【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于根系生态学的土壤根系分离，具体涉及干旱草原土壤含砾石较多的情况下根系土壤样品分离技术。
技术介绍
1、草原是森林区向荒漠区过渡的旱生性较强的陆地生态系统，在生态地理条件、物种组成、群落结构及功能等方面都具有独特性。由于生态环境的严酷和气候的波动变化，草原生态系统环境较为脆弱，在其严重退化区域，甚至出现砾石化的草地退化特征。在全球气候变化的背景下，草地生态系统的固碳能力引起广泛关注，而草地系统的碳主要贮存在土壤和根系中。在草原生态系统研究中对植物根系和土壤的研究尤为重要，然而由于根系埋藏于土壤中呈复杂交错的形态，测量难度较大，导致相对于植物地上部的研究，关于地下根系的研究至少落后了100年，因此根系与土壤的分离技术成为研究草原碳循环的关键一步。
2、针对土壤根系分离技术，目前把根系从土壤中分离出来的方法大致分为两类：第一类为干法分离。传统的分离技术是通过镊子人工挑取根系，这种方法虽然简单、易行、应用广泛，但是对费时、效率不高；还有通过压碎、过筛，由粗到细分离土壤根系的干筛法(dryscreening method)，虽然可分离根系，但只适用于土壤沙性较强、植物根系较粗的情况(w.,1979；由政，2016)，具有局限性。2001年kuzyakov y首次提出静电法(electrostatic method)，该方法通过摩擦或其他方式使聚乙烯板带有静电，从而实现根系和土壤分离，而使用该方法处理的土样克数越少越好，且静电的吸附力量有限；第二类为湿法分离。水洗法(waterwashing method)，是利用
3、综上所述，在土壤和根系分离的上述各种方法中，均存在不同的优缺点。缺少适用于干旱草原区含有砾石较多情况下的土壤根系分离方法。
4、为了解决这一问题，迫使思考革新现有方法，使其更适用于植被覆盖度低且伴随有砾石化情况的地区。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，根据申请者在内蒙古草原的使用经验，本专利技术提供了一种适用于草原含有砾石较多情况下的土壤根系分离方法。
2、本专利技术是这样实现的，一种草原土壤根系分离装置，所需工具有网筛、智能柳条制簸箕和带倒钩刺的电动智能毛刷。
3、进一步，网筛孔隙大小为1mm，可分离出细土沙。
4、进一步，智能柳条制簸箕的利用是为了分离出砾石。
5、进一步，所用电动智能刷子具有倒钩刺，用于提取根系。
6、本专利技术的土壤根系分离方法，包括以下步骤：
7、将采集回来的含有土壤、砾石和根系的混合样品，进行风干、压碎，后倒入孔隙为1mm的网筛过筛，过筛后分离出细土，而网筛中仍留有砾石和根系，将网筛内的砾石、根系混合物倒入簸箕，通过晃动簸箕，使簸箕内砾石聚集，从而分离出砾石，由于无法避免细小碎石和地上部杂物的残留，簸箕内根系采用带有倒钩刺的刷子自动提取，从而达到分离效果。
8、本专利技术另一目的在于提供一种用于草原土壤根系分离的智能装置，该装置包括：
9、装备有电动马达和传感器的智能柳条制簸箕，用于自动进行晃动操作，从而分离出砾石；
10、通过电动方式进行自动操控的带有倒钩刺的智能毛刷，用于提取和分离根系。
11、该装备有电动马达和传感器的智能柳条制簸箕具备负载感应与自动调节功能，能自动检测簸箕内的负载量，并自动调整晃动速度和幅度。
12、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
13、第一、本专利技术提供了一种适用于土壤中砾石含量较高的干旱草原地段(如温带草原的局部地区、草原化荒漠类草地)分离植物根系、地上部杂物和土壤砾石混合物的方法。该方法主要应用土壤筛、智能农用簸箕以及具有倒钩刺的电动智能毛刷这三种工具。方法的操作步骤主要包括：将采集回来的含有土壤、砾石和根系的混合样品，手动剔除大石块后进行风干、压碎土块，后倒入孔隙为1mm的土壤筛过筛，过筛后分离获得石块和根系混合物，将网筛内的砾石、根系混合物倒入智能农用柳条制簸箕，通过转动簸箕，并适当倾斜倒出簸箕内的小石块，从而分离出部分砾石，由于无法避免细小碎石和地上部杂物的残留，簸箕内根系采用带有倒钩刺的电动智能刷子搅拌混合物，根系即可被刷子刷出，取下刷毛上的部分根系，继续重复操作，直到所有样品分离完毕。本专利技术土壤根系分离方法可降低操作者的工作强度，提高工作效率，并且能够保证分离质量。
14、第二，本专利技术操作简便，干法分离不用水，分离效果优于湿法分离，可应用于干旱草原区含有砾石较多情况的土壤。
15、本专利技术降低了土壤根系分离过程中操作者的劳动强度；因在传统方法中，人们常常使用镊子手动挑取植物根系，工作强度大、耗时长。
16、本方法联合使用网筛、智能柳条制簸箕以及带有倒钩刺的电动智能毛刷，可有效提取根系和土壤以及植物茎秆的半分解碎片，而湿法水洗分离难以分离根系和地杂物，故本法在保证分离质量的情况下，大大提高了工作效率。
17、第三，本专利技术的技术方案带来的显著技术进步：
18、该装置通过三种不同的工具(网筛、智能柳条制簸箕和带倒钩刺的电动智能毛刷)组合，实现了草原土壤中土沙、砾石和根系的高效分离，使得分离工作更加快速和准确。
19、特定孔径(1mm)的网筛不仅提高了细土沙与较大颗粒物(如砾石和根系)的分离效率，而且减少了对根系的损失，提高了根系样品分析的准确性。
20、使用智能柳条制簸箕可以通过自动晃动操作，快速而有效地从混合物中分离出砾石，降低了手工分离的劳动强度和时间成本。
21、带有倒钩刺的电动智能毛刷设计使得从簸箕内残留的根系中提取根系变得更为容易和高效，避免了地上部杂物的干扰，提高了分离质量。
22、该方法整合了前四个权利要求中描述的所有工具和步骤，形成了一个完整的工作流程。这不仅提高了分离效率，还确保了分离质量，有助于进一步对根系样品的分析。
23、本专利技术突出了其特有的技术贡献和解决现有问题的能力。在实际的专利申请过程中，这些细节将有助于强调专利技术的创新性和实用性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于干旱和半干旱草原地区含有砾石较多情况的土壤根系分离方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的草原含有砾石情况的土壤根系分离方法，其特征在于，网筛孔径大小为1mm。
3.如权利要求1所述的草原上含有砾石情况的土壤根系分离方法，其特征在于，通过摇动簸箕，使砾石优先滚动出簸箕，利用石块和根系的滚动速度差异，将砾石和根系分离。
4.如权利要求1所述的草原含有砾石情况的土壤根系分离方法，其特征在于，所利用的刷子具有倒钩刺，用于提取混合在小碎石和地上部杂物中的根系。
5.一种利用权利要求1所述的草原含有砾石情况的土壤根系分离方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.一种用于草原土壤根系分离的智能装置，其特征在于，该装置包括：
7.根据权利要求6所述的智能装置，其特征在于，该装备有电动马达和传感器的智能柳条制簸箕具备负载感应与自动调节功能，能自动检测簸箕内的负载量，并自动调整晃动速度和幅度。
8.一种使用权利要求6所述的智能装置进行草原土壤根系分离的智能方法，其特征在于，该方法通过集成系统自动完
...【技术特征摘要】
1.一种适用于干旱和半干旱草原地区含有砾石较多情况的土壤根系分离方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的草原含有砾石情况的土壤根系分离方法，其特征在于，网筛孔径大小为1mm。
3.如权利要求1所述的草原上含有砾石情况的土壤根系分离方法，其特征在于，通过摇动簸箕，使砾石优先滚动出簸箕，利用石块和根系的滚动速度差异，将砾石和根系分离。
4.如权利要求1所述的草原含有砾石情况的土壤根系分离方法，其特征在于，所利用的刷子具有倒钩刺，用于提取混合在小碎石和地上部杂物...
【专利技术属性】
技术研发人员：王占义，王成杰，侯佳，高翠萍，郭建英，张梓婷，王旗，李泽江，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。