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圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置和方法。收集装置包括生长箱和收集箱，生长箱外壁设有孔洞，用琼脂填充。圆柱形生长箱与收集箱下端连接处设有收集孔，整个箱体下端设有带孔橡皮塞，通过导管与树脂柱相连接。这种新的土培植物根系分泌物的收集方法是首先让植物在生长箱的土壤中生长，然后植物根系穿过琼脂进入装有石英砂的收集箱中去；再在收集箱中进行处理、收集植物根系分泌物。本发明适用于在土培条件下植物根系分泌物的研究；不扰动根系生长、不破坏根际环境，收集环境贴近植物自然生长状态；这种收集方法占地面积�。参锟衫玫纳た占浯�。该方法成本低，实用性强，具有很好的应用价值。
【专利说明】圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤污染环境植物修复【技术领域】，特别涉及一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，植物根系分泌物一般采用溶液收集法，具体操作方法是:植物根系先生长在营养液中，然后转入处理溶液中，处理一段时间后，收集处理溶液为根系分泌物。溶液收集法操作简单、分析方便。但是溶液收集法得到的根系分泌物很难反映土壤条件下植物根系分泌物。因为土壤成分复杂、养分存在形式多样化、分布不均勻，而且，大部分有效养分被土壤胶体吸附，不能够随意扩散，这表明土培条件下，植物根系遭受养分缺乏或元素毒害的实际情况不同于溶液栽培，因而土壤栽培与溶液栽培条件下的根系分泌作用可能会不同。目前已有专利采用的土壤栽培条件下的植物根系分泌物收集装置及收集方法及收集装置中，有的使用繁琐，有的占地面积大而使用空间小，而且种植的植物数量很有限。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于克服现有根系分泌物收集装置中存在的缺点，提供一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置和方法，是一种完整、高效的不扰动根系、不破坏根际环境、重复性好、回收率高的根系分泌物的收集装置及收集方法。
[0004]本发明的目的通过下列技术方案实施:
一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置，包括生长箱和收集箱，在生长箱中放置供试土壤，所述生长箱的外壁上开有孔洞，并用琼脂填充，所述生长箱和收集箱下端连接处设有收集孔，所述收集孔下端连接尼龙网，所述尼龙网下端连接导管，导管从上到下分别连接带孔橡皮塞、开关和树脂柱，树脂柱下端的导管接回收集箱上部放置石英砂处。
[0005]所述生长箱和收集箱均为圆柱形，所述生长箱外壁自距顶部IOOmm处向下设有孔洞，孔径6mm,孔间距为4mm。所述石英砂直径为2?3mm。
[0006]一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的方法，包括下述步骤:将待测植物在生长箱中的供试土壤中生长，由于生长空间限制和重力作用，待测植物根系穿过生长箱外壁孔洞中的琼脂，进入装有石英砂的收集箱中，待收集箱积累有一定的植物根系后，进行根系分泌物的收集；然后用洗脱液对生长在石英砂中的根系进行洗脱，流出溶液下渗流到树脂柱中，并被树脂吸附；最后洗脱树脂，得到根系分泌物溶液。在进行根系分泌物的收集之前，需先用0.5mM的钙液清洗收集箱。
[0007]本发明与现有技术相比，具有如下优点和效果:
本发明装置和方法适用于土壤栽培条件下植物根系分泌物的研究，与水培相比更能反映自然条件下植物根系分泌物的实际情况。本发明不扰动根系生长、不破坏根际环境，收集环境更贴近植物自然生长状态，避免了土壤溶液取样器因不明确根系位置，取样盲目，易损伤根系的缺点。本发明生长箱和收集箱为圆柱形，空间比较好利用，可栽种较多数量的植物，这样所收集的根系分泌物成分和数量也较完整。这种收集方法占地面积�。参锟衫玫纳た占浯螅杀镜停涤眯郧浚哂泻芎玫挠τ眉壑�。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1为本发明的收集装置的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0010]如图1所示，一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置，包括生长箱I和收集箱2，在生长箱I中放置供试土壤3，所述生长箱I的外壁上开有孔洞4，并用琼脂填充，所述生长箱I和收集箱2下端连接处设有收集孔11，所述收集孔11下端连接尼龙网7，所述尼龙网7下端连接导管9，导管9从上到下分别连接带孔橡皮塞5、开关6和树脂柱8，树脂柱8下端的导管9接回收集箱2上部放置石英砂10处。
[0011]所述生长箱I为圆柱体，外径160mm,壁厚3mm。所述收集箱2为圆柱体，外径240mm,壁厚3mm。收集下端收集孔11的孔径为6mm。所述生长箱I外壁自距顶部IOOmm处向下设有孔洞4,孔径6mm,孔间距为4mm。所述石英砂10直径为2?3mm。
[0012]尼龙网7用来防止石英砂10泄漏。带孔橡皮塞5用于不同部件的有效连接，密封。树脂柱8为化学性质惰性的硬质玻璃管。树脂为XAD-4吸附树脂。
[0013]一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的方法，包括下述步骤:首先将待测植物薦草幼苗放置在生长箱I中生长一段时间后，由于生长空间限制、重力作用和圆锥体的引导作用，植物根系顺着圆锥体向斜下方生长，穿过生长箱I外壁上的琼脂孔洞，从生长箱I进入到收集箱2中去，生长三周后，即可进行根系分泌物的收集。收集前要用0.5mM的CaCl2溶液充分洗净收集箱2。打开开关6后，洗脱液受重力作用流入树脂柱8，根系分泌物被树脂吸附。在循环泵的作用下，营养液循环洗脱根系，根系分泌物可在树脂柱8处富集。连续五次即可完成一次根系分泌物的收集。最后可用8N HCOOH溶液和IN NH4OH溶液洗脱树脂，收集根系分泌物，得到根系分泌物溶液。
【权利要求】
1.一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置，其特征在于，包括生长箱(I)和收集箱(2)，在生长箱(I)中放置供试土壤(3)，所述生长箱(I)的外壁上开有孔洞(4)，并用琼脂填充，所述生长箱(I)和收集箱(2 )下端连接处设有收集孔(11 )，所述收集孔(11)下端连接尼龙网(7)，所述尼龙网(7)下端连接导管(9)，导管(9)从上到下分别连接带孔橡皮塞(5)、开关(6)和树脂柱(8)，树脂柱(8)下端的导管(9)接回收集箱(2)上部放置石英砂(10)处。
2.根据权利要求1所述的圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置，其特征在于，所述生长箱(I)和收集箱(2 )均为圆柱形，所述生长箱(I)外壁自距顶部IOOmm处向下设有孔洞(4),孔径6mm,孔间距为4mm。
3.根据权利要求1所述的圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的装置，其特征在于，所述石英砂(10)直径为2?3_。
4.一种圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的方法，其特征在于，包括下述步骤:将待测植物在生长箱(I)中的供试土壤(3)中生长，由于生长空间限制和重力作用，待测植物根系穿过生长箱(I)外壁孔洞(4)中的琼脂，进入装有石英砂(10)的收集箱(2)中，待收集箱(2)积累有一定的植物根系后，进行根系分泌物的收集；然后用洗脱液对生长在石英砂(10)中的根系进行洗脱，流出溶液下渗流到树脂柱(8)中，并被树脂吸附；最后洗脱树月旨，得到根系分泌物溶液。
5.根据权利要求4所述的圆锥面渗滤式收集土培植物根系分泌物的方法，其特征在于，在进行根系分泌物的收集之前，需先用0.5mM的钙液清洗收集箱(2)。
【文档编号】G01N1/10GK104006988SQ201410223952
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】刘晓艳, 侯芸芸, 王倩, 李红兵, 陈婷茹, 顾玲锋, 张新颖, 朱水平 申请人:上海大学