[发明专利]植物逆境胁迫土柱套管及其使用方法和应用

说明书

本发明涉及土壤学领域，具体提供一种植物逆境胁迫土柱套管及其使用方法和应用。所述植物逆境胁迫土柱套管其由一个土柱和其内部的套管组成；所述土柱为将土壤填充在柱状栽培容器中形成，土柱从上到下分为3层：第1层良土层、第2层胁迫土层、第3层良土层；套管贯穿上两个土层并没入第3层良土层的上部。优选柱状栽培容器为塑料薄膜材质，外套与柱状栽培容器等高的不透明的外部套管。本发明的植物逆境胁迫土柱套管可以解决根系遇到胁迫土层后因为实验处理等原因返回上层土层的问题，可以观测土壤胁迫对根系的具体影响。

技术领域

本发明涉及土壤学领域，具体涉及一种植物逆境胁迫土柱套管及其使用方法和应用。

背景技术

土壤与根系是农、林、生物、环境保护等行业的研究的热点领域，不同土层处理对于研究不同土壤与根系相互作用机制、根系在逆境胁迫中的形态构成与分布，重金属污染土壤植物生态修复等方面有着重要意义。目前，不同土层处理对植物的影响通过将植物种植在不同土层处理的土壤中进行观测，然而，实验过程中生长到胁迫土层的植物根系通过信号感知系统感知到不利于生长的胁迫因素，或者因为实验处理的原因(如从套管顶部进行水分灌溉或者施入养分)，根系往往会为了获取更多的生长要素或避开不利的生长环境而返回上层的良土层生长，为解决根系遇到胁迫土层因上述原因返回上层土层的问题，提供本发明的套管。

发明内容

本发明的植物逆境胁迫土柱套管，由一个土柱和其内部套管组成；所述土柱为将土壤填充在柱状栽培容器中形成，土柱从上到下分为3层：第1层良土层、第2层胁迫土层、第3层良土层；内部套管贯穿上两个土层并没入第3层良土层的上部。

其中，柱状栽培容器直接使用透明或者不透明的材料均能够实现本发明拟解决的根系遇到胁迫土层返回上层土层的问题。为了进一步优化，所述柱状栽培容器优选为透明，以便观察植物根系。更优选所述柱状栽培容器为塑料薄膜材质，以便后期剪开取样。最优选所述柱状栽培容器为塑料薄膜材质，外套与柱状栽培容器等高的不透明的外部套管，以稳定整体结构并遮光避免绿藻生长。所述外部套管优选为不透明的PVC管。

其中，所述内部套管的材质可以为塑料材质，更优选为塑料薄膜材质，

其中，所述良土层由适合植物生长的土壤填充。

其中，所述胁迫土层由对植物构成胁迫的土壤填充，例如贫瘠土壤胁迫土层、重金属污染土壤胁迫土层、盐渍土壤胁迫土层、板结土壤胁迫土层等。

其中，所述土柱还能包括第4层透水层，所述透水层底部可为砾石层。

其中，所述土柱的横截面优选为圆形、方形、椭圆、梯形、三角形等规则形状，最优选圆形。

其中，所述内部套管贯穿上两个土层并没入第3层良土层的上部为1厘米深度及以上，优选没入1厘米。

其中，土柱的横截面直径、高度可根据所栽植物的大小而调整。

其中，所述内部套管，直径可根据所栽植物的大小而调整，所种为高羊茅或黑麦草等相似体量的植物品种时，内部套管直径优选10厘米。

所述植物逆境胁迫土柱套管，优选其柱状栽培容器直径为15cm、高度为40cm，内部套管直径为10cm、高度为15cm。所述柱状栽培容器优选其外部套管直径为15.5cm、高40cm。

本发明的另一目的是提供使用植物逆境胁迫土柱套管的方法，具体如下：

A根据植物大小选择合适的栽培容器和内部套管规格，从下到上分层填好土壤，使得内部套管贯穿第1层良土层、第2层胁迫土层，内部套管底端并没入第3层良土层上部；

B将植物种入第1层良土层的内部套管内，栽培过程中从土柱的顶部浇水；

C取样时候去掉栽培容器，按层对土壤和根系取样。