本发明属于植物根系微结构无损观测技术领域，尤其涉及一种可实现植物根毛与菌根动态原位观测的可扩展装置。
背景技术：
目前，在实现对植物根系观测过程中，主要是使用剖挖的手段。传统的植物根系观测方法，在植物根系观测过程中会对植物土壤造成一定的扰动以及植物根系原始形态造成破坏，甚至破坏一部分根系系统，从而对植物的生长带来影响。而目前无损的观测手段中，则需要透过透明的玻璃壁或者塑料壁进行观察,如微根管技术。但在植物根系生长过程中，根毛会垂直于根系表面向四周生长。当根系生长到与透明光滑的玻璃或者塑料接触时，一般会顺着土壤与容器的壁进行生长，而此时根毛遇到光滑的表面时，生长方向会发生改变，向两侧生长。这样，根毛匍匐在根的两侧，这会影响对根毛的观测。
技术实现要素：
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足，提供一种可实现对植物根毛生长影响较小，而且能够为观察根毛提供很好视窗的装置，这可以实现根毛与菌根全生命周期的无损观测。
为实现上述目的，本发明提供一种植物根系动态原位观测装置，该装置包括底座和壁板，该壁板可翻折地安装于该底座上，该壁板内侧设有颗粒。壁板内侧与土壤接触的部分设有颗粒，根毛将深入颗粒之间的空隙中，而根将从颗粒之间形成的表面生长。而壁板是可以活动的，可以实现与根土交界面的垂直开合，这样，将不影响根毛的生长与观测。
进一步地，该壁板颗粒为壁板内壁涂上的粘合剂粘连土壤颗粒形成的土壤颗粒凸凹平面。在壁板内壁涂上粘合剂，粘合剂粘连土壤颗粒，这样在壁板上就形成了比较自然的土壤颗粒凸凹平面。
更进一步地，该壁板颗粒为附着在壁板上或附着在壁板防水薄膜上的凸凹不平的颗粒。即可以直接在壁板内侧设计一些凸凹不平的颗粒。这些颗粒既可以直接附着在壁板上，也可以附着在防水的薄膜上，防水薄膜根据需要贴在壁板上。
更进一步地，该壁板颗粒为根据土壤的颗粒大小分布情况在壁板上设置的同样大小分布的凸凹不平的颗粒。可以统计土壤的颗粒分布，然后根据土壤的颗粒大小分布情况，在壁板上设置同样大小分布的颗粒。
更进一步地，该壁板通过合页与底座连接，为翻盖设计。该底座可以为六边形或五边形等多边形，此时该壁板为矩形；该底座也可以为圆形，此时该壁板为圆弧形。形状不限，根据需要而定。
更进一步地，该壁板设有固定圆孔。
更进一步地，该观测装置还包含根系生长接引装置，该根系生长接引装置安装在壁板的固定圆孔上。该根系生长接引装置主体部分为漏斗槽型形设计，内侧的漏斗可以设置为多个，这样可以让多种植物的根生长进入同一个单根观测部件，研究不同根系之间的作用关系。该根系生长接引装置带有漏斗槽型的一侧放置在壁板内侧，该根系生长接引装置的外侧穿过壁板固定圆孔与根系生长外部组件连接。这样，根系将沿着生长接引装置穿过壁板固定圆孔，进而进入根系生长外部组件(即单根观测部件)。根系生长接引装置与根系生长外部组件中间可设有薄膜。壁板固定圆孔具有加固根系生长接引装置与根系生长外部组件的作用。
更进一步地，该根系生长外部组件为矩形设计，包含顶部盖板和预提部分，该顶部盖板与预提部分通过合页连接为翻盖设计，该根系生长外部组件设计为软管形式，根系可以长进软管中。
本发明相对于现有技术，(1)本装置包括一个底座以及六块壁板，壁板通过合页与底座连接，然后用紧固皮套紧固壁板，从而形成一个腔体。由于壁板可翻折，因此不需要对原根系与土壤进行处理，在对植物根系进行观测时，只需要将固定皮套取下，将壁板翻折一定的角度即可；(2)在盛放植物观测装置的壁板内侧表面设有凸凹颗粒，则根毛会深入壁板内壁颗粒之间形成的空隙，通过凸凹颗粒之间的间隙按照原来的方向生长，而根则生长不进去，观测装置壁板翻折时根毛仍然垂直于根系，可减少对植物根毛生长的影响，这方便了对根毛的观察，也方便了进行相关的测试；(3)当植物根系生长到土壤与壁板交界处时，将壁板翻折一定的角度，可将根系暴露在空气中，从而利用显微放大光路进行根毛等根系上的微观结构进行观测。
附图说明
图1是本发明一种实施例植物根系动态原位观测装置的结构示意图
图2是本发明一种实施例壁板的结构示意图
1、壁板；2、根系生长接引装置；3、根系生长外部组件；4、底座；5、合页；6、壁板颗粒；7、壁板固定孔；8、底座合页固定孔；9、壁板合页固定孔；10、水平凹槽
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的具体实施方式。
图1为本发明一种实施例的植物根系动态原位观测装置的结构示意图。
图1为本发明一种实施例的可为植物根系微观结构全生命周期动态原位观测提供视窗的植物根系动态原位观测装置的结构示意图。
该植物根系动态原位观测装置包括底座(4)、壁板(1)、根系生长接引装置(2)、根系生长外部组件(3)、合页(5)。下面分别对底座(4)、壁板(1)、根系生长接引装置(2)、根系生长外部组件(3)和合页(5)进行说明。
底座(4)为多边形设计，如五边形、六边形等，也可以为圆形。图1中的底座(4)为六边形设计。底座(4)侧面边缘有底座合页固定孔(8)通过合页(5)与壁板(1)的壁板合页固定孔(9)连接，使底座(4)与壁板(1)可翻折式连接。
壁板(1)的数量根据观测装置底座(4)的形状设计，如在六边形底座(4)的基础上设置六块壁板(1)，在五边形底座(4)的基础上设置5块壁板(1)。
如图2所示，为本发明一种实施例壁板的结构示意图。
壁板(1)上部靠近顶端的位置设有水平凹槽(10)，该水平凹槽(10)的深度为壁板厚度的一半。水平凹槽(10)用于放置具有伸缩性的卡套或者皮筋，可用于紧固壁板。紧固壁板的装置可以是具有弹性的橡胶带，是在观测装置进行植物栽培，放入土壤时，对壁板进行紧固作用，防止壁板之间有缝隙，而让土壤等散落出。卡套一般放置在壁板的水平凹槽位置，用于紧固壁板，使得壁板的接触更紧密。
壁板(1)上设有壁板固定孔(7)，壁板固定孔(7)内部装有根系生长接引装置(2)，外部装有根系生长外部组件(3)。根系生长接引装置(2)与根系生长外部组件(3)之间设计有薄膜。薄膜有孔，可以让根系穿过薄膜。这样根系可以通过小孔从壁板内侧生长到壁板外侧。同时，随着根系的生长，小孔被封闭。进而避免了壁板内外侧土壤环境的交互。根系生长接引装置(2)用于将根系引入到根系生长外部组件(3)中。在根系生长外部组件(3)中可以按照需求对土壤环境进行控制。从而为根系的生长提供不同的生长环境。其中根系生长接引装置(2)也可以设计成软管形式。根系生长接引装置(2)的内径大小可以根据所种植物根系的粗细程度来设计。若使用本装置对木本根系进行观测，则可将根系生长接引装置(2)的内径设计的大一些。若使用本装置对草本根系进行观测，则可以将根系生长接引装置(2)的内径设计的小一些。保证仅容单根穿过。
壁板(1)内壁为凸凹不平的颗粒状设计，即设有壁板颗粒(6)。方法可以包括以下三种方式：
①在壁板(1)内壁涂上粘合剂，粘合剂粘连待盛放的土壤颗粒，这样在壁板上形成比较自然的土壤颗粒凸凹平面。
②可以直接在壁板(1)内侧附上凸凹不平的颗粒，也可以制作出带有凸凹不平颗粒的粘纸，皆为不透水材料，如防水薄膜，可以将粘纸粘在壁板(1)上。
③可以统计土壤的颗粒分布，然后根据土壤的颗粒大小分布情况，在壁板上设置同样大小颗粒分布的颗粒。具体方法为：取一小部分待种植植物土壤，利用不同孔径的筛子对土壤进行筛选，并统计不同孔径的土壤颗粒的数量，从而确定土壤颗粒的分布。根据土壤颗粒的分布在壁板上设置同样大小分布的颗粒。不同大小的颗粒按照随机的方式分布在壁板上。有位置重合的颗粒，按照尺寸较大的颗粒进行布置。
当需要打开壁板(1)对根系进行微观观测时，只需要将固定皮套取下，将壁板(1)翻折一定的角度即可。在种植植物时，可以不安装根系生长接引装置(2)和根系生长外部组件(3)，而直接用与壁板固定孔(7)直径大小相等的圆柱体密封住壁板固定孔(7)即可。
实施例1
如图1所示，本实施例为六边形单层观测装置。本装置可以根据实际需求，进行其他多边形设计。
本实施例中装置总体高度153mm，底座边线长度为60mm。其中底座支撑10mm，底座厚度为3mm，装置有效高度140mm，壁板厚度分别为3.0mm。
壁板水平凹槽顶端距离壁板顶端7.5mm，深度1.5mm，高度为3.5mm。
壁板内壁颗粒直径为0.5mm，颗粒间水平间距为0.4mm，颗粒间垂直间距为0.4mm。壁板固定孔直径为7mm。
根系生长接引装置为弧形扇面设计，并且根系生长接引装置上设计有直径为0.3mm的孔。这些孔用于渗水，不影响浇水后，土壤水下渗的方向。
根系生长外部组件为长方体设计，长为10cm，宽为5cm，高为4cm。根系生长外部组件通过螺纹设计，与根系生长接引装置连接。当拧紧螺纹后，根系生长外部组件与根系生长接引装置可以很好的紧固在壁板固定孔的两侧。
以上介绍了一种植物根系动态原位观测装置。本发明并不限定于以上实施例，任何未脱离本发明技术方案，即仅仅对其进行本领域普通技术人员所知悉的改进或变更，均属于本发明的保护范围之内。