[發(fā)明專利]一種田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建和樣品采集方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410270447.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN104062417A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉軍;黃紹文;唐繼偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01N1/04
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，具體涉及一種田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建方法和樣品采集方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代平衡施肥理論是建立在李比希(Justus von Liebig)“養(yǎng)分歸還學(xué)說”理論指導(dǎo)下的一種科學(xué)施肥方法，是土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分損耗與歸還之間的平衡。在“土壤-作物”這一生態(tài)體系中，土壤為作物生長(zhǎng)提供著必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和微生態(tài)環(huán)境。研究表明，肥料在土壤水分的作用下溶解釋放出養(yǎng)分，少部分被作物直接吸收利用，大部分在土壤中會(huì)發(fā)生一系列物理的、化學(xué)的、生物的各種變化，并在土壤團(tuán)聚體中通過土壤溶液建立養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)平衡。尤其是植物的根際，以作物根系為中心的數(shù)毫米之內(nèi)聚集了大量微生物，形成了一個(gè)特殊的生物群落，此區(qū)域內(nèi)的許多化學(xué)條件和生物化學(xué)過程都是在根際土壤中進(jìn)行的，且不同于土體土壤。研究土壤肥力與作物根際土壤的生理、生化及生物學(xué)特性以及礦質(zhì)養(yǎng)分在根系土壤中的運(yùn)移平衡規(guī)律，均需要建立科學(xué)的、可實(shí)際操作的田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃团c其對(duì)應(yīng)的樣品采集方法，這對(duì)于優(yōu)化作物施肥技術(shù)、作物栽培技術(shù)、提高養(yǎng)分利用率、提高作物的產(chǎn)量與質(zhì)量都具有重要意義。

傳統(tǒng)的研究土壤與肥料的方法多是采用土鉆采集根系周圍的土壤或者是把根系周圍的土壤混勻后作為樣品進(jìn)行分析，該方法相對(duì)可行，但過于粗放，不能深入揭示植物生長(zhǎng)過程中根際土壤、根表附近發(fā)生的生理生化反應(yīng)以及礦質(zhì)養(yǎng)分在土壤中的運(yùn)移平衡規(guī)律。

田間微域試驗(yàn)一般是在模擬滲漏池中進(jìn)行，采用長(zhǎng)、寬、高為70cm×70cm×150cm(或100cm×100cm×150cm)的水泥池，結(jié)構(gòu)為無底、磚混結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面水泥砂漿抹平。試驗(yàn)土壤從預(yù)備地中挖取，再按土壤原有層次分層裝入試驗(yàn)池。雖然避免了池間的相互擾動(dòng)，如竄水竄肥，但土壤樣品仍需用土鉆采集。這種采集方法受人為因素影響，土樣的真實(shí)性、可靠性一旦打折扣，就會(huì)造成整個(gè)試驗(yàn)失敗和人力、物力的損失。另外，植株樣品由地上部和地下部共同構(gòu)成生物量。地下部要在供試土壤水分含量為55～65％時(shí)采集，給采樣在時(shí)間和空間上受到限制，按以下步驟進(jìn)行：第一，清理根基部周圍表層土壤的雜物；第二，環(huán)繞根系擴(kuò)展范圍的邊緣挖根；第三，用雙手輕輕拍打根系土壤，小心、輕輕抖動(dòng)根系，避免根系斷裂；第四，用柔軟的毛刷將黏在植株根表上的土壤輕輕刷下。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，公開號(hào)為CN102087173B，發(fā)明名稱為“一種用于根際微域研究的根箱實(shí)驗(yàn)裝置”，公開了一種根箱實(shí)驗(yàn)裝置，包括根箱、根際隔層、隔板、傾斜板、取樣板以及滲漏管，傾斜板和隔板設(shè)于根箱的上部，滲透管鋪設(shè)在根箱底部，傾斜板設(shè)于根箱的箱壁與隔板之間，呈水平傾斜30°放置，傾斜板上開有用于定植作物的定植口，隔板上開有出根縫，根際隔層由塑料板、尼龍網(wǎng)和斜片構(gòu)成，取樣板與塑料板尺寸相同，取樣板的中間挖空。這種裝置避免了非根際土壤的影響，不僅能進(jìn)行根系周圍不同毫米級(jí)別的根際微域研究，而且可以用于研究根系不同部位的區(qū)域分異特征。但是，不能用于研究根系土壤的肥力特征和土壤對(duì)肥料養(yǎng)分的響應(yīng)，以及土壤養(yǎng)分的供應(yīng)機(jī)制。

因此，需要構(gòu)建一種新的田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃凸┰囃寥馈⒅仓甑牟杉椒ǎ朔?dāng)前存在的布置試驗(yàn)繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、試驗(yàn)精確度低等問題，為研究作物根系和土壤的相互作用、根際效應(yīng)以及土壤養(yǎng)分的供應(yīng)機(jī)制提供更為精確的研究方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種田間微域試驗(yàn)的樣品采集方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建方法，包括如下步驟：

(1)選擇勻整的地塊，取出耕層土壤，將供試材料與耕層土壤混合均勻，得混合物；

(2)將中空管垂直插入取出耕層土壤后的土體，以取出耕層土壤后的地面為分界面，將步驟(1)的混合物填充至分界面以上的中空管內(nèi)，構(gòu)成10～30cm的耕層土柱；耕層土柱與分界面以下的管內(nèi)土柱共同構(gòu)成試驗(yàn)土柱；

(3)將供試作物播種或移栽于耕層土柱，構(gòu)建得田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

本發(fā)明田間微域試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建方法能克服以往田間微域試驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的各種技術(shù)缺陷，減少人為因素的干擾和時(shí)間、空間的限制，可隨時(shí)、隨地建立田間微域(或微區(qū))，整體取樣。

本發(fā)明的技術(shù)方案，所述步驟(1)耕層土壤的取用范圍按照本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，一般為地面至地面以下10～30cm；步驟(2)中將步驟(1)的混合物填充至分界面以上的中空管內(nèi)，步驟(2)中，耕層土柱與中空管頂部的距離為3～5cm。