[发明专利]一种研究作物根际氧化亚氮排放机理的根箱培养装置

说明书

技术领域

本发明属于作物根系测量培育领域，更具体涉及一种研究作物根际氧化亚氮排放机理的根箱培养装置，适用于研究水稻根部不同范围内氧化亚氮排放。 

背景技术

氧化亚氮（N₂O）是重要的温室气体，近年来备受关注。据估计，N₂O的全球增温潜势值为310（CH₄为21），1mol N₂O的增温效应是CO₂的150-200倍，它在大气中的浓度以每年0.2%～0.3%的速度增加，预计到2050年其浓度将从目前的3.12×10-4 mL L-1增加到3.5～4.0×10-4 mL L-1。大气中N₂O浓度的增加不仅加剧了全球的温室效应，而且间接地破坏臭氧层，导致到达地球表面的紫外辐射强度增加，使人类的生存健康受到影响。据估计大气中90%的N₂O来自地表生物源。土壤特别是农田土壤和热带地区的土壤，是全球最主要的N₂O排放源，贡献率高达70%～90%。因此近些年来，农田土壤N₂O的排放研究已成为焦点。 

大量研究表明，农田土壤种植作物时的N₂O释放量一般大于不种植作物时的N₂O释放量，并指出这可能是作物根系活动所致。然而，由于试验技术和方法的限制性，作物根际对土壤N₂O释放的影响机理目前还不清楚。为了获取根际不同范围的土壤样品，人们设计了多种根箱装置，但以往的根箱装置常采用分室法或根垫法使根系形成垂直根面或水平根面，而自然条件下正常发育的根系构型常为圆锥型，这样就过度限制了作物根系的自然生长状况。其次，长形或方形的分室根箱装置适用范围较小，不适用于土壤根际释放的N₂O等气体的采集。此外，分室根箱装置体积较大，搬运不便，拆散比较麻烦，材料再利用率低，制作成本较高。 

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种研究作物根际氧化亚氮排放机理的根箱培养装置，能够方便、准确地采集根际不同范围N₂O排放和离根表不同距离的土壤样品。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种研究作物根际氧化亚氮排放机理的根箱培养装置，包括底座，还包括根系距离控制板、圆柱形箱体、根袋和气体采集装置，圆柱形箱体底端设置在底板上，根系距离控制板设置在底板上且位于圆柱形箱体内，根系距离控制板上同中心点的各个预设直径的圆周上分别均匀设置有不锈钢柱，不锈钢柱垂直于底座， 

根袋设置在同预设直径的不锈钢柱之间，根袋包括不锈钢环、尼龙网套筒和不锈钢固定柱，不锈钢环至少为2个，各个不锈钢环同中心线依次从上至下放置，不锈钢固定柱至少为2个，每个不锈钢固定柱分别与各个不锈钢环连接，尼龙网套筒一端封口，另一端开口，尼龙网套筒套设在由不锈钢环和不锈钢固定柱构成的不锈钢支架上， 

气体采集装置包括蓄电池、注射器、三通阀、硅胶管、风扇和采气箱体，采气箱体底端开口且顶端封口，蓄电池与风扇连接，风扇设置在采气箱体上部的内壁，硅胶管一端穿过采气箱体顶端，另一端与三通阀的第一出口连接，三通阀的第二出口与注射器连接，三通阀的第三出口与采集瓶连接，气体采集装置套设在圆柱形箱体上。

一种研究作物根际氧化亚氮排放机理的根箱培养装置，还包括气体隔离套筒，气体隔离套筒套设在同预设直径的不锈钢柱上，气体隔离套筒包括不锈钢筒，不锈钢筒底端开口，顶端通过PVC圆板密封，PVC圆板上设置有排气孔。 

如上所述的圆柱形箱体由2个半圆形PVC管组成，2个半圆形PVC管连接处填充有硅胶垫，圆柱形箱体上箍设有不锈钢箍。 

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果： 

1、本装置可通过控制根系距离控制板上圆孔与圆心之间的距离，可方便获取离根际不同距离土壤及土壤N₂O气体排放状况。

2、根袋由于采用了将尼龙网事先套在不锈钢的支架上，解决了因尼龙网袋易变形而引起的与网面接触的根际土壤表面凹凸不平的问题，便于对尼龙网外的不同距离根际土壤的界定，提高了根际土壤取样的精度。同时圆形根袋更加符合作物根系的自然发育状况，避免了以往平面根系所带来的实验误差。

3、圆柱形箱体由两个半圆PVC管组成，可在采集土壤样品时拆卸，便于准确对离根际不同距离的土壤样品采集，同时材料还可重复利用，降低了材料成本。 

附图说明