技术领域
[0001] 本实用新型属于
植物培养设备技术领域，涉及一种根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置，具体为一种植物在土壤中分根培养，原位收集根系分泌物和近根际土壤的装置。
背景技术
[0002] 培养试验是将生长介质置于特制的容器中，与
温室、网室或人工
气候室等设施中在人工模拟或人为控制条件下进行的植株栽培试验。由于其具有严格控制
水分、养分、
温度、光照等环境条件和避免大田不可控环境因素的特点，而广泛应用于植物模拟栽培的生理生化机理研究和探索，是当前植物营养学、植物病理学及相关植物学科领域的常被试验方法。
[0003] 目前，植物病理学科的植物土传病害调控与防治与植物营养学和土壤
微生物学的交叉研究越来越受到广大科研工作者的关注。常见的土传病害有根腐病、枯萎病和灰霉病等，其致病途径一般都是由土壤中的病原菌侵染植物根系进入植物体内，病原菌的生长代谢活动及其某些代谢产物对植物的组织器官造成破坏，从而引起植物各种生理生化过程的改变。病原菌广泛存在与土壤环境中，一般来说土传病害中的病原菌对植物具有高度的专一性，农业系统中长期连续的耕作方式可以导致土壤中病原菌的富集以及土壤微
生物群落的剧烈变化，从而增加土传病害发生的机率与程度。
[0004] 植物赖以生存的土壤中聚居着大量微生物，包括细菌、
真菌、放线菌、藻类、
原生动物和病毒等，土壤中微生物在根际的定殖受根系分泌物的影响，表现出明显的根际效应。根系分泌物是植物与土壤微环境进行物质、
能量和信息交流的重要介质，是保持根际微
生态系统活
力的关键因素，也是根际微生态系统中物质迁移和调节的重要组成部分。大量研究表明，根际微生物群落结构与土传病害的发生有一定的内在联系，土传病害的发生在一定程度上是由于根际微生物群落结构失衡造成的。根系分泌物对根际微生物活动有着直接影响，特定植物根际微生物区系的形成与根系分泌物的组分及数量有着密切关系。根系分泌物不仅为根际微生物提供生长所需的
能源，而且能够影响根际微生物的数量和种群结构，以及根际微生物的代谢、生长发育及多样性，从而影响病害的发生。在传统的土壤培育试验中，由于植物根系自由生长在土壤介质中，对根系分泌物的原位收集存在技术难度，因此，开发出一种植物在土壤中分根培养，可以原位收集根系分泌物的装置，对植物根系调控和分根试验研究具有重要的理论价值和应用前景。在此
基础上，通过对距根不同距离土壤样品的收集，研究植物与微生物互作中的土壤微生物群落在土壤微生物学科中有的重要意义。实用新型内容
[0005] 实用新型目的：本实用新型的目的在于针对
现有技术的不足，提供一种根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置，该装置适用于研究植物的根系分泌物和根际土壤微生物在根系受到生物/
非生物胁迫或者吸收不同养分时的响应，并且设计严谨、使用方便，是一种能够集植株在土壤中分根培养，根系形态观测，根系分泌物原位收集以及距根不同距离土壤样品收集等功能于一体的植物培养装置。
[0006] 技术方案：为了实现上述目的，如本实用新型所述一种根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置，包括分根盒、活动取土盒、土壤采集插片和植物单元；所述分根盒中间设置有分隔板，所述活动取土盒为左右两个，可活动安装在分根盒的分隔板的两侧，活动取土盒内部设置有插槽用于插入土壤采集插片；所述分隔板顶部设置有凹槽用于固定植物单元，使植物位于分根盒的中央。
[0007] 其中，所述分根盒整体为长方体，无盖上方敞开，中间用分隔板分为完全相同的两个区域。
[0008] 其中，所述活动取土盒整体为长方体，上方和左/右侧无盖敞开，敞开一侧用尼龙网包裹。
[0009] 其中，所述插槽设置在活动取土盒内侧并靠近尼龙网包裹的敞开处，每个活动取土盒内设置有1-10个插槽。通常设置有5个插槽。
[0010] 其中，所述植物单元包括植物地上部、中间的海绵圈和均分为左右两侧的植物左侧根系、右侧根系。
[0011] 作为优选，所述海绵圈包裹在植物茎基部，塞入分隔板的凹槽中，固定植物单元。
[0012] 其中，所述分根盒、活动取土盒和分隔板均为有机玻璃。
[0013] 所述土壤采集插片为不锈
钢片,下端打磨锋利，厚度较插片其他部位薄，便于依照插槽的轨道插进分根盒内的土壤中进行土壤样品采集。
[0014] 本实用新型中植物单元所用植物为水稻，黄瓜，小麦，玉米等中的一种或几种。植物单元的植物需要先在
水培或者蛭石类基质中预培养一段时间，根系生长至一定体积后转移至分根装置中。植物单元转移到分根装置时，植物根系需要将主根去除并将侧根平均分为左右两侧。
[0015] 进一步地，本实用新型所采用的土壤介质为常规土壤，病原土壤，灭菌土壤等，土壤需要等量填充满左右两侧活动取土盒，并将两个取土盒的尼龙网与植物单元的左右侧根系分别紧贴。
[0016] 工作原理：使用时先将分根盒与活动取土盒清干净，用双面胶将尼龙网封堵住取土盒的敞开侧，然后将植物
幼苗的根系左右均分后利用海绵圈固定在分根盒中央的凹槽中，左右侧的根系与分根盒中央的隔板贴紧，小型放入两侧的取土盒，保持分隔板、左右侧根系和尼龙网三者贴紧，再向两侧的取土盒中加入土壤或者培养基质，并且供应水分和养分进行植物培养，待实验完成时，小心取出两侧的取土盒，去除尼龙网，将采集插片依照插槽的轨道插进取土盒内的土壤中进行土壤样品采集，并将不同距离的土壤样品分开保存，最后将植物两侧的左右根系小心与分隔板剥离，并且将植物保持原状转移至新的分根盒中，向两侧加入无菌超纯水进行根系分泌物收集。
[0017] 有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
[0018] 本实用新型装置设计严谨，使用方便，能够实现植株分根土壤培养，根系形态观测，根系分泌物原位收集以及距根不同距离土壤样品收集等功能，可广泛用于植物生理学、植物病理学和土壤微生物学等相关科学领域。
[0019] 本实用新型的尼龙网将植物根系与土壤进行了分隔但不会影响根系与土壤之间的物质交换，可用于近似于土壤培养的根系分泌物原位收集；采用插槽与土壤采集插片的使用将距离根系不同距离的耕作土壤分开搜集，可用于研究植物对土壤生物化学性状的影响。
[0020] 本实用新型的根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置可以用于研究植物根系受到生物胁迫(真菌类病原体)时根系分泌物、根际
代谢物以及根际微生物的响应；研究植物根系受到非生物胁迫(干旱)时根系分泌物、根际代谢物以及根际微生物的响应；以及研究植物根系吸收不同养分(高氮与低氮)时根系分泌物、根际代谢物以及根际微生物的响应等；使用简便，作用明显，效果显著。
附图说明
[0021] 图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
[0022] 以下结合附图和
实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023] 实施例1
[0024] 如图1所示，一种根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置，包括分根盒1、活动取土盒2、土壤采集插片3和植物单元；所述分根盒1中间设置有分隔板4，分根盒1整体为长方体由有机玻璃制作，无盖上方敞开，长30cm，宽10cm，高20cm，厚度0.2cm，中间用分隔板4分为完全相同的两个区域，分隔板4为有机玻璃制作，形状为长方形，顶端开有长方形凹槽6，分隔板4长18.8cm，宽9.6cm，凹槽6长2cm，宽1cm。
[0025] 活动取土盒2为左右两个，可活动安装在分根盒1的分隔板4的两侧，活动取土盒2整体为长方体，长13cm，宽8.6cm，高22cm，厚度0.5cm，上方和左/右侧无盖敞开，敞开一侧用尼龙网7包裹。活动取土盒2内部设置有插槽5用于插入土壤采集插片3；插槽5设置在活动取土盒2内侧并靠近尼龙网7包裹的敞开处，每个活动取土盒2内设置有5个插槽5，可以1-10个插槽中根据需要选取设置，插槽5在距离左/右敞开处0.1cm的前后两侧盒体内侧对称开有宽度0.15cm的第一道插槽，深度0.2cm，由上到下长度为21.5cm，由第一道插槽向内0.1cm处开有完全相同的第二道插槽，以此类推，一共留有5道插槽。
[0026] 分隔板4顶部凹槽6用于植物单元的固定，使植物位于分根盒1的中央。植物单元包括植物地上部8、中间的海绵圈9和均分为左右两侧的植物左侧根系10、右侧根系11。
[0027] 用于固定的海绵圈9包裹在植物茎基部，塞入分隔板4的凹槽6中，固定植物单元。土壤采集插片3为
不锈钢片，下端打磨锋利，厚度较插片其他部位薄。
[0028] 使用时先将分根盒1与活动取土盒2清干净，用双面胶将尼龙网7封堵住取土盒的敞开侧，然后将植物幼苗的根系的左侧根系10、右侧根系11均分后利用海绵圈9固定在分根盒中央的凹槽6中，左侧根系10、右侧根系11与分根盒中央的隔板4贴紧，小型放入两侧的活动取土盒2，保持分隔板4、根系和尼龙网7三者贴紧，再向两侧的取土盒2中加入土壤或者培养基质，并且按照实验设计供应水分和养分进行植物培养，待实验完成时，小心取出两侧的取土盒2，去除尼龙网7，将土壤采集插片3依照插槽5的轨道插进活动取土盒2内的土壤中进行土壤样品采集，并将不同距离的土壤样品分开保存，最后将植物两侧的左侧根系10、右侧根系11小心与分隔板4剥离，并且将植物保持原状转移至新的分根盒1中，向两侧加入无菌超纯水进行根系分泌物收集.
[0029] 实施例2
[0030] 1、利用本实用新型根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置研究植物根系受到生物胁迫(真菌类病原体)时根系分泌物、根际代谢物以及根际微生物的响应：将植物幼苗的根系左右均分后移入分根盒中开始培养，左右两侧土壤条件保持相同(
质量、物理结构、养分、水分)，在移栽一周后，左侧土壤接种病原菌孢子悬液，右侧加等量无菌水模拟，待培养一定时间后，小心取出土壤室，并利用插片采集不同距离根际土壤样品，用作根际代谢物以及根际微生物测定分析，将植株整棵转移至新的分根盒中，期间保持左右两侧根系分开，在根盒中加入超纯水收集根系分泌物12小时，
冷冻干燥浓缩后待测。
[0031] 2、利用本实用新型根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置研究植物根系受到非生物胁迫(干旱)时根系分泌物、根际代谢物以及根际微生物的响应：将植物幼苗的根系左右均分后移入分根盒中开始培养，左右两侧土壤条件保持相同(质量、物理结构、养分、水分)，在移栽一周后通过控制左右侧的浇水量，使左侧土壤
含水量维持在10％左右，右侧土壤含水量维持在25％左右，待继续培养一定时间后，小心取出土壤室并利用插片采集不同距离根际土壤样品，用作根际代谢物以及根际微生物测定分析，将植株整棵转移至新的分根盒中，期间保持左右两侧根系分开，在根盒中加入超纯水收集根系分泌物12小时，冷冻干燥浓缩后待测。
[0032] 3、利用本实用新型根系分泌物原位收集及近根际土壤分根装置研究植物根系吸收不同养分(高氮与低氮)时根系分泌物、根际代谢物以及根际微生物的响应：将植物幼苗的根系左右均分后移入分根盒中开始培养，左右两侧土壤条件保持相同(质量、物理结构、非氮养分、水分)，左侧土壤中用高量水平的氮肥，右侧土壤施入减量一半的氮肥，待培养一定时间后，小心取出土壤室并利用插片采集不同距离根际土壤样品，用作根际代谢物以及根际微生物测定分析，将植株整棵转移至新的分根盒中，期间保持左右两侧根系分开，在根盒中加入超纯水收集根系分泌物12小时，冷冻干燥浓缩后待测。
