本發(fā)明涉及土壤學(xué)與植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域，具體是一種用于植物盆栽根際土壤精細(xì)分層取樣的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

根際土壤是指受植物根系活動(dòng)影響而在物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)上異于土體的微域土壤。根際范圍很小，一般指離根軸表面數(shù)毫米之內(nèi)，但根際土壤中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)移過程與植物根系活動(dòng)間的相互影響作用顯著，因此，根際營(yíng)養(yǎng)一直是植物營(yíng)養(yǎng)研究的重要內(nèi)容之一，而根際土壤樣品采集方法是確定研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容的重要技術(shù)手段之一。現(xiàn)有根際營(yíng)養(yǎng)研究多采用埋入網(wǎng)袋法或密集種植法獲得根際土壤，這些方法不能對(duì)根際土壤進(jìn)行精密分層采樣，從而無法開展根際土壤溶質(zhì)縱向遷移轉(zhuǎn)化特征的研究。

目前公開的土壤分層采樣技術(shù)與裝置，大多是單純對(duì)土壤進(jìn)行分層，如基于環(huán)刀狀土鉆改造的土壤分層裝置、柱狀土壤分層裝置、抽屜法土壤分層取樣裝置。鮮有將植物盆栽與根際土壤分層采集結(jié)合起來，即不考慮根際土與根際外土的區(qū)別，分層精度也不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種用于植物盆栽根際土壤精細(xì)分層取樣的實(shí)驗(yàn)裝置。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種用于植物盆栽根際土壤精細(xì)分層取樣的實(shí)驗(yàn)裝置，包括土培裝置及設(shè)于土培裝置下方的分層取土裝置，土培裝置包括上部環(huán)及設(shè)于該上部環(huán)下方的下部環(huán)，在上部環(huán)與下部環(huán)的連接處設(shè)置有過濾網(wǎng)；在下部環(huán)內(nèi)部下端設(shè)置有推土活塞，該推土活塞上設(shè)置有過濾紙；分層取土裝置用于推動(dòng)推土活塞向上運(yùn)動(dòng)指定的距離后，通過切割土柱進(jìn)行分層取樣。

其中，分層取土裝置包括取樣支架，在取樣支架上方設(shè)有開孔，下部環(huán)下方設(shè)置有連接座，連接座與取樣支架上方連接，并使得下部環(huán)與開孔對(duì)準(zhǔn)，在該開孔的下方設(shè)置有用于頂起推土活塞的頂起裝置。

其中，頂起裝置為深度螺旋測(cè)微儀。

其中，在推土活塞側(cè)邊對(duì)稱開有一組孔，下部環(huán)側(cè)面具有與推土活塞側(cè)面的孔相匹配的孔，通過螺栓穿過下部環(huán)與推土活塞上的孔將二者固定連接。

其中，過濾網(wǎng)為尼龍網(wǎng)，其規(guī)格為60-420目。

其中，上部環(huán)、下部環(huán)、推土活塞、取土支架為透明材料制成。

其中，過濾紙為定量濾紙。定量濾紙是用于精密計(jì)算數(shù)值的過濾；考慮用定量濾紙是為了防止裝置底部的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)損失。

有益效果：本發(fā)明的一種用于植物盆栽根際土壤精細(xì)分層取樣的實(shí)驗(yàn)裝置，具有以下有益效果：

首先在植物盆栽試驗(yàn)過程中，通過用透水透肥的尼龍網(wǎng)將上部環(huán)中根系與下部環(huán)中的土壤分開，實(shí)現(xiàn)對(duì)純粹根際土壤的研究；

其次是采用可拆卸式土培裝置和基于深度螺旋測(cè)微儀的精密厚度控制，對(duì)根際土柱進(jìn)行精細(xì)分層，并用簡(jiǎn)易的工具進(jìn)行原狀土壤取樣，實(shí)現(xiàn)對(duì)根際土壤縱向物質(zhì)遷移、分布及性質(zhì)變異的研究。

附圖說明

圖1為本發(fā)明土培裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的組合狀態(tài)示意圖；

圖3為本發(fā)明分層取土的原理示意圖；

圖4為取土支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為深度螺旋測(cè)微儀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

如圖1所示的一種用于植物盆栽根際土壤精細(xì)分層取樣的實(shí)驗(yàn)裝置，包括土培裝置及設(shè)置在土培裝置下方的分層取土裝置，土培裝置包括上部環(huán)1及設(shè)于該上部環(huán)1下方的下部環(huán)2，在上部環(huán)1與下部環(huán)2的連接處設(shè)置有過濾網(wǎng)4；下部環(huán)2下方設(shè)置有連接座21，該連接座21用于連接分層取土裝置，下部環(huán)2與連接座21為整體成型；在下部環(huán)2內(nèi)部下端設(shè)置有推土活塞3，該推土活塞3上設(shè)置有過濾紙7；推動(dòng)推土活塞3向上運(yùn)動(dòng)指定的距離后，通過切割土柱進(jìn)行分層取樣。分層取土裝置包括取樣支架12，在取樣支架12上方設(shè)置有開孔15，連接座21與取樣支架12上方連接，并使得下部環(huán)2與開孔15對(duì)準(zhǔn)，在該開孔15的下方設(shè)置有用于頂起推土活塞3的頂起裝置10。頂起裝置為深度螺旋測(cè)微儀。在推土活塞3側(cè)邊對(duì)稱開有一組孔，下部環(huán)2側(cè)面具有與推土活塞3側(cè)面的孔相匹配的孔，通過螺栓穿過下部環(huán)2與推土活塞3上的孔將二者固定連接。其中，過濾網(wǎng)4為尼龍網(wǎng)，尼龍網(wǎng)的規(guī)格為60-420目，優(yōu)選為300目，選擇尼龍網(wǎng)，是考慮到其透水透肥、但土壤顆粒不能穿過的特性，也可采用等效孔徑的0.07-0.2mm土工布以及無紡布。上部環(huán)1、下部環(huán)2、推土活塞3、取土支架12為透明材料制成，優(yōu)選為PE材料，除PE材料外，PVC材料也可以，選用透明材料是為了土培過程中便于觀察和取土?xí)r方面操作。過濾紙7為定量濾紙。

具體地，在下部環(huán)2底座側(cè)面對(duì)稱鉆取兩個(gè)孔徑略大于螺絲釘8直徑的小孔13，在推土活塞3上與底座對(duì)應(yīng)位置鉆取兩個(gè)小孔8，孔徑與螺絲釘9直徑相同。在下部環(huán)2底座邊緣垂直對(duì)稱鉆取兩個(gè)孔徑略大于螺絲釘5直徑的孔6。取樣支架12最上層平板中間位置開一圓形開孔15，開孔15孔徑略大于下部環(huán)2的內(nèi)徑，同時(shí)在與孔6對(duì)應(yīng)位置鉆取兩個(gè)小孔14，孔徑與螺絲釘5直徑相同。取樣支架12中間設(shè)置兩層平板形成用以固定螺旋測(cè)微儀的卡槽。使用時(shí)，下部環(huán)2與推土活塞3用螺絲釘5固定聯(lián)接，二者之間的縫隙用玻璃膠密封，并在推土活塞3上鋪一層過濾紙7，防止試驗(yàn)過程中土壤顆粒漏出。下部環(huán)2裝土后，其上用玻璃膠沿環(huán)邊緣固定一層透水透肥的過濾網(wǎng)4，并用玻璃膠與上部環(huán)1聯(lián)接。上部環(huán)1中裝土后，即可根據(jù)試驗(yàn)方案實(shí)施盆栽土培試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后，將下部環(huán)2連同內(nèi)部土柱與上部環(huán)1及過濾網(wǎng)4分離，利用螺絲釘5與取樣支架12固定，同時(shí)利用取樣支架12的卡槽將螺旋測(cè)微儀10位置釬直固定，并與推土活塞3連接。通過轉(zhuǎn)動(dòng)深度螺旋測(cè)微儀10調(diào)節(jié)土層厚度，利用鋼刀片11對(duì)下部環(huán)2中的土柱進(jìn)行精細(xì)分層取樣。鋼刀片11的刃口厚度最好為0.01mm，是考慮到土壤精細(xì)分層目的的實(shí)現(xiàn)，也可采用其他能夠?qū)崿F(xiàn)本目的的工具。

如圖5所示，深度螺旋測(cè)微儀可采用現(xiàn)有裝置，主要包括底板101、測(cè)微螺桿102、微分筒103、測(cè)力裝置104和鎖緊裝置105，上述各裝置與現(xiàn)有裝置的功能一致，底板101用于連接取樣支架12的中間設(shè)置的兩層平板，微分筒103可以旋轉(zhuǎn)并使得測(cè)微螺桿102上下運(yùn)動(dòng)，鎖緊裝置105用于鎖定微螺桿102。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。