一种组合式原位根系分泌物收集器及其收集方法与流程

1.本发明涉及一种根系分泌物收集器及其收集方法，属于植物根系生理分析与分泌物收集技术领域。


背景技术：

2.植物根系作为植物生长过程中必不可少的组成部分，是连接土壤和植物地上部的重要角色。不仅可以吸收土壤水分与养分供给植物地上部，同时也会向根际土壤与非根际土壤分泌有机化合物，这种根系分泌物可以改变土壤性质，进而改变根际微生物群落特征。同时分泌物中的特定组分结合微生物互作可以加速土壤污染物多环芳烃的降解，对调节地下生态系统结构和功能起到重要的作用。多数根系分泌物收集器是只能针对幼苗在实验室进行培养研究，但野外条件艰苦，不仅难以获取根系分泌物，而且及容易污染已收集的根系分泌物。因此，通过发明新型分泌物收集器设备对科研人员在野外进行树木根系分泌物收集工作起到了重要作用。
3.传统的原位收集装置在收集时，经常由于密封不足，在对植物浸泡在营养液静置时，会存在漏液现象，从而会导致营养液损失，根系分泌物收集量降低，造成测定结果的低估。同时，一体式操作复杂，使用器材多，野外不易携带。
4.基于上述问题，亟需提出一种组合式原位根系分泌物收集器及其收集方法，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种组合式原位根系分泌物收集器及其收集方法，本发明研发解决的是现有技术密封性低，导致营养液损失的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
6.本发明的技术方案：一种组合式原位根系分泌物收集器，包括收集装置、提取装置和过滤装置，收集装置包括双层胶塞、外支撑固定环形架、内防漏液环形阻隔层、铝箔涂层、根系培养器、玻璃砂珠和三通管，根系培养器与外支撑固定环形架连接，根系培养器内部安装有内防漏液环形阻隔层，根系培养器内置玻璃砂珠，玻璃砂珠位于内防漏液环形阻隔层下侧，根系培养器的外壁包裹铝箔涂层，根系培养器顶部安装双层胶塞，双层胶塞的下部与内防漏液环形阻隔层接触，根系培养器的底部与三通管连接；
7.提取装置包括螺口手推式点胶注射器、取液口螺旋堵塞和三通式阀门，三通式阀门安装在三通管上，三通管的出口端可拆卸连接取液口螺旋堵塞，三通管的出口端与螺口手推式点胶注射器连接；
8.过滤装置包括螺口过滤模组、分泌物软胶管、分泌物收集瓶、pvc管密封一体胶塞、便携式抽真空机和抽真空机胶管，便携式抽真空机通过抽真空机胶管与分泌物收集瓶连接，分泌物软胶管的两端分别连接螺口过滤模组和pvc管密封一体胶塞，pvc管密封一体胶
塞位于分泌物收集瓶内。
9.优选的：所述便携式抽真空机具有电源开关和便携式抽真空机充电口。
10.优选的：根系培养器容积为60ml,外支撑固定环形架的直径为10mm，铝箔涂层的厚度为0.1mm，内防漏液环形阻隔层的环宽为5mm。
11.优选的：所述双层胶塞的材质为橡胶，双层胶塞的厚度为20mm，双层胶塞为空心，双层胶塞的壁厚为3mm，双层胶塞上加工有进根孔，进根孔为径向切口，进根孔平均直径为0.5mm。
12.优选的：所述玻璃砂珠的直径为0.8mm，玻璃砂珠的总体积为20ml。
13.优选的：所述三通管包括左侧的取液口和右侧的螺旋气压透气口。
14.一种组合式原位根系分泌物收集器进行分泌物收集：包括以下步骤：
15.步骤一：使用硬塑料管筒辅助器将根系穿过双层胶塞，在根系培养器中放置玻璃砂珠并注入25ml无碳营养液，将双层胶塞塞入根系培养器时需塞到内防漏液环形阻隔层处，使根系位于根系培养器中，玻璃砂珠和注入25ml无碳营养液没过根系，在根系培养器外包裹铝箔涂层，此时三通管左侧的取液口为关闭状态，三通管右侧的螺旋气压透气口为开启状态，根系放置根系培养器过程中三通管右侧的螺旋气压透气口始终冲上，以防止从透气口渗出，三通管左侧的取液口则向下；
16.步骤二：植物根系在根系培养器安装完成后，再将三通式阀门开关向下锁死，三通管右侧的螺旋气压透气口和三通管左侧的取液口全部处于关闭状态，并把收集装置埋在土壤中，外支撑固定环形架保证与地面水平夹角为30
°
；
17.步骤三：收集器放置时间为早上8点至下午4点，在土壤放置24小时后，将收集装置取出，拧开取液口螺旋堵塞，将螺口手推式点胶注射器插入到三通管左侧的取液口，旋转打开三通式阀门向上开关，三通管右侧的螺旋气压透气口和三通管左侧的取液口都为打开状态，使螺口手推式点胶注射器在提取分泌物混合溶液过程中不受压强影响，提取过程中三通管右侧的螺旋气压透气口始终冲上，以防止从透气口渗出，三通管左侧的取液口则向下；
18.步骤四：打开双层胶塞，用10ml营养液冲洗两次根系、根系培养器和玻璃砂珠，继续使用螺口手推式点胶注射器提取全部分泌物混合物，始终打开三通式阀门向上开关，三通管右侧的螺旋气压透气口和三通管左侧的取液口则一直保持为打开状态，提取完成后将螺口手推式点胶注射器拔出；
19.步骤五：将螺口手推式点胶注射器与过滤装置连接，并通过螺口过滤模组螺旋拧紧，将便携式抽真空机与抽真空机胶管连接，打开电源开关，通过吸气压强增大使抽真空机胶管带动分泌物软胶管和pvc管密封一体胶塞工作，使螺口手推式点胶注射器中的分泌物混合液进入分泌物收集瓶中。
20.优选的：所述便携式抽真空机设置抽气量约为5l/min，真空度为
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50kpa。
21.本发明具有以下有益效果：
22.1.根据根系分泌特点，采取专门的材料制作根系分泌物收集装置；采取特制的双层橡胶塞，取样方便，密封性良好，有效的防止漏液现象，同时减少土壤及微生物对根系分泌物污染的影响；
23.2.三通式取液方式，在静置期间，通过螺旋塑料塞密封，使用是只需拧开即可，方便快捷，提升时间成本，而且具有优良的密封效果；
24.3.组装式设备，运输储存提升便携性，并且拼接简单易操作，节约运输成本，提高效率；
25.4.便携式抽真空机选取为充电便携式，在野外无电源时，也可轻松完成作业；在电源充足时，便携式抽真空机可同时连接多个分泌物收集瓶一同作业，有效提升效率。
附图说明
26.图1是收集装置的结构示意图；
27.图2是收集装置的安装位置示意图；
28.图3是提取装置的结构示意图；
29.图4是过滤装置的结构示意图。
30.图中2
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双层胶塞，3
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外支撑固定环形架，4
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内防漏液环形阻隔层，5
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铝箔涂层，6
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根系培养器，7
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玻璃砂珠，8
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三通管，9
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螺口手推式点胶注射器，10
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取液口螺旋堵塞，11
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三通式阀门，12
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螺口过滤模组，13
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分泌物软胶管，14
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分泌物收集瓶，15
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pvc管密封一体胶塞，16
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便携式抽真空机，17
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电源开关，18
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便携式抽真空机充电口，19
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抽真空机胶管。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
32.本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
33.具体实施方式一：结合图1
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图4说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物收集器，包括收集装置、提取装置和过滤装置，收集装置包括双层胶塞2、外支撑固定环形架3、内防漏液环形阻隔层4、铝箔涂层5、根系培养器6、玻璃砂珠7和三通管8，根系培养器6与外支撑固定环形架3连接，根系培养器6内部安装有内防漏液环形阻隔层4，根系培养器6内置玻璃砂珠7，玻璃砂珠7位于内防漏液环形阻隔层4下侧，根系培养器6的外壁包裹铝箔涂层5，根系培养器6顶部安装双层胶塞2，双层胶塞2的下部与内防漏液环形阻隔层4接触，根系培养器6的底部与三通管8连接；根据根系分泌特点，采取专门的材料制作根系分泌物收集装置，减少漏液现象，防止营养液损失，根系分泌物收集量增加，测定结果提高；
34.提取装置包括螺口手推式点胶注射器9、取液口螺旋堵塞10和三通式阀门11，三通式阀门11安装在三通管8上，三通管8的出口端可拆卸连接取液口螺旋堵塞10，三通管8的出口端与螺口手推式点胶注射器9连接；
35.过滤装置包括螺口过滤模组12、分泌物软胶管13、分泌物收集瓶14、pvc管密封一体胶塞15、便携式抽真空机16和抽真空机胶管19，便携式抽真空机16通过抽真空机胶管19
与分泌物收集瓶14连接，分泌物软胶管13的两端分别连接螺口过滤模组12和pvc管密封一体胶塞15，pvc管密封一体胶塞15位于分泌物收集瓶14内；组装式设备，运输储存提升便携性，并且拼接简单易操作，节约运输成本，提高效率。
36.具体实施方式二：结合图4说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物收集器，所述便携式抽真空机16具有电源开关17和便携式抽真空机充电口18，便携式抽真空机16选取为充电便携式，在野外无电源时，也可轻松完成作业；在电源充足时，便携式抽真空机可同时连接多个分泌物收集瓶一同作业，有效提升效率。
37.具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物收集器，根系培养器6容积为60ml,外支撑固定环形架3的直径为10mm，铝箔涂层5的厚度为0.1mm，内防漏液环形阻隔层4的环宽为5mm。
38.具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物收集器，所述双层胶塞2的材质为橡胶，双层胶塞2的厚度为20mm，双层胶塞2为空心，双层胶塞2的壁厚为3mm，双层胶塞2上加工有进根孔，进根孔为径向切口，进根孔平均直径为0.5mm，以方便固定和密封，双层胶塞2取样方便，密封性良好，有效的防止漏液现象，同时减少土壤及微生物对根系分泌物污染的影响。
39.具体实施方式五：结合图1
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图3说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物收集器，所述玻璃砂珠7的直径为0.8mm，玻璃砂珠7的总体积为20ml，用于支撑根系，模拟土壤环境。
40.具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物收集器，所述三通管8包括左侧的取液口和右侧的螺旋气压透气口，左侧的取液口和右侧的螺旋气压透气口由白色塑料螺旋塞拧紧密封，三通式取液方式，在静置期间，通过螺旋塑料塞密封，使用是只需拧开即可，方便快捷，提升时间成本，而且具有优良的密封效果，三通式阀门11是起到调节连通作用，使用前需旋转，当三通式阀门11向下时，则为锁死状态；向上时，则根系培养器6与螺旋气压透气口和螺口手推式点胶注射器9连通；向左时只连接螺口手推式点胶注射器9；向右时，只连接根系培养器6与螺旋气压透气口。
41.具体实施方式七：结合图1
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图4说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物收集器进行分泌物收集，包括以下步骤：
42.步骤一：使用硬塑料管筒辅助器将根系穿过双层胶塞2，在根系培养器6中放置玻璃砂珠7并注入25ml无碳营养液，将双层胶塞2塞入根系培养器6时需塞到内防漏液环形阻隔层4处，使根系位于根系培养器6中，玻璃砂珠7和注入25ml无碳营养液没过根系，在根系培养器6外包裹铝箔涂层5，此时三通管8左侧的取液口为关闭状态，三通管8右侧的螺旋气压透气口为开启状态，根系放置根系培养器6过程中三通管8右侧的螺旋气压透气口始终冲上，以防止从透气口渗出，三通管8左侧的取液口则向下；
43.步骤二：植物根系在根系培养器安装完成后，再将三通式阀门11开关向下锁死，三通管8右侧的螺旋气压透气口和三通管8左侧的取液口全部处于关闭状态，并把收集装置埋在土壤中，外支撑固定环形架3保证与地面水平夹角为30
°
；
44.步骤三：收集器放置时间为早上8点至下午4点，在土壤放置24小时后，将收集装置取出，拧开取液口螺旋堵塞10，将螺口手推式点胶注射器9插入到三通管8左侧的取液口，旋转打开三通式阀门11向上开关，三通管8右侧的螺旋气压透气口和三通管8左侧的取液口都
为打开状态，使螺口手推式点胶注射器9在提取分泌物混合溶液过程中不受压强影响，提取过程中三通管8右侧的螺旋气压透气口始终冲上，以防止从透气口渗出，三通管8左侧的取液口则向下；
45.步骤四：打开双层胶塞2，用10ml营养液冲洗两次根系、根系培养器6和玻璃砂珠7，继续使用螺口手推式点胶注射器9提取全部分泌物混合物，始终打开三通式阀门11向上开关，三通管8右侧的螺旋气压透气口和三通管8左侧的取液口则一直保持为打开状态，提取完成后将螺口手推式点胶注射器9拔出；
46.步骤五：将螺口手推式点胶注射器9与过滤装置连接，并通过螺口过滤模组12螺旋拧紧，将便携式抽真空机16与抽真空机胶管19连接，打开电源开关17，通过吸气压强增大使抽真空机胶管19带动分泌物软胶管13和pvc管密封一体胶塞15工作，使螺口手推式点胶注射器9中的分泌物混合液进入分泌物收集瓶14中。
47.具体实施方式八：结合图1
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图3说明本实施方式，本实施方式的一种组合式原位根系分泌物的收集方法，所述便携式抽真空机16设置抽气量约为5l/min，真空度为
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50kpa。
48.需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
49.本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。