间中，静置至混合物固化；S4：开挖取出固化后的硅胶，得到该植物根系的三维形态。本发明专利技术复刻方法易于施工、成本低，得到的植物根系模型完整度高，不会造成细弱植物根系的断裂，可以更好地反映植物根系的真实形态，保证实验研究结果的真实性。实验研究结果的真实性。实验研究结果的真实性。

【技术实现步骤摘要】
一种植物根系三维形态的复刻方法及其应用


[0001]本专利技术属于植物根系研究
，具体涉及一种植物根系三维形态的复刻方法及其应用。

技术介绍

[0002]植物体是由根、茎、叶、花、果实和种子构成的，细胞构成组织，组织构成器官，器官构成植物体。根系是植物吸收养分和水分的主要器官，是地上部分赖以生存的基础，根据植物种类的不同，大致分为直根系、须根系，须根系具有不显著的根系结构，而直根系一般明显可见垂直向下生长的主根、侧向生长的侧根，或者还有水平生长的水平根。对于植物根系形态的研究，在植物护坡和植物学根系研究方面均有重要意义。现有的植物根系取样方法主要有：挖掘法、单块法、钻孔法、剖面墙法、玻璃墙法、容器法等等。挖掘法、单块法、钻孔法、剖面墙法等是一种破坏式方法，在实际应用过程中需要开挖进行取样，很容易破坏根系形态，使细而弱的根系断裂，根系形态容易被破坏，且容易造成根系的不完整；玻璃墙法、容器法等方法需要自己栽种植物，需要的时间较久，成本较高。

技术实现思路

[0003]为了能够更好的对植物根系进行模拟、研究植物根系的力学特性和克服直接开挖所带来的技术缺陷，本专利技术提供一种植物根系的复刻方法，通过对植物根系进行一比一的复刻，得到的模型接近根系的真实分布状态，且易于施工，成本低。
[0004]本专利技术是由以下技术方案实现：
[0005]一种植物根系三维形态的复刻方法，包括以下步骤：
[0006]S1：确定需要复刻的植物，除去植物地面以上的部分；
[0007]S2：将浓硫滴于植物的根系上，腐蚀根系，抽出废液；
[0008]S3：将液体硅胶与固化剂混合并注入到植物根系被腐蚀后留下的空间中，静置至混合物固化；
[0009]S4：开挖取出固化后的模型，得到该植物根系的三维形态。
[0010]进一步地，步骤S2中，浓硫酸分多次滴入植物根系上，每次滴入后待根系空间的受腐蚀后的废液下降不明显时，抽出废液，再进行下一次操作。
[0011]进一步地，步骤S3中，液体硅胶与固化剂的掺量比为100:(2
‑
2.5)。
[0012]进一步地，步骤S2中，浓硫酸的质量分数在70％以上。
[0013]进一步地，步骤S3中，所述固化剂为正硅酸乙酯或正硅酸丙酯再加微量有机锡然后用二甲基硅油稀释。
[0014]本专利技术的复刻方法用于复刻根系直径不超过3cm的植物。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0016]本专利技术通过对植物根系进行一比一的复刻，制备得到的植物根系模型完整度高，不会造成细弱植物根系的断裂，可以更好地反映植物根系的真实形态，保证实验研究结果
的真实性。
[0017]本专利技术的复刻方法易于施工、成本低、得到的模型更接近真实状态、易于推广。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1中未被浓硫酸腐蚀的植物根系正视图。
[0019]图2为本专利技术实施例1中植物根系被腐蚀后所留空间的正视图。
[0020]图3为本专利技术实施例1中液体硅胶填充后的正视图。
[0021]图4为本专利技术实施例1模拟可到的植物根系模型。
[0022]其中，附图说明，1
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土壤；2
‑
植物根系；3
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植物根系所占空间；4
‑
液体硅胶；5
‑
植物根系模型。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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。
[0024]本实施例用到的原料有：
[0025]浓硫酸：福州旷达化工有限公司
[0026]液体硅胶：东莞新邦新材有限公司
[0027]固化剂：东莞新邦新材有限公司
[0028]实施例1
[0029]请参阅图1
‑
4，本实施例提供一种植物根系三维形态的复刻方法，包括以下步骤：
[0030]S1：确定需要模拟的植物，去除该植物地面以上的部分以及清理植株周边，植物根系具体分布正视图如图1所示。
[0031]S2：把硅胶管与抽液器连接起来，抽取部分浓硫酸，将浓硫酸缓慢滴于植物根系上，腐蚀植物根系的上部，待抽液枪内浓硫酸滴完或根系空间的受腐蚀后的废液下降不明显时，把废液抽出，留出空间；重复上述操作，再次加入浓硫酸，随后抽出废液；当加入浓硫酸后，不再有废液产生时，说明该植物根系以被腐蚀完成，可以进入下一阶段，最终植物根系被完全腐蚀后所留空间的正视图如图2所示。
[0032]S3：操作人员将液体硅胶与固化剂按照100:2的比例充分混合搅拌，搅拌充分之后，将混合后的液体硅胶缓慢注入在植物根系被腐蚀后留下的空间内，当土体空间被填满时，停止倒入，液体硅胶填满空间的正视图如图所示，最后于常温下静置4
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6小时至液体硅胶固化。
[0033]S4：采用开挖工具挖取出固化后的模型，得到该植物根系的三维形态，具体如图4所示。
[0034]本实施例中，浓硫酸采用质量分数为70％的浓硫酸。
[0035]经过上述操作过程，本实施例可以得到较为完整的植物根系模型，将获得的植物根系模型与便携组装式草本植物根系取样钻所获得的植物根系进行比较，可以知道，本实施例得到的植物根系模型的完整度大于取样钻获得的植物根系。究其原因是取样钻取样的
钻头长度有限制，对植物根系的纵向深度要求高，且由于钻头面积的限制，采用取样钻取样得到的根系横向超出钻头面积的部分被截断，而本实施例的植物根系模型是固化后的硅胶模型，不易被破坏，能更好地反应横向范围内的根系形状，完整度更高。
[0036]另外，本方法适用于根系直径不超过3cm的植物。由于根系较大的植物在进行抽取腐蚀废液时可能会存在土体下压的情况，可能会对最后的植物根系模型造成影响，故需要复刻的植物的根系不宜过大。
[0037]综上所述，本专利技术提供一种更为简单易行的植物根系三维形态复刻的方法，简单易行，制备得到的植物根系模型完整度高，不会造成细弱植物根系的断裂，可以更好地反映植物根系的真实形态，保证实验研究结果的真实性。
[0038]以上所述仅为本专利技术的部分实施例，并非因此限定本专利技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本专利技术说明书内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，应当包含在本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物根系三维形态的复刻方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：确定需要复刻的植物，除去植物地面以上的部分；S2：将浓硫酸滴于植物的根系上，腐蚀根系，抽出废液；S3：将液体硅胶与固化剂混合并注入到植物根系被腐蚀后留下的空间中，静置至混合物固化；S4：开挖取出固化后的硅胶，得到该植物根系的三维形态。2.根据权利要求1所述的一种植物根系三维形态的复刻方法，其特征在于，步骤S2中，浓硫酸分多次滴入植物根系上，每次滴入后待根系空间的受腐蚀后的废液下降...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨慧，尹军，江学良，张劲文，魏珍珍，王浩冬，沈搏，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：