一种用于植物根际环境研究的根箱试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种植物根系培养技术领域，尤其涉及一种用于植物根际环境研究的根箱试验装置。

背景技术：

根际是作物根系和土壤进行养分和能量交换的重要区域，是土壤微生物最活跃的场所，是受作物根系生长的影响，同时又影响作物养分的吸收与转运的特定区域。因此，根际微域一直是国内外土壤学、植物营养学、农学等多学科研究的焦点之一。

对于根际土壤的取样方法，已有较多研究。传统的方法仍以抖动分离法为主，这种方法由于受到土壤类型、湿度以及植物根系种类等条件的影响响，其取样的范围很难控制，在取样精确度方面存在很大的缺陷，而且取样时间长，并且容易造成部分根系组织的残留，从而影响到根际土壤养分转化和微生物特征的分析测定，导致研究结果缺乏准确性。另外，由于没有办法对距根不同层次的土壤进行区分，根际过程的距离梯度效应也无法进行研究。也有人采用冷却切片法，然此法切片厚度不易控制，且切片时会对土体产生挤压变形，同时速冻过程会改变土体中的养分状况及微生物活性。

申请号为CN201110006140.6和CN201010533303.1的专利申请均针对上述技术问题开发了新的根箱试验装置，但是在上述根箱试验装置中，根系只能向一个方向伸长，不符合真实的生长环境。申请号为201810055474.7 公开的根箱试验装置能够模拟真实的生长环境，但存在根际土壤取样不易控制的缺陷。

因此，实有必要提供一种改进的根箱试验装置以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述技术问题，本实用新型提供一种模拟试验研究结果更加准确的根箱试验装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于植物根际环境研究的根箱试验装置，其包括位于上部的根箱生长室、位于下部且与所述根箱生长室可拆卸连接的土壤取样室及用于隔开所述根箱生长室和所述土壤取样室的尼龙网隔层，所述尼龙网隔层覆盖所述根箱生长室靠近所述土壤取样室的开口端且与所述根箱生长室固定连接，所述土壤取样室包括两端开口的取样室壳体及部分收容于所述取样室壳体内的推土器，所述取样室壳体的外壁设置有毫米刻度，所述推土器包括封闭所述取样室壳体远离所述根箱生长室的开口的主体部、自所述主体部向远离所述根箱生长室一端延伸的推送部及开设于所述主体部的排水孔，所述推土器能够沿所述取样室壳体的延伸方向往复运动。

优选地，所述根箱试验装置还包括具收容空间的支座，所述土壤取样室部分收容于所述收容空间内，且与水平面呈30°～60°倾斜设置。

优选地，所述支座包括具顶壁的底座、自所述顶壁向上延伸的支座壳体及自所述顶壁向内凹陷形成的与所述推送部匹配的安装部，所述顶壁和所述支座壳体共同围成所述支座的收容空间，所述主体部与所述顶壁抵接，且所述顶壁与水平面呈30°～60°倾斜设置，所述推送部收容于所述安装部内。

优选地，所述底座还包括容纳空间，所述顶壁包括连通所述排水孔与所述容纳空间的通孔。

优选地，所述取样室壳体远离所述根箱生长室的一端的内壁设置有多组软胶凸起部，多组所述软胶凸起部沿所述取样室壳体的延伸方向均匀间隔设置。

优选地，所述根箱生长室包括生长室壳体及自所述生长室壳体向远离所述生长室壳体的中心轴线方向延伸的第一安装部，所述土壤取样室还包括自所述取样室壳体向远离所述取样室壳体的中心轴线方向延伸的第二安装部，所述第一安装部和所述第二安装部可拆卸连接。

优选地，所述生长室壳体和所述取样室壳体均为圆柱体形壳体。

优选地，所述根箱生长室和所述取样室壳体均采用透明的钢化玻璃制备。

优选地，所述根箱试验装置还包括安装于所述尼龙网隔层靠近所述根箱生长室一侧的压力传感器。

与相关技术相比，本实用新型提供的用于植物根际环境研究的根箱试验装置具有以下有益效果：

一、在取样室壳体的外壁设置有毫米刻度，推土器根据毫米刻度将取样室壳体内的土壤慢慢推出，能够获取距离根系不同位置的根际土壤进行研究，解决了根际微域研究中土样采集的技术难题，保证了模拟试验结果的准确性。

二、通过设置支座，将根箱生长室和土壤取样室均倾斜设置，有利于根系的正常生长和水分的渗透。

三、通过在取样室壳体的内壁设置多组软胶凸起部增加推土器的推动阻力，有利于控制推土器推出土壤的速度。

四、通过设置压力传感器，可以通过监测压力数据以判断根系的生长状况。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本实用新型提供的用于植物根际环境研究的根箱试验装置一较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示用于植物根际环境研究的根箱试验装置立体分解结构示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种用于植物根际环境研究的根箱试验装置，用于观察根系的生长状态及采集距根不同层次的根际土壤进行实验研究。

如图1和图2所示，所述根箱试验装置100包括支座10、收容于支座10内的土壤取样室30、与所述土壤取样室30可拆卸连接的根箱生长室50 及用于隔开所述土壤取样室30内土壤和根箱生长室50内土壤的尼龙网隔层70。所述土壤取样室30、所述根箱生长室50和所述尼龙网隔层70共同组成根箱试验装置的主体部分，支座10用于使主体部分倾斜设置，以保证根系的正常生长和水分的渗透。

所述支座10包括底座11、自所述底座11向上延伸的支座壳体13及设于所述底座11的安装部15。所述底座11和所述支座壳体13共同围成收容所述土壤取样室30的收容空间。

所述底座11包括靠近所述土壤取样室30的顶壁111、与所述顶壁111 相对设置的底壁113及连接所述顶壁111和所述底壁113的侧壁115。所述顶壁111、所述底壁113和所述侧壁115共同围成容纳空间11A。所述顶壁 111开设有通孔，所述通孔和所述容纳空间11A连通，用于将浇灌时从土壤取样室30溢出的水排出。需要说明的是，所述通孔的直径很小，小于土壤的直径，或者所述通孔的直径较大时，可以在所述通孔上覆盖隔离网，以防止土壤通过。

所述支座壳体13自所述顶壁111的周缘向远离所述底壁113的方向延伸形成，所述安装部15自所述顶壁111的中间部分朝向所述底壁113凹陷形成，所述安装部15位于所述容纳空间11A内。

优选地，所述顶壁111与水平面呈30°～60°倾斜设置。将所述顶壁111 倾斜设置，使得放置于所述支座10内的土壤取样室30及与所述土壤取样室30连接的根箱生长室50均与水平面呈30°～60°倾斜设置，有利于根系的正常生长和水分的渗透。

所述土壤取样室30包括两端开口的取样室壳体31及部分收容于所述取样室壳体31内的推土器33，所述推土器33能够沿所述取样室壳体31 的延伸方向运动，用于将取样室壳体31内的土壤慢慢推出取样室壳体31。

所述取样室壳体31的外壁设置有毫米刻度，通过设置毫米刻度，可以通过推土器33准确推出取样室壳体31内的土壤，若要将跟离根垫0～4mm 的土壤作为根际土壤样品，则直接根据所述毫米刻度将推土器33向上推 4mm即得到。

优选地，所述取样室壳体31远离所述根箱生长室50的一端的内壁设置有多组软胶凸起部311，多组所述软胶凸起部311沿所述取样室壳体31 的长度方向均匀间隔设置。通过在取样室壳体31的内壁设置多组软胶凸起部313增加推土器的推动阻力，有利于控制推土器33推出土壤的速度。

所述推土器33包括封闭所述取样室壳体31远离所述根箱生长室50 的开口的主体部331、自所述主体部331向远离所述根箱生长室50一端延伸的推送部333及开设于所述主体部331的排水孔335。所述主体部331 的大小和取样室壳体31的开口大小是相同的，即主体部331的外周缘与取样室壳体31的内壁是抵接的。在根系生长过程中，所述主体部331与所述顶壁111抵接，所述推送部333收容于所述安装部15内。待根系生长一段时间后，进行土壤取样时，将土壤取样室30从支座10内取出，并通过推土器33推出土壤。

所述根箱生长室50与所述土壤取样室30可拆卸连接，当需要进行土壤取样时，将所述根箱生长室50与土壤取样室30分离，方便取样。

具体地，所述根箱生长室50包括生长室壳体51及自所述生长室壳体 51向远离所述生长室壳体51的中心轴线方向延伸的第一安装部53。进一步地，所述土壤取样室30还包括自所述取样室壳体31向远离所述取样室壳体31的中心轴线方向延伸的第二安装部35，所述第一安装部53和所述第二安装部35可拆卸连接，可以通过螺钉、螺栓连接或者卡接。

在本实施例中，所述生长室壳体51和所述取样室壳体31均为两端开口的圆柱形壳体。所述生长室壳体51靠近所述取样室壳体31的开口端安装有尼龙网隔层70，用于将种植于生长室壳体51内的苗木的根系的生长限制在生长室壳体51内，并在所述尼龙网隔层70的上侧聚集形成致密的根层，取样室壳体31内接触尼龙网隔层70的土体即为根际土壤，距所述尼龙网隔层70不同距离的土壤即为距根不同距离的土壤，可用于研究根际过程的距离梯度效应。

优选地，所述根箱生长室50和所述取样室壳体31均采用透明的钢化玻璃制备，方便观察根系生长。更进一步地，推送部33可以为黑色的或彩色的，以方便对准刻度。

优选地，所述根箱试验装置100还包括安装于所述尼龙隔网70层靠近所述根箱生长室50一侧的压力传感器。所述压力传感器用于测量尼龙网隔层70受到的压力，通过监测压力数据以判断根系的生长状况。

本实用新型提供的用于植物根际环境研究的根箱试验装置具有以下有益效果：

一、在取样室壳体的外壁设置有毫米刻度，推土器根据毫米刻度将取样室壳体内的土壤慢慢推出，能够获取距离根系不同位置的根际土壤进行研究，解决了根际微域研究中土样采集的技术难题，保证了模拟试验结果的准确性。

二、通过设置支座，将根箱生长室和土壤取样室均倾斜设置，有利于根系的正常生长和水分的渗透。

三、通过在取样室壳体的内壁设置多组软胶凸起部增加推土器的推动阻力，有利于控制推土器推出土壤的速度。

四、通过设置压力传感器，可以通过监测压力数据以判断根系的生长状况。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。