专利名称：一种玉米根系时空结构测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于植物根系结构测量技术领域，涉及植物根系在结构和 时间上的分布测量装置，具体地说是一种玉米根系结构测定装置。通过这 种装置能整体呈现玉米根系时间和空间结构的全貌。
背景技术：
玉米根系绝大部分生长于土壤当中，要科学地理解玉米生产，就必须 全面地认识玉米根系生长和根群分布，有效调控根系与地上部的关系及根 系对水分养分的利用效率，实现玉米生产高产优质高效的目的。目前，研 究人员普遍采用室内砂培、水培或在田间挖圆柱形规则土坑，在坑内放上 油毡纸筒，再向筒内按原来土壤层次回填土壤，最后在坑表播种玉米，以 测定玉米根系的时间结构，即玉米根系可以量化的随时间进程而发生变化 的指标，如鲜重、干重、长度、体积等。砂培、水培虽然可以较好地测定 玉米根系的时间结构，但在这种玉米生长发育的条件与生产实践相去甚 远，因此测得的时间结构实际是相对的，而且根本无法测定玉米根系的空 间结构。土坑法中玉米生长发育的条件与实际生产比较接近，但无法取出 全部根系，因此测得的时间结构实际上也是相对的，而且也不能测定玉米 根系的空间结构，所以对自然土体中的玉米根系时空结构的观察和测量仍 然是玉米根系研究的难题，与此同时玉米根系时空结构的研究又是科研和 生产中亟待解决的问题。发明内容为了克服现有方法不能精确测定玉米根系时间和空间结构的不足,本 实用新型提供一种玉米根系时间和空间结构的精确测定装置，该装置不仅 能精确测出玉米根系的时间结构，而且能精确完整地呈现玉米根系的空间 结构。本实用新型包括圆桶和根系支架两部分，圆桶由圆形桶体和桶底构 成，根系支架由圆形层网和层网支架构成。根系支架安放在圆桶内部，两
者之间留有空隙。圆桶的桶体和桶底固定在一起，保证整个装置能从土壤中顺利取出。 桶体形状为圆柱体。为了使圆桶内的土壤能够透水，桶底上开有透水孔。根系支架的层网和层网支架固定在一起，层网支架使层网的排布固 定，保持形状不变。为了保持玉米根系生长的自然状况，层网的结构是网 格形状。如图l-图4所示，本实用新型包括外围的圆桶1和根系支架4。所述的圆桶l为一桶状结构，桶状结构是依据玉米根系的伸展方向和范围而制作 的。作成桶状结构，可以保证玉米根系正常生长发育而不受到空间范围的限制。桶底2上均匀分布着透水孔7，透水孔7是桶内与桶外之间联系的通 道，可以通过透水孔7进行水分的交流，进而使桶内与桶外之间水分达到 平衡。圆桶1的内部安放根系支架4，根系支架4由均匀分布的层网支架6 和平行分布的层网5形成的层状结构，层网5平行排列在层网支架6上，与 层网支架6垂直，层网5层与层之间的间距为T。根系支架4置于圆桶1正中 间，根系支架4的底部与桶底2相接触，根系支架4与桶体3之间的间距为R。 本实用新型工作过程首先将根系支架4放入外围圆桶1正中央，形成 整个装置。将装置埋于地下，按要求装土后，于翌年春天播种期将玉米种 子播于装置内，待玉米长至苗期、生长发育中期或成熟期时将根系支架4 取出，用水冲去其中土壤，即可对生长于根系支架4中的玉米根系进行测 定。本实用新型既可精确测定玉米根系随时间进程而发生变化的量化指 标，如根系鲜重、干重、长度、体积等，又可精确方便地测定玉米根系的 空间结构。整个装置结构简单，操作方便，结果精确可靠。
图l是本实用新型的结构图，也是摘要附图。图中1是圆桶，3是桶体， 4是根系支架，5是层网，6是层网支架，8是层网孔。图2是本实用新型圆桶1的结构图。图中2是桶底，7是透水孔，H是圆 桶1的高度，。是桶体3的直径。图3是太实用新型根系支架4的结构图。，图中h为根系支架4的高度，^为根系支架4的直径，T是层网5之间的间距。图4是本实用新型的纵向剖面构造图。图中R是根系支架4与桶体3之间的空隙。
具体实施方式
为便于理解，下面由具体实施方式
，进一步说明本实用新型。本实用新型外围是圆桶1，是一种镀锌铁皮桶，内部是根系支架4，是一种 由钢筋立柱即层网支架6支撑的冷镀锌钢板网即层网5构成的层状支架。外 围镀锌铁皮桶采用厚度为0.2 mm 0.4 mm的镀锌铁皮制成，镀锌铁皮桶为 圆柱体形，桶体3的高度H为800 mm 2000 mm，桶体3的直径O为600 mm 1300 mm，桶底2上开有均匀分布的透水孔7，每个透水孔7的面积为30 mm2 40 mm2，数目为15 25个。所述的层状支架即根系支架4的高度h为750 mm 1950 mm,直径W为 500 mm 1250 mm。层状支架4由4 10根均匀分布的直径为12 mm 14隨 的钢筋立柱即层网支架6和焊接其上的若干层带有网格的冷镀锌钢板网即层 网5构成，冷镀锌钢板网5的网格即层网孔8的尺寸长X宽为(15 18)mm X (10 12)mm。每个冷镀锌钢板网5平行排列在钢筋支柱6上，冷镀锌钢 板网5之间的间距T为50 mm 60 mm，冷镀锌钢板网5与钢筋立柱6垂直。根系支架4置于外围镀锌铁皮桶1的中央，根系支架4与桶体3之间的 间距R为50 mm 1()0 mm，根系支架4的底部与外围镀锌铁皮桶1的桶底2 紧密相接。为了消除温度差异对玉米根系生长发育观察和测量的影响，采用的方 法是将本实用新型所述的装置埋于地下。具体操作为于上一年入冬之前将 装置整体埤于地下，外围镀锌铁皮桶1的上边沿与地面持平。埋装置时， 旨先按照装置的外径尺寸挖坑。挖坑取土时，从地表自上而下每IOO隨为 一层单独存放，所得土壤晾晒，土壤湿度以用手能将土攥成团，手松开后 成团的上壤又散开为宜，而后过20 nun筛，过筛后所得土壤可以装入装置 中。装土时，自下而上逐层将土壤按原层次装入装置内，每装一次土后均 用水将土沉实，逐层往上进行，直至将桶装满，装好土后放置过冬。待翌 年春季玉米播种期，在装置正中间播种玉米，播种深度与大田种植玉米
深度相同。这样玉米根系在装置内正常生长发育。玉米植株在苗期、生长 发育中期或成熟期时，进行取样观察。取样时，先将装置内灌足水，而后利用手动起动机(手拉葫芦)将装置内部的层状支架4取出，用流水冲洗 根系支架4，将其中的土壤冲掉。由于玉米根系生长于根系支架4的内部， 层与层之间的冷镀锌钢板网5使生长于其间的玉米根系得以固定，即玉米 根系被固定在层状支架4内，用水冲洗不会改变玉米根系的空间结构，从 而可以准确测定玉米根系时空结构。实施例l 测定苗期玉米根系时空结构的装置采用圆桶l的高度H为800mm 1000醒，圆桶1的直径①为600腿 800 mm，桶底2上开有均匀分布的透水孔7，每个透水孔7的面积为30 mm2 40 mm、数目为15 20个。根系支架高度h为750 mm 950腦，直径W为500醒 700 mm。层状支架4由4 6根均匀分布的直径为12腿 14腿的钢筋立柱和焊接其上的若干层带有网格的冷镀锌钢板网构成，冷镀锌钢板网格尺寸 长X宽为(15 18) mmX (10 12)腿。每个冷镀锌钢板网平行排列在钢 筋支架上，冷镀锌钢板网之间的间距T为50 mm 60 mm，冷镀锌钢板网与 钢筋立柱垂直。根系支架4置于外围镀锌铁皮桶1的中央，根系支架4与桶 体3之间的间距R为50 mm 100 mm，根系支架4的底部与外围镀锌铁皮桶1 的桶底2紧密相接。将本实用新型所述的装置埋于地下。具体使用方式同 上。玉米植株在三叶期、六叶期和八叶期时，进行取样观察，取样观察的 具体方式同上。从而可以准确测定苗期玉米根系时空结构。 实施例2测定生长发育中期玉米根系时空结构的装置 采用圆桶1的高度H为800腿 1300醒，圆桶1的直径0为750腿 1100 mm，桶底2上开有均匀分布的透水孔7，每个透水孔7的面积为30 mm2 40 mm2，数目为20 25个。根系支架高度h为750腿 1250腿，直径W为 650 mm 1050腿。层状支架4由6 8根均匀分布的直径为12 mm 14 mm的钢筋立柱和焊接其上的若干层带有网格的冷镀锌钢板网构成，冷镀锌钢 板网格尺寸长X宽为(15 18)mmX (10 12)腿。每个冷镀锌钢板网平行排列在钢筋支架上，冷镀锌钢板网之间的间距T为50 ram 60腿，冷镀 锌钢板网与钢筋立柱垂直。根系支架4置于外围镀锌铁皮桶1的中央，根系 支架4与桶体3之间的间距R为50 mm 100腦，根系支架4的底部与外围镀 锌铁皮桶1的桶底2紧密相接。将本实用新型所述的装置埋于地下。具体使 用方式同上。玉米植株在生长发育中期时，进行取样观察，取样观察的具 体方式同上。从而可以准确测定生长发育中期玉米根系时空结构。实施例3 测定成熟期玉米根系时空结构的装置采用圆桶1的高度H为800 mm 2000 mm，圆桶1的直径0为1050腿 1300 mm，桶底2上开有均匀分布的透水孔7，每个透水孔7的面积为30 mnT' 40,、数目为20 25个。根系支架高度h为750 mm 1950誦，直径W为 1000誦 1250 mm。层状支架4由8 10根均匀分布的直径为12歸 14腿 的钢筋立柱和焊接其上的若干层带有网格的冷镀锌钢板网构成，冷镀锌钢 板网格尺寸长X宽为(15 18) mmX (10 12) mm。每个冷镀锌钢板网平 行排列在钢筋支架上，冷镀锌钢板网之间的间距T为50 mm 60 mm，冷镀 锌钢板网与钢筋立柱垂直。根系支架4置于外围镀锌铁皮桶1的中央，根系 支架4与桶体3之间的间距R为50 mm 100腿，根系支架4的底部与外围镀 锌铁皮桶1的桶底2紧密相接。将本实用新型所述的装置埋于地下。具体使 用方式同上。玉米植株在成熟期时，进行取样观察，取样观察的具体方式 同上。从而可以准确测定成熟期玉米根系时空结构。
权利要求1、一种玉米根系时空结构测定装置，其特征是由圆桶(1)和根系支架(4)两部分组成，圆桶(1)由圆形桶体(3)和桶底(2)构成，根系支架(4)由圆形层网(5)和层网支架(6)构成；根系支架(4)安放在圆桶(1)的内部，两者之间留有空隙。
2、 根据权利要求1所述的玉米根系时空结构测定装置，其特征是圆桶 (1)的桶体(3)和桶底(2)固定在一起，桶体(3)的形状为圆柱体，桶底(2)上开有透水孔(7);根系支架(4)的层网(5)和层网支架(6)固 定在一起，层网(5)的结构是网格形状。
3、 根据权利要求2所述的玉米根系时空结构测定装置，其特征是根系 支架(4)由均匀分布的层网支架(6)和平行分布的层网(5)形成的层状 结构，层网(5)平行排列在层网支架(6)上并与层网支架(6)垂直，层 网(5)层与层之间的间距为T。
4、 根据权利要求3所述的玉米根系时空结构测定装置，其特征是圆桶 (1)的高度H为800mm 2000隨，桶体(3)的直径O为600 mm 1300 mm，透水孔(7)的面积为30隨2 401111112，透水孔(7)数目为15 25个；根系 支架(4)的高度h为750 mm 1950 mm，直径V为500 mm 1250 mm，层 网支架(6)为4 10根均匀分布的直径为12 mm 14 mm的钢筋立柱，层网(5) 平行排列在层网支架(6)上并垂直，层网(5)之间的间距T为50 mm 60mni，层网孔(8)的尺寸长X宽为(15 18)隨X (10 12) mm;根系支 架(4)与桶体(3)之间的间距R为50 mm 100 mm。
5、 根据权利要求4所述的玉米根系时空结构测定装置，其特征是圆桶 (1 )的高度H为800關 10(X) mm，桶体(3)的直径0>为600 mm 800 mm，透水孔(7)数目为15 20个；根系支架(4)的高度h为750 mm 950mm， 直径W为500 mm 7()0 mm，层状支架(6)为4 6根均匀分布的钢筋立柱。
6、 根据权利要求4所述的玉米根系时空结构测定装置，其特征是圆桶 (1)的高度H为800 mm 1300 mm，桶体(3)的直径O为750mm 1100 mm，透水孔(7)的数目为20 25个；根系支架(4)的高度h为750 mm 1250mm， 直径W为650mm 1050 mm，层状支架(6)为6 8根均匀分布的钢筋立柱。 7、根据权利要求4所述的玉米根系时空结构测定装置，其特征是圆桶 (1)的高度H为800mm 2000mm，桶体(3)的直径0>为1050mm 1300 mm， 透水孔(7)的数目为20 25个;根系支架(4)的高度h为750關 19S0 mm， 直径甲为10()()隨 1250隨，层状支架(6)为8 10根均匀分布的钢筋立 柱。
专利摘要本实用新型属于植物根系结构测量技术领域，是一种玉米根系结构测定装置，包括圆桶和根系支架两部分。圆桶由圆形桶体和桶底构成，根系支架由圆形层网和层网支架构成。根系支架安放在圆桶内部，两者之间留有空隙。圆桶的桶体和桶底固定在一起，桶体形状为圆柱体，桶底上开有透水孔。根系支架的层网和层网支架固定在一起，层网支架使层网的排布固定，保持形状不变。为了保持玉米根系生长的自然状况，层网的结构是网格形状。本实用新型既可精确测定玉米根系随时间进程而发生变化的量化指标，如根系鲜重、干重、长度、体积等，又可精确方便地测定玉米根系的空间结构。整个装置结构简单，操作方便，结果精确可靠。
文档编号G01D21/00GK201041493SQ20062014193
公开日2008年3月26日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者刘胜群, 宋凤斌 申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所