[发明专利]一种植物全生命周期根际信息采集方法及系统

权利要求书

1.一种植物全生命周期根际信息采集系统，其特征在于：包括用于种植植物且内部中空的柱体（1）、若干个承接引导植物根系生长的根系生长导引承接装置（2）和供植物根系生长与采样的根系独立生长装置；所述根系生长导引承接装置（2）设置在所述柱体（1）的侧壁上，所述根系独立生长装置分别设置在所述根系生长导引承接装置（2）的一端和所述柱体（1）的底部；

所述根系生长导引承接装置（2）包括承接头（21）和固定在承接头（21）一端且带有通孔的固定头（22）；所述根系独立生长装置包括根系独立生长管（31）和设置在根系独立生长管（31）内的气体扩散组件，所述根系独立生长管（31）的一端与所述固定头（22）可拆卸连接，另一端封闭或开口；

所述承接头（21）的形状为两侧高中间低或四周高中间低，所述承接头（21）的低处均布有若干个植物根系无法穿过的微孔，所述固定头（22）上的通孔与所述承接头（21）的低处相连通，所述固定头（22）穿过所述柱体（1）与所述根系独立生长管（31）连接；

所述气体扩散组件包括横向设置在所述根系独立生长管（31）内的隔板（32），所述隔板（32）将根系独立生长管（31）分为气体扩散层（4）和根系生长层（5），所述隔板（32）上均布有若干个孔，所述根系独立生长管（31）上设置有若干个与所述气体扩散层（4）相连通的采集孔，所述采集孔通过软管与气袋（6）相连通；所述隔板（32）靠近所述固定头（22）的一端向上弯曲，且与所述根系独立生长管（31）的内壁相抵。

2.根据权利要求1所述的一种植物全生命周期根际信息采集系统，其特征在于：所述气体扩散组件包括与所述根系独立生长管（31）相适配的且内部中空的分离支撑体（33），所述分离支撑体（33）内沿分离支撑体（33）长度方向设置有分隔板（35），所述分隔板（35）上均布有若干个气孔，所述分隔板（35）将分离支撑体（33）分为上部封闭的腔体（34），所述分隔板（35）下方、所述分离支撑体（33）两端开口，且所述分离支撑体（33）的底部沿分离支撑体（33）长度方向设有相贯通的缺口；所述分离支撑体（33）上设置有若干个与所述腔体（34）相连通的采集孔，所述根系独立生长管（31）上同样设置有采集孔，所述根系独立生长管（31）上的采集孔通过软管与所述气袋（6）相连通，所述根系独立生长管（31）上的采集孔与所述腔体（34）上采集孔相对应；所述腔体（34）为气体扩散层（4），所述分隔板（35）的下方为根系生长层（5）。

3.根据权利要求1所述的一种植物全生命周期根际信息采集系统，其特征在于：所述根系独立生长管（31）上设置有若干个与所述根系生长层（5）相连通的软管；所述固定头（22）倾斜设置在所述承接头（21）的一端。

4.一种利用权利要求1～3任一项所述植物全生命周期根际信息采集系统的采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将植物种植在植物根系生长区内或直接种植在土壤中；

（2）植物生长一段时间后，植物根系通过根系生长导引承接装置将根系自动引入每个根系独立生长区内生长；

（3）当植物根系生长进入每个根系独立生长区内后，在任意时刻对植物根际气体或液体进行采样，并通过相关测量方法获取植物根际的相关信息参数。

5.根据权利要求4所述的一种植物全生命周期根际信息采集方法，其特征在于：所述根系独立生长区分为上下两层，上层为气体扩散层，下层为根系生长层，植物根系在所述根系生长层内生长，植物根系在生长过程中产生的气体扩散到所述气体扩散层。

6.根据权利要求5所述的一种植物全生命周期根际信息采集方法，其特征在于：步骤（3）中，所述植物根际的相关信息参数包括根际的土壤微生物、根际化合物、土壤元素成分、土壤线虫、根系排放的气体成分。

7.根据权利要求6所述的一种植物全生命周期根际信息采集方法，其特征在于：在所述根系独立生长区上外接至少一个与所述气体扩散层相通的气袋，所述气袋设置在盒子内，在所述气袋内充入惰性气体，使植物根际排放的气体扩散进入到气袋内，对气袋内的气体进行采集，并测量气体的成分。

8.根据权利要求6所述的一种植物全生命周期根际信息采集方法，其特征在于：在所述根系独立生长区上外接至少一根与所述根系生长层相通的软管，通过所述软管向所述根系生长层内压入液体，然后继续通过该软管或一段时间后通过另一根软管抽出根际液体，通过将采集的液体进行相关生物物理化学分析，获得液体中植物根际的相关信息。