[发明专利]一种检测作物根际呼吸和标记植株模拟系统装置

说明书

技术领域

本发明属于农业生产技术领域。是一种检测作物根际呼吸和标记植株模拟系统装置，可以在大气-作物-土壤模拟系统中广泛应用。

技术背景

一种检测作物根际呼吸和标记植株模拟系统装置，是模拟研究作物光合作用固定大气中的CO₂在作物植株、根际呼吸的分配及根际呼吸CO₂排放通量融为一体的系统装置。其主要功能是将土壤与大气隔开。过去，人们只重土壤呼吸速率的测定，对作物根际呼吸重视不够，检测手段落后，误差大，精度低。现在，随着科技的进步和大气中温室气体的增加，人们对作物光合产物的分配研究方法和手段不断改进，人们清醒地认识到作物根际呼吸的重要性，它决定作物固定大气中的CO₂通过根际呼吸重新排放到大气中的能力。所以，国内外的温室气体科学方面的研究人员对作物根际呼吸的研究非常重视。根际呼吸作为作物光合作用固定的CO₂，向大气体排放CO₂的过程的核心组份而成为温室气体研究工作的一个热点和突破口，而其分离土壤与大气界面方法相对滞后，很少有人研究。

传统的方法一般采用在盆钵土面用小于盆钵表面积的采样箱测定土壤呼吸，用无法隔离土壤与大气界面的透明外箱进行标记，测量过程中干扰因素较多，浪费¹³C-CO₂，误差大，使一些较小的土壤呼吸差异检测不到，部分被忽视。本发明就是针对以上缺欠，进行改进和完善，采取可隔离土面与大气界面的采样箱和可以将作物植株置于箱内的透明外箱对作物土壤呼吸进行测定，并与作物植株标记过程融为一体，使检测出的土壤呼吸速率和标记产物分配的数据准确，精度提高，是目前最为可行的有效途径。

发明内容

本发明从以上技术背景出发，对一种检测作物根际呼吸和标记植株模拟系统装置进行改进和完善，将测定土壤吸呼的过程与标记光合产物的过程融为一体，得到准确的土壤呼吸速率和光合产物分配规律。

本发明的关键是对土面-大气进行全部隔离和将作物植株标记与外界同时隔离。我们经过多次的试验，完成了本发明。本发明由盆钵2、透明外箱3、水槽4、气体采样箱6、采样塞7、隔离管9和注气塞10组成。这样就能将测定根际呼吸的过程与标记植株的过程融为一体，最终获得准确数据和信息，，从而更好的满足科研需要。具体操作方法按以下步骤：

a.前期准备：隔离管9中种植作物；

b.密封：将水槽4里加入300ml蒸馏水，密封采样箱6的底边，用704硅胶8密封采样箱6与隔离管9的交接处；

c.混匀：用60ml注射器通采样箱6上部采样塞，来回抽动活塞3-4次，以混匀采样箱6内的气体；

d.采气：用注射器取20ml气体注入18ml的真空玻璃瓶中；

e.进行检测：用气相色谱进行测定；

f.透明外箱：把透明外箱3开口向下罩上作物植株，下口放入水槽4内；

g.加入标记物：用60m注射器抽取50ml ¹³C-CO₂，在透明外箱注气塞处注入透明外箱3内；

h.进行标记：加入¹³C-CO₂后，用自来水喷透明外箱3，降低透明外箱3内的温度。

附图1说明

1、土壤；2、盆钵；3、透明外箱；4、水槽；5、作物植株；6、气体采样箱；7、采样塞；8、704硅胶；9、离隔管；10注气塞。

具体实施方式

本发明在国家重点基础研究发展计划(973计划)(2005CB121101)课题中得到应用。在课题的进行中使用了本发明，按照发明内容中所述的操作方法及步骤，对种植大豆土壤呼吸和光合产物分配进行了实际检测，较目前采用常规检测手段效率提高1.5倍，精度提高15％以上，取得了较好的效果。

本发明操作简便，精确度高，实用性强。对大气-作物-土壤碳循环模拟的深入研究很有帮助，具有很好的推广前景。