[实用新型]一种植物根系时空结构测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及植物根系结构测量技术领域，特别涉及一种滴灌模式下稀植作物根系结构测定装置。

背景技术

滴灌是世界上最先进的能够实现精准施肥灌溉的节水省肥高产技术。但是与地面灌等一维入渗方式不同，滴灌是非充分供水条件下局部浸润的三维/二维入渗方式，土壤被湿润的体积和程度依赖于土壤类型、滴头流量和间距、毛管埋深、总灌水量，以及灌水频率和灌溉前初始的土壤含水率等土壤、技术参数，湿润体内含水率的分布沿着与滴头距离增加的方向逐渐减少，且水分的运移将影响养分和盐分在湿润体内的分布，并改变土壤内的气热状况。根系是水分和养分进入植株体内保证作物获得高产稳产的主要器官，也是土壤-植物-大气连续体内连接土壤和植物的重要通道。根据根系生长的“向水性”和“向肥性”特点，滴灌湿润体将会对作物根系的生长和分布产生调控。

根系在土壤中的分布不仅是计划湿润层深度、水肥渗漏界面、水分监测仪器埋设位置选取的重要依据，也决定了土壤中水肥被作物吸收利用的方式。因此对作物根系时空结构的测定，及由此为基础发展的作物根系密度分布模型和根系吸水模型是更好地理解根系吸水物理过程，发展节水农业和可持续灌溉农业的需求。目前，研究人员主要通过室内和田间试验两种手段研究作物根系特征。田间试验主要采用圆筒和根系支架相结合的测量方法来测量植物根系。该方法主要通过在圆筒中设置支架，将圆筒及设置在其内部的支架一起放入土壤中，将被测量的植物种植在圆筒内，实验结束时取出圆筒，获得植物根系。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：圆筒和根系支架相结合的测量方法虽然能获得根系的垂直一维分布特征，但其生长边界与周围土壤完全隔离，改变了土壤中实际的水气热状况，尤其在滴灌技术的局部灌溉模式下，这种改变作用将更加明显。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种植物根系时空结构测定装置，通过将网状活动挡板作为生长边界，能真实的反映植物根系生长的土壤中实际的水汽热状况。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种植物根系时空结构测定装置，所述测定装置包括支架，所述支架为长方体框架，所述支架至少包括两个水平框，每个所述水平框上均设有网状水平活动挡板，相邻的两个所述水平活动挡板之间设有多个网状垂直活动挡板，多个所述垂直活动挡板将两个所述水平活动挡板与所述支架的棱形成的空间分割成多个长方体状空间定位区域。

具体地，所述支架的高度大于等于所述植物根系的最大下扎深度。

具体地，所述支架设有多个所述水平框，将所述支架等分成多层，其中每一层的高度即所述空间定位区域的高度大于等于所用测量土壤水分的传感器的长，所述空间定位区域的长和宽大于等于所述传感器的直径。

具体地，所述支架设有多个所述水平框，将所述长方体框架等分成多层，其中每一层的高度即所述空间定位区域的高度大于等于所用测量土壤水分的传感器的直径，所述空间定位区域的长和宽大于等于所述传感器的长。

进一步地，每个所述支架的水平框上还设有多根活动杆，所述水平框的一对平行的边上设有凹槽，所述活动杆的一端位于其中一个边上的所述凹槽内，另一端位于另一个边上的所述凹槽内，并且所述活动杆垂直于两个所述边，相邻两根所述活动杆之间的间距为所述空间定位区域的长或宽。

具体地，所述水平活动挡板的两端均设有挂钩，并且通过所述挂钩钩挂在对应的所述水平框的两个边上。

具体地，所述垂直活动挡板的两端均设有挂钩，并且通过所述挂钩钩挂在对应的所述水平框的边上或所述活动杆上。

进一步地，所述支架上表面上设有支架提手。

具体地，所述空间定位区域的长和宽相等，均为5-10cm，所述空间定位区域的高度为12.5-15cm。

具体地，所述空间定位区域的长和宽相等，均为12.5-15cm，所述空间定位区域的高度为5-10cm。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：将网状活动挡板作为生长边界，由于网状活动挡板能使植物生长空间与外界土壤通透，能真实的反映植物根系生长的土壤中实际的水汽热状况，从而使测定的植物根系清楚反映滴灌湿润体对植物根系的影响，有利于更好地研究根系吸水物理过程；同时网状结构形成的空间定位区域还能起到固定根系的作用，避免了冲洗根系时造成的根系位移。

附图说明