[發明專利]一種用于研究根系水平方向覓養行為的試驗裝置及方法

無效

• 申請號: 201110345649.3
• 申請日: 2011-11-05
• 公開（公告）號: CN102499045A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 馬祥慶;吳鵬飛;侯曉龍;蔡麗平;劉愛琴;程飛
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及植物覓養行為的研究領域，主要涉及植物根系水平方向覓養行為的研究，具體的說是一種用于研究根系水平方向覓養行為的試驗裝置及方法。

背景技術

土壤有效養分含量是生態系統的重要屬性之一，而土壤養分空間異質性普遍存在于自然生態系統中，土壤有效養分含量的空間尺度變化較大，可達到被植物個體根系感知的范圍。植物在長期進化過程中，為了最大限度地獲取土壤資源，對養分的空間異質性產生各種可塑性反應，包括形態可塑性、生理可塑性、菌根可塑性等。許多植物種的根系在養分豐富的斑塊中大量增生，增生程度種間差異較大，并受斑塊屬性(斑塊大小、養分濃度)、營養元素種類和養分總體供應狀況的影響。植物還通過調整富養斑塊中細根的直徑、分枝角、節間距以及空間構型來實現斑塊養分的高效利用。

發明內容

本發明提供一種用于研究根系水平方向覓養行為的試驗裝置及方法，利用該試驗裝置可以在最接近自然的狀態下，研究植物在根際養分隨時間消耗殆盡后，其根系由近及遠感應開拓新養分斑塊的能力，尤其是試驗植物根系水平覓養的能力。

本發明的技術方案在于：一種用于研究根系水平方向覓養行為的試驗裝置，包括用于移植植物苗木的中心圓筒和同心套置在中心圓筒外側的若干個同心圓筒，其特征在于：所述中心圓筒與最外層同心圓筒之間的區域沿徑向方向均勻布設有若干個豎直隔層，以分隔出若干個用于放置不同養分的養分斑塊的扇形區域，所述中心圓筒和同心圓筒的底部設置有底板，所述中心圓筒的筒壁、同心圓筒的筒壁和豎直隔層均為玻璃纖維網，所述玻璃纖維網上凝固有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網的同時阻隔不同扇形區域內養分的流動。

作為一優選方案，所述的若干個同心圓筒為3個同心圓筒，所述的若干個豎直隔層為沿四個同心圓筒徑向方向均勻布置的4個豎直隔層，所述4個豎直隔層將相鄰兩圓筒之間的區域等分成4個扇形區域。

本發明的另一技術方案在于：一種用于研究根系水平方向覓養行為的試驗方法，包括上述的試驗裝置，其特征在于，按以下步驟進行：

（1）取一定數量的長勢相同的植物苗木，將植物苗木移入到上述試驗裝置的中心圓筒內，并在每個試驗裝置的扇形區域內對應放置有不同養分的養分斑塊；

（2）將上述放置有植物苗木和養分斑塊的試驗裝置分成若干批；

（3）定時采用注射器注射的方法向每個試驗裝置的扇形區域內補充水分或營養液；

（4）定期取出一批的試驗裝置進行觀測：取每個扇形區域內的根系進行生理及形態指標的測定。

（5）記錄試驗數據：不同時間段各扇形區域內根系的分布及生長情況。

作為一優選方案，上述步驟（4）為取每個扇形區域的根系，通過數字化掃描儀掃描各根系圖像，應用圖像分析軟件對各層根系進行定量分析，同時進行相關生理指標的測定。

本發明的優點在于：本發明的試驗裝置可以在最接近自然的狀態下，研究植物在根際養分隨時間消耗殆盡后，其根系由近及遠感應開拓新養分斑塊的能力，尤其是試驗植物根系水平覓養的能力。其整體結構簡單，造價低廉，取材和制作方便。

附圖說明

圖1是本發明的試驗裝置的結構示意圖。

圖中：1—中心圓筒，2—同心圓筒，3—豎直隔層，4—扇形區域，5—底板。

具體實施方式

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

如圖1所示本發明的試驗裝置的結構示意圖，該圖的右側部采用透視的方式表示，以充分展示本發明的內部結構，左側部是外形的圖示。

本發明的技術方案在于：一種用于研究根系水平方向覓養行為的試驗裝置，包括用于移植植物苗木的中心圓筒1和同心套置在中心圓筒外側的若干個同心圓筒2，其特征在于：所述中心圓筒1與最外層同心圓筒2之間的區域沿徑向方向均勻布設有若干個豎直隔層3，以分隔出若干個用于放置不同養分的養分斑塊的扇形區域4，所述中心圓筒1和同心圓筒2的底部設置有底板5，所述中心圓筒1的筒壁、同心圓筒2的筒壁和豎直隔層3均為玻璃纖維網，所述玻璃纖維網上凝固有瓊脂，以讓植物根系能順利穿過玻璃纖維網的同時阻隔不同扇形區域內養分的流動。

作為一優選方案，所述的若干個同心圓筒為3個同心圓筒，所述的若干個豎直隔層為沿四個同心圓筒徑向方向均勻布置的4個豎直隔層，所述4個豎直隔層將相鄰兩圓筒之間的區域等分成4個扇形區域。

本發明的另一技術方案在于：一種用于研究根系水平方向覓養行為的試驗方法，包括上述的試驗裝置，其特征在于，按以下步驟進行：