圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法。收集裝置包括生長(zhǎng)箱和收集箱，生長(zhǎng)箱外壁設(shè)有孔洞，用瓊脂填充。圓柱形生長(zhǎng)箱與收集箱下端連接處設(shè)有收集孔，整個(gè)箱體下端設(shè)有帶孔橡皮塞，通過(guò)導(dǎo)管與樹脂柱相連接。這種新的土培植物根系分泌物的收集方法是首先讓植物在生長(zhǎng)箱的土壤中生長(zhǎng)，然后植物根系穿過(guò)瓊脂進(jìn)入裝有石英砂的收集箱中去；再在收集箱中進(jìn)行處理、收集植物根系分泌物。本發(fā)明適用于在土培條件下植物根系分泌物的研究；不擾動(dòng)根系生長(zhǎng)、不破壞根際環(huán)境，收集環(huán)境貼近植物自然生長(zhǎng)狀態(tài)；這種收集方法占地面積小，植物可利用的生長(zhǎng)空間大。該方法成本低，實(shí)用性強(qiáng)，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤污染環(huán)境植物修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，植物根系分泌物一般采用溶液收集法，具體操作方法是:植物根系先生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)液中，然后轉(zhuǎn)入處理溶液中，處理一段時(shí)間后，收集處理溶液為根系分泌物。溶液收集法操作簡(jiǎn)單、分析方便。但是溶液收集法得到的根系分泌物很難反映土壤條件下植物根系分泌物。因?yàn)橥寥莱煞謴?fù)雜、養(yǎng)分存在形式多樣化、分布不均勻，而且，大部分有效養(yǎng)分被土壤膠體吸附，不能夠隨意擴(kuò)散，這表明土培條件下，植物根系遭受養(yǎng)分缺乏或元素毒害的實(shí)際情況不同于溶液栽培，因而土壤栽培與溶液栽培條件下的根系分泌作用可能會(huì)不同。目前已有專利采用的土壤栽培條件下的植物根系分泌物收集裝置及收集方法及收集裝置中，有的使用繁瑣，有的占地面積大而使用空間小，而且種植的植物數(shù)量很有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有根系分泌物收集裝置中存在的缺點(diǎn)，提供一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置和方法，是一種完整、高效的不擾動(dòng)根系、不破壞根際環(huán)境、重復(fù)性好、回收率高的根系分泌物的收集裝置及收集方法。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)施:
一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，包括生長(zhǎng)箱和收集箱，在生長(zhǎng)箱中放置供試土壤，所述生長(zhǎng)箱的外壁上開有孔洞，并用瓊脂填充，所述生長(zhǎng)箱和收集箱下端連接處設(shè)有收集孔，所述收集孔下端連接尼龍網(wǎng)，所述尼龍網(wǎng)下端連接導(dǎo)管，導(dǎo)管從上到下分別連接帶孔橡皮塞、開關(guān)和樹脂柱，樹脂柱下端的導(dǎo)管接回收集箱上部放置石英砂處。
[0005]所述生長(zhǎng)箱和收集箱均為圓柱形，所述生長(zhǎng)箱外壁自距頂部IOOmm處向下設(shè)有孔洞，孔徑6mm,孔間距為4mm。所述石英砂直徑為2?3mm。
[0006]一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，包括下述步驟:將待測(cè)植物在生長(zhǎng)箱中的供試土壤中生長(zhǎng)，由于生長(zhǎng)空間限制和重力作用，待測(cè)植物根系穿過(guò)生長(zhǎng)箱外壁孔洞中的瓊脂，進(jìn)入裝有石英砂的收集箱中，待收集箱積累有一定的植物根系后，進(jìn)行根系分泌物的收集；然后用洗脫液對(duì)生長(zhǎng)在石英砂中的根系進(jìn)行洗脫，流出溶液下滲流到樹脂柱中，并被樹脂吸附；最后洗脫樹脂，得到根系分泌物溶液。在進(jìn)行根系分泌物的收集之前，需先用0.5mM的鈣液清洗收集箱。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
本發(fā)明裝置和方法適用于土壤栽培條件下植物根系分泌物的研究，與水培相比更能反映自然條件下植物根系分泌物的實(shí)際情況。本發(fā)明不擾動(dòng)根系生長(zhǎng)、不破壞根際環(huán)境，收集環(huán)境更貼近植物自然生長(zhǎng)狀態(tài)，避免了土壤溶液取樣器因不明確根系位置，取樣盲目，易損傷根系的缺點(diǎn)。本發(fā)明生長(zhǎng)箱和收集箱為圓柱形，空間比較好利用，可栽種較多數(shù)量的植物，這樣所收集的根系分泌物成分和數(shù)量也較完整。這種收集方法占地面積小，植物可利用的生長(zhǎng)空間大，成本低，實(shí)用性強(qiáng)，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明的收集裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0010]如圖1所示，一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，包括生長(zhǎng)箱I和收集箱2，在生長(zhǎng)箱I中放置供試土壤3，所述生長(zhǎng)箱I的外壁上開有孔洞4，并用瓊脂填充，所述生長(zhǎng)箱I和收集箱2下端連接處設(shè)有收集孔11，所述收集孔11下端連接尼龍網(wǎng)7，所述尼龍網(wǎng)7下端連接導(dǎo)管9，導(dǎo)管9從上到下分別連接帶孔橡皮塞5、開關(guān)6和樹脂柱8，樹脂柱8下端的導(dǎo)管9接回收集箱2上部放置石英砂10處。
[0011]所述生長(zhǎng)箱I為圓柱體，外徑160mm,壁厚3mm。所述收集箱2為圓柱體，外徑240mm,壁厚3mm。收集下端收集孔11的孔徑為6mm。所述生長(zhǎng)箱I外壁自距頂部IOOmm處向下設(shè)有孔洞4,孔徑6mm,孔間距為4mm。所述石英砂10直徑為2?3mm。
[0012]尼龍網(wǎng)7用來(lái)防止石英砂10泄漏。帶孔橡皮塞5用于不同部件的有效連接，密封。樹脂柱8為化學(xué)性質(zhì)惰性的硬質(zhì)玻璃管。樹脂為XAD-4吸附樹脂。
[0013]一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，包括下述步驟:首先將待測(cè)植物薦草幼苗放置在生長(zhǎng)箱I中生長(zhǎng)一段時(shí)間后，由于生長(zhǎng)空間限制、重力作用和圓錐體的引導(dǎo)作用，植物根系順著圓錐體向斜下方生長(zhǎng)，穿過(guò)生長(zhǎng)箱I外壁上的瓊脂孔洞，從生長(zhǎng)箱I進(jìn)入到收集箱2中去，生長(zhǎng)三周后，即可進(jìn)行根系分泌物的收集。收集前要用0.5mM的CaCl2溶液充分洗凈收集箱2。打開開關(guān)6后，洗脫液受重力作用流入樹脂柱8，根系分泌物被樹脂吸附。在循環(huán)泵的作用下，營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)洗脫根系，根系分泌物可在樹脂柱8處富集。連續(xù)五次即可完成一次根系分泌物的收集。最后可用8N HCOOH溶液和IN NH4OH溶液洗脫樹脂，收集根系分泌物，得到根系分泌物溶液。
【權(quán)利要求】
1.一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，其特征在于，包括生長(zhǎng)箱(I)和收集箱(2)，在生長(zhǎng)箱(I)中放置供試土壤(3)，所述生長(zhǎng)箱(I)的外壁上開有孔洞(4)，并用瓊脂填充，所述生長(zhǎng)箱(I)和收集箱(2 )下端連接處設(shè)有收集孔(11 )，所述收集孔(11)下端連接尼龍網(wǎng)(7)，所述尼龍網(wǎng)(7)下端連接導(dǎo)管(9)，導(dǎo)管(9)從上到下分別連接帶孔橡皮塞(5)、開關(guān)(6)和樹脂柱(8)，樹脂柱(8)下端的導(dǎo)管(9)接回收集箱(2)上部放置石英砂(10)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，其特征在于，所述生長(zhǎng)箱(I)和收集箱(2 )均為圓柱形，所述生長(zhǎng)箱(I)外壁自距頂部IOOmm處向下設(shè)有孔洞(4),孔徑6mm,孔間距為4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的裝置，其特征在于，所述石英砂(10)直徑為2?3_。
4.一種圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，其特征在于，包括下述步驟:將待測(cè)植物在生長(zhǎng)箱(I)中的供試土壤(3)中生長(zhǎng)，由于生長(zhǎng)空間限制和重力作用，待測(cè)植物根系穿過(guò)生長(zhǎng)箱(I)外壁孔洞(4)中的瓊脂，進(jìn)入裝有石英砂(10)的收集箱(2)中，待收集箱(2)積累有一定的植物根系后，進(jìn)行根系分泌物的收集；然后用洗脫液對(duì)生長(zhǎng)在石英砂(10)中的根系進(jìn)行洗脫，流出溶液下滲流到樹脂柱(8)中，并被樹脂吸附；最后洗脫樹月旨，得到根系分泌物溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓錐面滲濾式收集土培植物根系分泌物的方法，其特征在于，在進(jìn)行根系分泌物的收集之前，需先用0.5mM的鈣液清洗收集箱(2)。
【文檔編號(hào)】G01N1/10GK104006988SQ201410223952
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】劉曉艷, 侯蕓蕓, 王倩, 李紅兵, 陳婷茹, 顧玲鋒, 張新穎, 朱水平 申請(qǐng)人:上海大學(xué)