[发明专利]一种玉米根系时空结构测定装置

说明书

技术领域

本发明属于植物根系结构测量技术领域，涉及植物根系在结构和时间上的分布测量装置，具体地说是一种玉米根系结构测定装置。通过这种装置能整体呈现玉米根系时间和空间结构的全貌。

背景技术

玉米根系绝大部分生长于土壤当中，要科学地理解玉米生产，就必须全面地认识玉米根系生长和根群分布，有效调控根系与地上部的关系及根系对水分养分的利用效率，实现玉米生产高产优质高效的目的。目前，研究人员普遍采用室内砂培、水培或在田间挖圆柱形规则土坑，在坑内放上油毡纸筒，再向筒内按原来土壤层次回填土壤，最后在坑表播种玉米，以测定玉米根系的时间结构，即玉米根系可以量化的随时间进程而发生变化的指标，如鲜重、干重、长度、体积等。砂培、水培虽然可以较好地测定玉米根系的时间结构，但在这种玉米生长发育的条件与生产实践相去甚远，因此测得的时间结构实际是相对的，而且根本无法测定玉米根系的空间结构。土坑法中玉米生长发育的条件与实际生产比较接近，但无法取出全部根系，因此测得的时间结构实际上也是相对的，而且也不能测定玉米根系的空间结构，所以对自然土体中的玉米根系时空结构的观察和测量仍然是玉米根系研究的难题，与此同时玉米根系时空结构的研究又是科研和生产中亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有方法不能精确测定玉米根系时间和空间结构的不足，本发明提供一种玉米根系时间和空间结构的精确测定装置，该装置不仅能精确测出玉米根系的时间结构，而且能精确完整地呈现玉米根系的空间结构。

本发明包括圆桶和根系支架两部分，圆桶由圆形桶体和桶底构成，根系支架由圆形层网和层网支架构成。根系支架安放在圆桶内部，两者之间留有空隙。

圆桶的桶体和桶底固定在一起，保证整个装置能从土壤中顺利取出。桶体形状为圆柱体。为了使圆桶内的土壤能够透水，桶底上开有透水孔。

根系支架的层网和层网支架固定在一起，层网支架使层网的排布固定，保持形状不变。为了保持玉米根系生长的自然状况，层网的结构是网格形状。

如图1-图4所示，本发明包括外围的圆桶1和根系支架4。所述的圆桶1为一桶状结构，桶状结构是依据玉米根系的伸展方向和范围而制作的。作成桶状结构，可以保证玉米根系正常生长发育而不受到空间范围的限制。桶底2上均匀分布着透水孔7，透水孔7是桶内与桶外之间联系的通道，可以通过透水孔7进行水分的交流，进而使桶内与桶外之间水分达到平衡。圆桶1的内部安放根系支架4，根系支架4由均匀分布的层网支架6和平行分布的层网5形成的层状结构，层网5平行排列在层网支架6上，与层网支架6垂直，层网5层与层之间的间距为T。根系支架4置于圆桶1正中间，根系支架4的底部与桶底2相接触，根系支架4与桶体3之间的间距为R。

本发明工作过程：首先将根系支架4放入外围圆桶1正中央，形成整个装置。将装置埋于地下，按要求装土后，于翌年春天播种期将玉米种子播于装置内，待玉米长至苗期、生长发育中期或成熟期时将根系支架4取出，用水冲去其中土壤，即可对生长于根系支架4中的玉米根系进行测定。

本发明既可精确测定玉米根系随时间进程而发生变化的量化指标，如根系鲜重、干重、长度、体积等，又可精确方便地测定玉米根系的空间结构。整个装置结构简单，操作方便，结果精确可靠。

附图说明

图1是本发明的结构图，也是摘要附图。图中1是圆桶，3是桶体，4是根系支架，5是层网，6是层网支架，8是层网孔。

图2是本发明圆桶1的结构图。图中2是桶底，7是透水孔，H是圆桶1的高度，Φ是桶体3的直径。

图3是本发明根系支架4的结构图。，图中h为根系支架4的高度，Ψ为根系支架4的直径，T是层网5之间的间距。

图4是本发明的纵向剖面构造图。图中R是根系支架4与桶体1之间的空隙。

具体实施方式

为便于理解，下面由具体实施方式，进一步说明本发明。

本发明外围是圆桶1，是一种镀锌铁皮桶，内部是根系支架4，是一种由钢筋立柱即层网支架6支撑的冷镀锌钢板网即层网5构成的层状支架。外围镀锌铁皮桶采用厚度为0.2mm～0.4mm的镀锌铁皮制成，镀锌铁皮桶为圆柱体形，桶体3的高度H为800mm～2000mm，桶体3的直径Φ为600mm～1300mm，桶底2上开有均匀分布的透水孔7，每个透水孔7的面积为30mm²～40mm²，数目为15～25个。