一種多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝置【技術領域】,具體涉及一種多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置及其應用。本發(fā)明所述植物根系分泌物無菌收集裝置由無菌空氣制備部分、植物培養(yǎng)部分和植物根系分泌物收集部分組成。無菌空氣制備部分由充氣泵、空氣凈化洗瓶、連接管、氣量調(diào)節(jié)閥、單向閥和氣盤石等組成；植物培養(yǎng)部分由栽培桶、多孔軟木塞、玻璃管、棉花層組成，植物根系分泌物收集部分，營養(yǎng)液用蒸餾水配制，使用前高壓滅菌，植物生長結(jié)束后采用樹脂收集柱收集根系分泌物。本裝置具有結(jié)構簡單、占地面積小、成本低、無菌水平高的特點，既適合于植物水培根系分泌物的無菌收集，也適合于無菌空氣的制備。為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了一種新的現(xiàn)代化裝置。
【專利說明】一種多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝置【技術領域】，具體涉及一種多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置及其應用。
【背景技術】
[0002]土壤是植物生長的媒介，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎，是植物所需水分、熱量和營養(yǎng)物質(zhì)的最主要來源。土壤質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全、人類的健康以及社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。近年來，隨著土壤連作栽培年限的增加，出現(xiàn)了土壤質(zhì)量惡化、病蟲嚴重、作物產(chǎn)量降低、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等一系列現(xiàn)象。國內(nèi)外學者經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)植物根系的自毒可能是造成土壤質(zhì)量退化和連作障礙的一個主要原因。植物與土壤和土壤微生物的交互作用也是未來土壤質(zhì)量研究中的一個重要方向，為此，國內(nèi)不少實驗室發(fā)明制造了多款根系分泌物的收集裝置，如華南農(nóng)業(yè)大學發(fā)明的植物根系分泌物的原位收集裝置，蘭州大學盆栽植物的收集裝置，沈陽大學的原位根系分泌物收集裝置，東北農(nóng)業(yè)大學的組合式植物根系分泌物收集裝置，上海大學的植物根系分泌物采集裝置等，這些根系分泌物的共同特點是植物根系分泌物收集裝置操作復雜、不能一次大量收集植物根系分泌物及收集的植物根系分泌物成分復雜問題。同時，一次實驗所需裝置多，裝置之間的實驗數(shù)據(jù)的一致性存在差異，而且植物根系分泌物在流動過程中也容易被土壤膠體吸附，土壤微生物的代謝過程也會對根系分泌物的成分造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明需要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種使用方便、實用、低成本的多聯(lián)根系分泌物收集裝置及其應用。
[0004]本發(fā)明的技術方案是多聯(lián)根系分泌物收集裝置由無菌空氣制備部分、植物培養(yǎng)部分和植物根系分泌物收集部分組成。無菌空氣制備部分由時間控制器、充氣泵、空氣凈化瓶、連接管、氣量調(diào)節(jié)閥、單向閥和氣盤石組成；植物培養(yǎng)部分由栽培桶、多孔軟木塞、玻璃管、棉花層組成，通過氣盤石為植物根系提供所需的無菌氧氣，利用棉花層隔絕外界污染源進入無菌栽培系統(tǒng)；植物根系分泌物收集部分，營養(yǎng)液用蒸餾水配制，使用前高壓滅菌，植物生長結(jié)束后采用樹脂收集柱收集根系分泌物。本裝置的創(chuàng)新點為:
[0005]1、植物根系分泌物的收集是在無菌狀態(tài)下進行的。通過對植物根系生長環(huán)境的無菌化處理，使植物根系始終處于無菌狀態(tài)下生長；營養(yǎng)液通過高壓滅菌的方式進行無菌化處理；根系生長所需要的氧氣通過無菌氣體生成系統(tǒng)提供；利用棉花防止栽培裝置中未經(jīng)處理的空氣進入植物根系生長環(huán)境中；利用單向閥控制氣體的流向，并防止液體回流。
[0006]2、植物根系呼吸所需的氧氣是通過無菌空氣制備系統(tǒng)提供。利用氣量可調(diào)的充氣泵供氣，先經(jīng)過棉花層過濾氣體中的顆粒物質(zhì)，再利用硫酸對空氣中的微生物進行清除，讓后利用活性炭對硫酸處理后空氣中的酸和其它雜質(zhì)進行吸附，所得無菌空氣通過導氣管和氣盤石產(chǎn)生氣泡，為營養(yǎng)液中生長的植物根系提供氧氣。[0007]3、本裝置是一種多聯(lián)根系分泌物收集系統(tǒng)。所謂多聯(lián)是利用分流裝置將無菌空氣系統(tǒng)制備的空氣均分到多個無菌栽培裝置中，克服了不同無菌空氣制備裝置間存在的誤差，并大大節(jié)省了試驗空間和設備投資。
[0008]4、植物根系無菌生長環(huán)境是通過對營養(yǎng)液進行高壓滅菌，利用棉花層和栽培裝置的密封性隔絕外界污染源進入根系生長系統(tǒng)，利用無菌空氣制備系統(tǒng)提供根系呼吸所需氧氣，保證植物根系生長環(huán)境處于無菌狀態(tài)。
[0009]5、無菌氣體的均分是通過控制充氣泵的氣量調(diào)節(jié)閥來控制供氣量，利用分流裝置上的調(diào)氣閥來調(diào)節(jié)每個無菌栽培系統(tǒng)的供氣量，進而達到每個無菌栽培系統(tǒng)中獲得氧氣量的一致性。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比其有益效果是:
[0011]本裝置結(jié)構設計巧妙、科學，把無菌空氣制備系統(tǒng)、植物栽培系統(tǒng)和植物根系分泌物收集濃縮系統(tǒng)巧妙的結(jié)合，為植物土壤交互作用研究、植物根系分泌物與土壤微生物的交互作用研究和其它相關領域的研究提供了必要的條件。
[0012]本裝置結(jié)構簡單、占地面積小、成本低、無菌水平高，既適合于植物水培根系分泌物的無菌收集，也適合于無菌空氣的制備。本裝置可用于植物與土壤交互作用研究或植物與根際微生物交互作用研究或植物根系分泌物自毒研究或土壤質(zhì)量檢測。同時，也可應用于進行無菌空氣的其它研究領域。為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了 一種新的現(xiàn)代化裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置
[0014](I)充氣泵⑵氣量調(diào)節(jié)閥(3)單向調(diào)節(jié)閥⑷棉花層(5)硫酸洗氣瓶(6)活性炭洗氣瓶(7)導氣管(8)栽培桶(9)氣量調(diào)節(jié)閥(10)栽培孔(11)加液孔(12)氣盤石(13)多孔軟木塞(14)植物營養(yǎng)(15)分流裝置(16)進氣孔(17)棉花層
【具體實施方式】
[0015]1、栽培桶(8)內(nèi)盛高壓滅菌后的植物營養(yǎng)液(14) 1.2升，多孔軟木塞(13)上有兩個孔徑(11，16)為6mm，插入通氣玻璃管，孔徑11用棉花塞緊，孔徑16連接栽培桶內(nèi)外的導氣管(7)，一個孔徑(10)為15mm，作為栽培孔，嵌入玻璃管。
[0016]2、植物種子消毒后，在無菌狀態(tài)下催芽；幼苗移植前，整個植株均處于無菌狀態(tài)下生長；植株移植時先用無菌水清洗根系3-5遍。
[0017]3、在超凈工作臺上將無菌幼苗植株快速定值于栽培孔(10)，用棉花塞緊，軟木塞
(13)外用棉花(17)扎緊，在人工氣候室內(nèi)進行培養(yǎng)，白天14h/28°C，夜晚10h/25°C，用玻璃管連接氣盤石(12)和分流裝置(15)上的導氣管(7)，通入的空氣需要通過硫酸洗氣瓶(5)和活性炭洗氣瓶(6)，以及棉花層(4)過濾，以減少污染。
[0018]4、通過充氣泵的氣量調(diào)節(jié)閥(2)和分流裝置的氣量調(diào)節(jié)閥(9)控制充氣量，保證各栽培桶通氣量一致，通過單向調(diào)節(jié)閥(3)控制氣體的流動方向，利用時間繼電器控制充氣泵(I)，充氣40min,停止20min,循環(huán)控制。
[0019]5、植物生長期間,根據(jù)植株生長和栽培桶中營養(yǎng)液的消耗量,從加液孔(11)補充無菌營養(yǎng)液，移植后生長20天，取出植物，留下的溶液用無菌營養(yǎng)液補充至原體積，經(jīng)濾菌器過濾后采用樹脂收集柱收集根系分泌物。
[0020]6、栽培桶中設空白對照桶，除不定值植株外，其它條件與栽培植株桶一致。在根系分泌物成分分析中作為對照。
【權利要求】
1.一種多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置，其特征是由無菌空氣制備部分、植物培養(yǎng)部分和植物根系分泌物收集部分組成。
2.根據(jù)權利要求1所述一種多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置，其特征是無菌空氣制備部分由時間控制器、充氣泵、空氣凈化瓶、連接管、氣量調(diào)節(jié)閥、單向閥和氣盤石組成；植物培養(yǎng)部分由栽培桶、多孔軟木塞、玻璃管、棉花層組成，通過氣盤石為植物根系提供所需的無菌氧氣，利用棉花層隔絕外界污染源進入無菌栽培系統(tǒng)；植物根系分泌物收集部分，營養(yǎng)液用蒸餾水配制，使用前高壓滅菌，植物生長結(jié)束后采用樹脂收集柱收集根系分泌物。
3.權利要求1所述一種多聯(lián)植物根系分泌物無菌收集裝置在植物與土壤交互作用研究或植物與根際微生物交互作用研究或植物根系分泌物自毒研究或土壤質(zhì)量檢測中的應用。
【文檔編號】G01N1/28GK103759978SQ201410047225
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權日:2014年2月10日
【發(fā)明者】王長義, 郝振萍, 胡雯霞 申請人:金陵科技學院