[實用新型]用于水田種植系統根際的土壤溶液原位采集裝置

無效

• 申請號: 200920040662.6
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN201425556Y
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 施衛明;劉新紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N27/447;G01N33/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 唐建清

一、技術領域

本發明涉及一種土壤溶液原位采集裝置，該裝置適用于土壤科學、植物營養科學和環境科學中對植物根際化學和土壤溶液化學的研究，特別適用于水田種植系統根際的土壤溶液原位采集。

二、背景技術

現有技術中對于土壤溶液原位采樣裝置，已經有很多，但由于個體大、對土體及根際擾動大等原因，很多不適合于水田根際原位溶液的采集。自從微根際土壤溶液采樣器誕生以來，根際原位溶液的研究已經有很多，但這些研究至今為止僅限于旱地，對于水田種植系統來說，存在很大的問題，導致無法開展具體的研究。

相比旱地，水田種植體系中，土壤在絕大多數時間處于淹水飽和狀態，將前人運用于旱地研究的裝置應用于水田系統后，裝置四周均出現漏水情況，這會影響到淹水土體及根際養分遷移、氧化還原等原位狀況；另外，適用于旱地的裝置系統箱體窄，對于水田作物如水稻這樣的須根植物而言，尤其在飽和情況下，過窄的箱體不利于根際和土體間的區分，這些問題均是水田根際原位溶液相研究的重要制約因素。

三、發明內容

技術問題：本發明針對上述技術空白，提供一種特別適用于水田種植系統根際的土壤溶液原位采集裝置，該采集裝置采集準確迅速，對水飽和土壤擾動小。

技術方案：一種適用于水田種植系統根際的土壤溶液原位采集裝置，包括真空泵、真空控制器、壓力感應器、緩沖瓶、微樣品收集器和植物生長箱，所述植物生長箱上設有土壤微溶液采集器，土壤微溶液采集器通過導液管與微樣品收集器的接液管相連，微樣品收集器通過真空管與緩沖瓶連接，連接微樣品收集器和緩沖瓶的真空管上設有真空三通開關，壓力感應器設于緩沖瓶上，緩沖瓶通過真空管與真空泵連接，真空控制器分別與真空泵和壓力感應器電源連接。

上述的一種適用于水田種植系統根際的土壤溶液原位采集裝置，包括土壤微溶液采集器，所述植物生長箱為上端開口的單匣箱體，箱體相對的前面板和后面板上設有一一對應的孔陣列，前面板的內側設有密封膜，土壤微溶液采集器穿過前面板上的陣列孔和密封膜，伸入箱體內。

上述的一種適用于水田種植系統根際的土壤溶液原位采集裝置，所述前面板和后面板上設有與孔陣列一一對應的座標代碼。

有益效果：本發明裝置部分組裝與拆卸均操作簡便、快捷；采樣方法中采用經緯法定位準確，適用性廣，可以實現水田種植體系內各種植物(如水稻)土壤原位微溶液的迅速、準確地采集；采樣器體積小(直徑僅有1mm)、采樣點小，采樣過程中獲取采樣點周圍溶液體積極小，對水飽和土壤擾動小；不僅適用于群根根際溶液采集，更適用于單根根際土壤溶液采集，研究更貼近于大田植物生長的實際情況。樣品采集到所需各種養分數據的檢出的時間短可以在數分鐘內完成。

四、附圖說明

圖1：本發明整體結構示意圖。其中，1，真空控制器；2，電源線；3，真空連接管；4，玻璃導氣管；5，緩沖瓶；6，真空泵；7，壓力感應器；8，接液管；9，彈性橡膠封套；10，導液管；11，真空收集箱；12，微樣品收集器；13，真空三通開關；14，微土壤溶液采樣器；15，植物生長箱

圖2：植物生長箱前面箱體組合元件。其中，16，前面箱體上小孔的列代碼；17，前面箱體上的小孔；18，前面箱體上小孔的行代碼；

圖3：植物生長箱后面箱體組合元件。其中，19，后面箱體上小孔的列代碼；20，后面箱體上的小孔；21，后面箱體上小孔的行代碼；

圖4：植物生長箱內部結構示意圖。其中，22，植物的根；23，后面箱體；24，前面箱體；25，前面箱體內側上的貼膜；

圖5：采樣過程示意圖；26，土體入滲流；27，根際區橫截面28，根際外滲流；29，非根際區橫截面

圖6：根際土壤原位溶液NH₄⁺虧缺以及Ca²⁺富集指數示意圖。

圖7：獲取不同體積根際土壤原位溶液中NH₄⁺濃度示意圖。

五、具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，兩個串聯起來的緩沖瓶、真空泵、壓力感應器、收集器在使用真空連接管3、玻璃導氣管4連接時，連接部位的接縫處，均用真空油脂反復均勻涂抹。真空三通開關13與真空連接管3的連接處均有生膠帶包裹后再進行連接。真空泵電源和壓力感應器7的信號端分別連接在真空控制器的特定部位，通過真空控制器設定所需負壓，當布置在串聯緩沖瓶5上的壓力感應器7感應到緩沖瓶內負壓不足或超過時，真空控制器自動開啟或關閉真空泵電源。在采樣過程時，打開真空控制器開關并設定好負壓數值，待緩沖瓶內負壓穩定后，打開真空三通開關13，進行采樣。