植物根際土和根際分泌物收集裝置及收集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物領(lǐng)域，尤其涉及植物根際土和根際分泌物收集裝置及收集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，根際分泌物的收集主要集中在水培，也有基質(zhì)培收集法和土培法。水培法和基質(zhì)培法與植物實(shí)際生長的土壤栽培條件下的根際環(huán)境和植物生理狀況有較大的差異。傳統(tǒng)土培法均是將植物根系取出后用蒸餾水淋洗，將淋洗液作為根際分泌物，整個(gè)操作過程中，根系極易受到損傷，根系本身內(nèi)含物和傷流液會(huì)對植物本身根際分泌物造成影響。根據(jù)研究目的和研究對象不同，一些研究者設(shè)計(jì)了特殊裝置來收集根際分泌物。如中國專利CN1963437A通過陰陽離子樹脂設(shè)計(jì)了一種根際分泌物連續(xù)收集裝置，但設(shè)計(jì)構(gòu)造較復(fù)雜，不容易放置，并且只能區(qū)別淺層和深層部分的根系分泌情況。中國專利CN102776662A提供了一種旱生植物根際分泌物的收集裝置，只能供旱生植物根際分泌物的收集。由于植物的根際分泌物，在不同的位置和生理時(shí)期存在差異，分泌后進(jìn)入土壤環(huán)境并受根際環(huán)境的生物和非生物因素的影響。這些裝置與植物實(shí)際的根際分泌物特征均存在一定的差異。
[0003]植物根際環(huán)境研究，首先要獲得根際土樣品，但實(shí)際區(qū)分根際與非根際較為困難，因?yàn)楦敌再|(zhì)存在梯度變化。在一般條件下精確區(qū)分根一土界面，采集土壤樣品，存在著技術(shù)上的困難。目前獲取根際土的方法主要包括田間根際土壤采集方法和室內(nèi)模擬培育法，前者區(qū)分根際土和根面土太粗糙，難以表明根際土和根系真正的狀況。后者應(yīng)用較多，主要包括水平根面容器培養(yǎng)法、垂直根面容器培養(yǎng)法，水平根面容器培養(yǎng)法由Kuchenbuck和Jungk (1982)首次設(shè)計(jì)提出，在植物根系下部形成根墊，根墊與其下部土壤接觸一定時(shí)間后，用切片機(jī)或徒手將土壤切成Imm厚的薄層供分析用；欽繩武(1984)等首次用改進(jìn)的垂直根面容器培養(yǎng)法，測定水稻根際氮素肥料的變化，改進(jìn)后的方法能任意選擇不同部位的根段和植物的不同生育期進(jìn)行根一土界面養(yǎng)分迀移狀況的研究，但每次所得到的土壤樣品有限，不能同時(shí)作多項(xiàng)目的測定。
[0004]綜上，這些方法只能對所進(jìn)行的特定研究有一定可靠性，存在一定的局限性，不能實(shí)現(xiàn)可控條件下無干擾地動(dòng)態(tài)監(jiān)測分析不同位置、不同時(shí)間植物根際的分泌一吸收過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種植物根際土和根際分泌物收集裝置及收集方法，適用于在土培條件下，研究出不擾動(dòng)植物根系，不破壞根際環(huán)境，又能實(shí)現(xiàn)可控條件下不同根系位置，不同時(shí)間動(dòng)態(tài)監(jiān)測分析土培植物根際的分泌一吸收行為過程，同時(shí)獲得根際土壤和根際分泌物。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明公開的植物根際土和根際分泌物收集裝置，包括根際觀察盒、收集器、非根際土試管，所述根際觀察盒包括根系生長室和收集室，所述根系生長室和收集室之間設(shè)有豎向的隔離網(wǎng)，所述收集器為兩端開口的中空管，收集器的兩端均設(shè)有封閉網(wǎng)A，所述非根際土試管兩端開口，非根際土試管一端設(shè)有封閉網(wǎng)B。
[0008]優(yōu)選的，所述隔離網(wǎng)、封閉網(wǎng)A、封閉網(wǎng)B均為300目的尼龍網(wǎng)，所述非根際土試管材質(zhì)為玻璃。
[0009]進(jìn)一步的，所述封閉網(wǎng)A、封閉網(wǎng)B均采用棉線固定，所述收集器、非根際土試管均設(shè)有標(biāo)簽。
[0010]進(jìn)一步的，所述根際觀察盒底部均布排水孔。
[0011]優(yōu)選的，所述根際觀察盒為透明的聚丙烯盒。
[0012]優(yōu)選的，所述根際觀察盒為矩形，長45cm、寬30cm、高30cm，所述排水孔孔徑5mm，所述非根際土試管內(nèi)徑2cm、外徑2.5cm、長10cm，所述收集器為玻璃管，內(nèi)徑2cm、外徑2.5cm、長 5cm0
[0013]進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括聚丙烯板，所述聚丙烯板與隔離網(wǎng)平行并分割收集室，所述收集器位于隔離網(wǎng)與聚丙烯板之間，收集器的兩端分別與隔離網(wǎng)、聚丙烯板接觸，收集器至少兩個(gè)。
[0014]本發(fā)明還公開了采用植物根際土和根際分泌物收集裝置的收集方法，包括以下步驟:
[0015]步驟1、河砂備料，將河砂過3號(hào)篩和5號(hào)篩后，先用自來水沖洗干凈，后用3%的稀鹽酸浸泡一周，再用自來水沖洗至沒有酸味后用蒸餾水潤洗，至PH = 7，烘干備用；
[0016]步驟2、在根系生長室裝入選定的培養(yǎng)土壤和實(shí)驗(yàn)植物，并插入非根際土試管，收集室中裝入洗凈的河砂；
[0017]步驟3、在培養(yǎng)過程中，將根際觀察盒放入設(shè)定條件的人工氣候室內(nèi)，在尼龍網(wǎng)附近澆灌無菌水或特定培養(yǎng)液，用于促進(jìn)垂直排根面的形成；
[0018]步驟4、當(dāng)根系生長室中的植物根系在隔離網(wǎng)一側(cè)形成垂直排根面并剛穿過隔離網(wǎng)時(shí)，將收集室中的河砂挖出，放入裝有特定土壤的收集器，排滿整個(gè)排根面，一端朝向排根面，另一端用洗凈的聚丙烯板抵緊，剩余空間用步驟I中備好的河砂填滿；
[0019]步驟5、在植物的特定生長期，取朝向排根面的2-5mm的土壤，以備根際分泌物和根際土中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的分析，另一端填充相同的土壤。
[0020]進(jìn)一步的，在步驟2中，在培養(yǎng)土壤中加入洗凈的鵝卵石。
[0021]優(yōu)選的，在步驟5中，所述特定生長期包括花期、果期。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023]1、本發(fā)明適用于土壤載培條件下植物根際分泌一吸收過程的研究，可不擾動(dòng)植物同時(shí)獲得植物根際土和根際分泌物，更能反映自然條件下植物的根際環(huán)境。
[0024]2、本發(fā)明在保證植物正常生長的前提下，不擾動(dòng)根系生長、不破壞根際環(huán)境，避免了傳統(tǒng)根際土獲取方法造成的根系損傷，使獲得根際土和根際分泌物不受傷流液的干擾。
[0025]3、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在可控條件下，在不同根系位置、不同植物生長期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測分析土培植物的根際分泌一吸收過程。
[0026]4、本發(fā)明所用的材料易得并可重復(fù)利用，制作過程簡單，普通實(shí)驗(yàn)室均可制備，且成本較低。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖中:1-根際觀察盒、2-排水孔、3-隔離網(wǎng)、4-根系生長室、5-收集室、6-非根際土試管、7-栽培土壤、8-植物、9-收集器、10-聚丙烯板、11-河砂。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目