[实用新型]一种土壤即时根际模拟培养装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土壤科学领域，涉及一种土壤培养装置，具体涉及一种一种土壤即时根 际模拟培养装置及其应用。

背景技术

根际是指受植物根系活动对土壤的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那 部分微域土区。根际的范围很小，一般指离跟轴表面数毫米之内。根际是植物、土壤和微生 物及其环境相互作用的中心，是植物和土壤环境之间物质和能量交换最剧烈的区域，是各种 养分和有害物质从无机环境进入生命系统参与食物链物质循环的必经通道和瓶颈。环境胁迫 下的根际动态是植物对环境刺激响应的集中表现，植物根系释放的分泌物强烈地改变了根际 的生物学和化学过程，不仅可以活化土壤养分、提高土壤养分资源的利用效率，而且还可以 钝化根际中的有毒物质，免遭植物毒害，减少对食物链的污染。此外，通过根际调控利用植 物的超累积作用，能有效地对土壤环境污染进行生物修复。正因为如此，有关根际的研究一 直是国内外环境生物学、植物学、植物生理学、土壤学、微生物学、生态学、遗传学和分子 生物学联合研究的热点，是国际研究的前沿领域。

传统的根际土壤的取样方法一般为抖动法，简而言之就是将粘附于根系上的土壤抖动下 来，这种方法在不同植物种类、土壤类型、土壤含水量的环境下，存在着取样量不一致的问 题，且易导致少数根系组织尤其是根毛的残留，影响试验的准确性。现在研究根际的方法主 要为根箱或根袋法，即采用方形窄箱或者孔径小于根系的根袋将根系限制在一定的生长范围 内，此范围内的土壤认定为根际土壤。根袋一般体积较小且埋于土壤中易变形，严重限制了 根系的生长。为保证根箱内根系的密集度，大多数根箱都设计的较小，难以完成植物整个生 育期的研究，且这类根箱根系并非均匀分布，在隔层土壤中不可避免的存在非根际土壤，因 此无法精确地研究根系的作用部位，同时也受作物种类的限制。根箱窄小的隔间，同时也限 制了根系的横向生长，不利于研究自然状态下根际的变化。

在申请号为200910077078.9的专利中公开了一种根际微生物的培养装置，采用尼龙网将 培养箱分割为三个长方体。在申请号为201010533303.1的专利中公开了一种根际土壤模拟培 养装置，可以采集离根际不同距离的土壤。现有的模拟根际环境的根箱均采用植物生长一段 时间后根系充满装置的方法，但这种模拟方法存在三大问题：1.植物根系生长需要经历从小 到大，从无到有的过程，且根系在土体中生长并不均匀，且何时充满土体难以准确确定，即 土壤与根系的准确接触时间难以确定；2.在植物生长的过程中，土壤中各物质发生着复杂的 转化、吸收、吸附等一系列过程，易混淆根系与土壤培养的作用；3.若研究土壤特定因子对 植物根系吸收、代谢的影响，土壤特定因子会因为长期培养而发生变化，难以确定为根系的 作用。例如研究根际土壤酸度对小白菜吸收氮源的影响，采用传统模拟方法培养一段时间后， 土壤酸度会发生较大变化，难以准确确定根际酸度的效应。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种土壤即时根际模拟装置， 主要由种苗槽、陶粒柱、聚乙烯网，聚乙烯桶，支撑点组成，陶粒柱内部存在诸多连通的孔 隙，可以允许根系自由穿过及生长，陶粒柱外包裹一层孔径为24微米的聚乙烯网，聚乙烯网 紧贴聚乙烯桶内壁，种苗槽位于陶粒柱上部中间位置，支撑点放置于聚乙烯网底部，起到支 撑的作用。

陶粒柱与聚乙烯桶的边缘间距及底部间距均为0.3-1.0cm，支撑点的高度根据陶粒柱与 聚乙烯桶的间距而调整。

利用本实用新型提供的土壤即时根际模拟培养装置在研究土壤理化性质对根系吸收代谢 的影响中的应用。

本实用新型装置的应用通过以下步骤实现：

(1)种子在清水中浸泡24h后，放于培养皿中发芽，第三天后，选取胚芽已经萌动的种 子放置于种苗槽中，将包裹着聚乙烯网的陶粒柱放置于底部放有支撑点的聚乙烯桶中；