一种植物幼苗期动态观测的根箱装置的制作方法

本实用新型涉及根系领域的特殊摄影操作，特别是涉及一种延时摄影。

背景技术：

在对根箱的培育过程中，为了对根系进行研究，通常是将活体根从土壤中挖出、洗净，然后再利用扫根仪对根系的根直径、根长、根夹角等进行测量。然而在挖根、洗根的过程中会损失一部分微小的根系，对研究造成影响，并且将活体根取出再测量的操作过程繁琐、复杂，费时费工。

一般根箱的都是通过从上方浇水的灌溉方式，根箱内的土壤无法得到均匀的浇灌，会影响土壤颗粒的大小，导致上部土壤颗粒粘结在一起，土壤颗粒变大，影响对活体根的拍摄。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种根箱装置，目的是使植物幼苗期根系的观测过程简单、观测结果准确。

基于以上目的，本实用新型提供一种植物幼苗期动态观测的根箱装置，包括前壁、后壁、u型支架、灌溉系统和底座，所述u型支架设置在前壁和后壁之间，所述u型支架、前壁和后壁组成无顶盖的长方体壳体结构，所述前壁为透明的；所述灌溉系统包括水管、注水装置、堵头和阀门，所述堵头和阀门分别设置在所述水管的两端，所述水管设置在所述前壁和后壁之间，表面设置一个或多个出水孔；所述底座包括蓄水槽和垂直于蓄水槽的夹紧装置，所述夹紧装置与蓄水槽固定连接；所述根箱装置为可拆卸结构，所述夹紧装置夹合前壁、u型支架和后壁。

在观察根系时，将前壁设置为透明结构，便于直接对根系进行观察，不需要进行挖根、洗根和扫根等操作即可快速观察到完整的根系生长。将灌溉系统埋于土壤内，便于灌溉，使根箱装置内土壤的水分均匀，颗粒大小均匀，便于观察与拍摄。堵头和阀门设置在水管的两端，是为了使水定向地从水管表面的出水孔流出。堵头防止水管内的水压过大，从水管的一端流出。阀门设置在注水装置和水管的连接处，用于夹紧注水装置和水管。如果没有阀门，水管和注水装置之间存在空隙，导致部分水流出水管，造成水分的浪费。夹紧装置固定在蓄水槽上，并与蓄水槽垂直，为的是夹紧并固定前壁、u型支架和后壁，使长方体外壳结构与蓄水槽垂直，底座除了有蓄水的作用之外，还对长方体外壳结构起到支撑作用。

根据本实用新型的一个方面，所述水管的部分与所述u型支架的底部平行并在水管与u型支架底部平行的部分的表面设置一个或多个出水孔。

水管的部分与u型支架的底部平行时为了能够均匀地进行灌溉。

根据本实用新型的一个方面，所述根箱装置还包括储水层，所述储水层设置在所述前壁和后壁之间并设置在所述后壁的内表面。

优选地，所述储水层为涤纶布。

灌溉时，储水层可吸收水分将水分保存；未灌溉时，储水层可将保存的水分提供给根系，可以减少灌溉的水量和次数。

根据本实用新型的一个方面，所述根箱装置还包括隔离层，所述隔离层设置在所述前壁和后壁之间并使所述储水层设置在所述隔离层和后壁之间。

优选地，所述隔离层为尼龙布。

隔离层将土壤和储水层隔离开，防止根系与储水层生长在一起，又保证了根系可以吸收储水层内保存的水分。

根据本实用新型的一个方面，所述前壁和后壁的距离为2cm。

本实用新型的目的是便于对幼苗期的植物根系进行观察，使植物根系的生长能够尽量贴合植物根箱的前壁，将前壁和后壁的距离设置在2cm的范围内，有利于对根系进行观察，减少误差。如果前壁和后壁的距离设置得过窄，则植物无法生长；如果前壁和后壁的距离设置得过宽，则植物的根系会过深地埋于泥土中，无法直观地对根系进行观察。

根据本实用新型的一个方面，所述u型支架的底部表面设置一个或多个导水孔。

优选地，所述导水孔的直径为3-4mm。

设置导水孔的目的是方便排出多余的水分，如果根箱内的水分过多，会影响植物的生长。

根据本实用新型的一个方面，所述前壁和后壁均为有机玻璃板。

优选地，所述u型支架的材质为pvc。

根据本实用新型的一个方面，所述u型支架的底部高于所述蓄水槽。

设置u型支架的底部高于蓄水槽是因为，当根箱内土壤的水分过多时，便于水从u型支架的底部的导水孔流到蓄水槽内。

根据本实用新型的一个方面，所述水管为聚酯软管。

聚酯软管为透明的软管，不仅不影响植物根系的生长，还不会妨碍视觉上的观察和摄影。

优选地，所述出水孔的孔径为0.8-1.0mm。

进一步优选地，所述水管表面每隔4cm设置一个出水孔。

在拍摄的过程中，闪光灯的照射会让土壤颗粒反光，均匀的土壤颗粒使得反光程度相同，后期处理照片时更方便；而不均匀的土壤颗粒使得反光不均匀，后期处理照片的难度则会加大。因此，间隔地设置出水孔，使根箱内的每一块土壤吸收均匀的水分，使土壤颗粒大小均一，便于延时摄影观察根系的生长活动。

根据本实用新型的一个方面，所述注水装置为注射器。

本实用新型的有益的效果是：

本实用新型通过设置透明表面的根箱方便对完整的根系进行摄影观测，同时加入灌溉系统减小土壤颗粒对拍摄造成的影响，具体从以下几个方面对本实用新型的优越性进行阐述：

1、将前壁设置为透明的，方便通过摄影技术对完整的根系进行研究，不需要采用挖根、洗根和扫描根系的过程即可快速、准确地进行采样，通过摄影的方式替代根系扫描仪的工作，可以动态地观察和记录植物根系每一阶段的生长情况。

2、在土壤中央加入灌溉系统，使根系周围的土壤颗粒接受到均匀的水分，土壤颗粒大小均匀，有利于延时摄影的观察效果，也使得灌溉更加便利，减少人力。

3、根箱底部设置导水孔和蓄水槽，方便排出和收集多余水分，使幼苗不会因为水分过多而受到影响。

4、根箱装置为可拆卸结构，结构小巧且灵活，可以将装置放置于不同的环境中以观察植物在遭受到不同的天气灾害时根系的变化，也可以在根箱某一特定区域添加肥料以探索植物根系对肥料的影响，方便重复使用，符合环保的理念。

附图说明

图1是植物幼苗期动态观测的根箱装置的立体图；

图2是植物幼苗期动态观测的根箱装置的主视图；

图3是图2沿a-a方向的截面图；

图4是u型支架的立体图；

图5是u型支架和灌溉系统的结构关系图；

其中，1为前壁，2为后壁，3为u型支架，31为u型支架的底部，311为导水孔，4为灌溉系统，41为水管，411为出水孔，42为注水装置，43为堵头，44为阀门，5为储水层，6为隔离层，7为底座，71为蓄水槽，72为夹紧装置。

具体实施方式

下面结合附图描述本实用新型的具体实施方式：

实施例1：

本实施例展示了一种植物幼苗期动态观测的根箱装置，如图1-5所示，根箱装置为可拆卸结构，包括：前壁1、后壁2、u型支架3、灌溉系统4、储水层5、隔离层6和底座7。u型支架3设置在前壁1和后壁2之间，u型支架3、前壁1和后壁2组成无顶盖的长方体壳体结构。

前壁1为透明的。前壁1和后壁2均为有机玻璃板。前壁1和后壁2的距离为2cm。将前壁1和后壁2的距离设置在2cm，是为了使植物根系的生长能够尽量贴合植物根箱的前壁，有利于对根系进行观察，减少误差。u型支架3的材质为pvc，u型支架的底部31表面设置一个或多个导水孔311，导水孔311的直径为3-4mm。导水孔311能够将根箱装置内多余的水分排出。

如图5所示，灌溉系统4包括水管41、注水装置42、堵头43和阀门44，堵头43和阀门44分别设置在水管41的两端，水管41为聚酯软管，水管41设置在前壁1和后壁2之间，水管41的部分与u型支架的底部31平行，使水管41与u型支架的底部31平行的部分埋于泥土中，水管41与u型支架的底部31平行的部分的表面设置一个或多个出水孔411，通过出水孔411的出水，向土壤内部均匀地输送水分。出水孔411的孔径为0.8-1.0mm，水管41的表面每隔4cm设置一个出水孔411，注水装置42为注射器。

储水层5设置在前壁1和后壁2之间并设置在后壁2的内表面，储水层5为涤纶布。隔离层6设置在前壁1和吸水布4之间并使吸水布3设置在尼龙布6和后壁2之间，隔离层6为尼龙布。

底座7包括蓄水槽71和垂直于蓄水槽71的夹紧装置72，夹紧装置72固定与蓄水槽71固定连接，夹紧装置72夹合前壁1、u型支架3和后壁2，u型支架3的底部高于蓄水槽72，使u型支架3的导水孔31的水能够流入蓄水槽71内。

使用本实用新型展示的植物幼苗期动态观测的根箱装置进行根系延时摄影，以研究植物根系的生长情况。在后壁2的内表面设置一层储水层5，再在储水层5的表面铺上一层隔离层6，设置上u型支架3；再将灌溉系统4组装好，将准备好的土壤过筛，筛孔尺寸为2mm，再将土壤颗粒均匀地铺在隔离层6上，将发好芽的种子种植在根箱装置中央，压实，盖上前壁1；使用夹紧装置72夹紧前壁1、u型支架3和后壁2，使前壁1、u型支架3和后壁2组成的长方体壳体结构垂直于蓄水槽71。浇灌时，打开阀门44，使用注水装置42将水注入水管41中，水通过压力从水管41表面的出水孔411渗入土壤中。本实用新型可以将植物生长过程中的每一阶段植物根系生长都展示出来，且不用挖掘根系，做到简单方便；同时，若将装置放置于不同的环境中，例如干旱、高温、多雨等环境，为植物在遭受天气灾害时根系变化提供事实依据；也可在根箱某一特定区域内添加肥料处理，即可探索植物根系对肥料的响应。本实用新型可以在根系研究方面广泛应用，且简单方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不仅限于本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。