[发明专利]一种植物全生命周期根际信息采集方法及系统

说明书

本发明涉及植物根际信息采集技术领域，具体涉及一种植物全生命周期根际信息采集方法。具体技术方案为：一种植物全生命周期根际信息采集方法，将植物种植在植物根系生长区域内或直接种植在土壤中；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；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，将采集的气体或液体样品进行相关的生化分析，进而获取植物根系在采样时刻的气体成分、土壤微生物分布、根际化合物、土壤线虫、土壤元素成分等信息。本发明实现了对植物全生命周期的根际信息进行实时取样，能够获取植物根际在任意时刻的相关根际信息。

技术领域

本发明涉及植物根际信息采集技术领域，具体涉及一种植物全生命周期根际信息采集方法及系统。

背景技术

根际区是围绕植物根系的土壤区域，由于根系生长的影响，该区域的土壤成分、微生物、所含化合物、土壤动物都会与未生长根系的区域有所不同。因此，如何测量该区域的土壤成分变化、微生物成分的变化、土壤中化合物成分的变化、根系区域释放的气体成分速率的变化，对于我们理解植物与土壤的交互关系，都具有重要作用。对于研究植物营养研究，研究植物的抗逆性，植物对土壤营养的吸收，植物的生长变化对土壤的影响都具有重要作用。

根际范围内，相关成分的变化，都与植物的类型、根系所处的生长发育阶段、根系环境等因素相关。目前，还未见有能够实现根际物质交互变化信息的系统化测定方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种植物全生命周期根际信息采集方法及系统。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种植物全生命周期根际信息采集方法，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

本发明还公开了一种植物全生命周期根际信息采集系统，包括用于种植植物且内部中空的柱体、若干个承接引导植物根系生长的根系生长导引承接装置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设置在所述柱体的侧壁上，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的一端和所述柱体的底部；

所述根系生长导引承接装置包括承接头和固定在承接头一端且带有通孔的固定头；所述根系独立生长装置包括根系独立生长管和设置在根系独立生长管内的气体扩散组件，所述根系独立生长管的一端与所述固定头可拆卸连接，另一端封闭或开口。