[发明专利]一种多通道闭路式植物根际区CO2增加装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种多通道闭路式CO₂增加装置，尤其适用于根际区CO₂浓度变化对植物生理、生态和生化方面的影响的科学研究试验。

背景技术

在干旱沙区植被重建过程中生物土壤结皮的形成、及在农业生产中土壤板结或积水、浇水不当或者洪涝灾害等都会造成植物根际O₂不足而CO₂浓度过高。有研究表明，通气良好的土壤中CO₂ 浓度一般为1000-2000μL/L（0.1%-0.2%），通气性差的土壤中CO₂浓度常达5%-10%，有时甚至更高。而土壤中CO₂浓度过高，植物根细胞呼吸作用会受到抑制，降低根系对养分、水分的吸收和向地上部的运输能力，导致单位面积茎叶内的养分含量减少，生长受到抑制，产量和品质降低等现象的产生。

近年来，人们人们已经利用温室、人工气候室和开放式CO₂浓度增高(FACE)系统对作物、树木和草本等作了广泛的研究，并取得了很好的研究成果。但这些实验装置都基于大气中CO₂浓度的变化特征，而对植物根际区，即土壤中CO₂浓度的控制却无能为力，况且温室和人工气候室内的实验在辐射强度、温度和湿度以及昼夜温差等方面与自然环境差异很大，FACE系统昂贵的控制和运转费用不利于其广泛的推广应用。迄今为止，一种适合于研究根际区CO₂浓度变化对植物影响的科研装置尚无相关报道。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的旨在一种多通道闭路式植物根际区CO₂增加装置，利用此装置研究根际区CO₂浓度变化对植物生理、生态和生化的影响。

本发明的目的是这样实现的：

一种多通道闭路式植物根际区CO₂增加装置，由CO₂气体钢瓶（1）、减压阀（2）、三通阀门（3）和螺旋状硅胶管（4）组成。CO₂气体钢瓶通过减压阀（2）和不锈钢钢管（2）与并联的三通阀门（3）连接，并联的三通阀门（3）每个阀门一端分别与并联的每个螺旋状硅胶管（4）一端连接，螺旋状硅胶管（4）的另一端封闭。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、在设计思路上，本发明基于气体渗透原理，利用硅胶管的良好气体渗透性来实现CO₂浓度改变的目的，与以往直接往空气中或者土壤中注入CO₂气体的方法相比，具有创新性。

、体现在闭路式的设计方案上，通过硅胶管渗透释放出的CO₂气体与土壤中的CO₂气体在较短的时间内即可形成一个平衡，达到CO₂增加的目的。该方案充分利用了土壤中气体扩散的性质，实测中仅需将硅胶管的出气口密封，螺旋状埋设在植物根际区即可，避免了一些开路式CO₂增加系统连续释放CO₂气体所带来的巨额经济费用，并且简单实用。

、利用并联三通阀门实现多通道的设计方案，不仅满足本发明多点测定的需要，而且经济实用、携带方便。

、本发明的实验装置可长期在野外恶劣的环境条件下进行连续试验，具有无人看管的优点，为研究CO₂浓度变化对植物的影响提供了一种简便的科研仪器，具有良好的市场应用开发前景。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的一个实施方案示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，一种多通道闭路式植物根际区CO₂增加装置，由CO₂气体钢瓶1、减压阀2、三通阀门4和螺旋状硅胶管5组成。CO₂气体钢瓶1通过减压阀2和不锈钢钢管3与并联的三通阀门4连接，接口处密封。并联的三通阀门4每个阀门一端分别与并联的每个螺旋状硅胶管5一端连接，螺旋状硅胶管5的另一端封闭。