一种用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置的制作方法

本发明属于土壤环境胁迫条件下的植物根际微生态研究领域，特别涉及一种用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置。

背景技术：

1、根际是指包括根在内的土壤环境系统及其周围区域，是植物和土壤的关键介质，直接受到根系分泌物和土壤微生物的影响。根系是植物与土壤交互的关键界面，根际微生物对土壤中的生物化学循环过程具有显著影响，并且它们对根系的健康和发展起着至关重要的作用。近年来，对植物根际微生态效应的研究越来越多，尤其对于特定环境条件下的研究越来越深入，如：养分胁迫、盐碱胁迫、重金属胁迫、石油烃污染胁迫等。根系分泌物作为植物-土壤-微生物交互作用的重要“媒介”，菌根是植物根系与土壤中菌根真菌形成的共生体，约97%的陆生植物能够形成菌根，菌根通过影响土壤微生物、凋落物分解、根系分泌、植物吸收等生物因素影响土壤养分有效性，因此对胁迫环境下的根际研究，需要对上述几个相互联系、相互作用的因素进行综合研究。

2、对于土壤根际微生态的研究装置，目前尚未发现已公开的专利。

3、传统的根系分泌物采集方法主要根据培养环境来划分，如土壤培养法（土培法）、营养液培养法（水培法）和基质培养法。土壤培养法虽能较好的还原根系生长的原生真实环境，但对根系分泌物的收集与分离仍然受到较多因素影响；营养液培养法无法模拟根系分泌物与微生物的相互作用以及土壤对植物根系的机械助力作用，因此也会对研究结果造成影响；基质培养收集法能够排除土壤成分对植物分泌的影响，但其环境仍然与植物原生环境存在差异。目前对根系分泌物收集专利cn112557113a公布了一种原位根系分泌物收集装置，装置内部以玻璃砂珠及营养液进行填充，虽为原位收集但不能还原根系自然生长环境；专利cn117760796a公布了一种植物根系分泌物收集装置，植物栽植与土壤蛭石混合层，通过浸提液冲洗及树脂柱吸附方式进行收集，再由甲醇进行洗脱后测定，该方法无法保证根系分泌物的全组分收集。目前根系分泌物的分离鉴定大多先通过有机溶剂萃取，再采用色谱和质谱法进行测定，这样的流程不仅耗时耗力，还会与真实情况有较大的偏差。

4、基于目前研究热点以及装置无法满足现状，一套行之有效的原位根际微生态研究装置的研发对于行业的发展十分重要。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置,解决了根系分泌物不容易收集的问题。

2、发明所采用的技术方案是：一种用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其技术要点是，包括带有植物生长穴的菌根生长皿，所述的植物生长穴与菌根生长皿之间具有夹层，所述的植物生长穴侧壁具有与夹层相通的菌丝生长孔，所述菌根生长皿底部设有基质隔离板，所述基质隔离板上具有均匀分布的根系生长孔,在基质隔离板下方可拆卸的连接根系分泌物收集皿。

3、上述方案中，所述的植物生长穴为不锈钢网状结构，其内部填充有模拟胁迫条件的植物及植物生长基质。

4、上述方案中，所述的植物生长穴与菌根生长皿之间的夹层内填充灭菌石砂。

5、上述方案中，所述的基质隔离板上设有根系生长孔，所述的基质隔离板的厚度为0.1-1.5cm,其上根系生长孔的孔径仅供植物根系通过。

6、上述方案中，所述根系生长孔内填充有树脂或凡士林。

7、上述方案中，所述根系分泌物收集皿上设有观察窗口。

8、上述方案中，所述的观察窗口上黏贴有遮光膜。

9、上述方案中，在所述的菌根生长皿顶部扣合有菌根生长皿盖。

10、本发明的有益效果是：该用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，该装置在植物生长穴与菌根生长皿之间设有夹层，植物生长穴侧壁具有与夹层相通的菌丝生长孔，植物生长穴与菌根生长皿有共同的基质隔离板，菌根生长皿底部通过基质隔离板可拆卸的连接根系分泌物收集皿，在基质隔离板上均匀分布有根系生长孔。其利用不同网孔大小微宇宙技术对根系、菌丝体进行排除，揭示胁迫环境下植物根系扩张过程中根系、根系分泌物、菌根及根际土壤对特定胁迫环境的微生态相应过程。其提供可控的土壤或环境胁迫条件，用于开展胁迫条件下的根系分泌物相关研究工作。可根据研究需求改变土壤的施肥量、外源物质添加量（如：重金属、酸、碱、盐等）、光照、温度等环境因素；还原植物根系在土壤中的存在环境条件。提供根系分泌物与微生物的相互作用以及土壤对植物根系的机械助力作用环境；可同时收集特定胁迫环境下的根系分泌物、根际菌根和根际土壤。根系分泌物收集皿可更换，不同于其他装置仅能收集某一时间段内的根系分泌物，本发明装置可连续收集不同时期的根系分泌物。

技术特征：

1.一种用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，包括带有植物生长穴的菌根生长皿，所述的植物生长穴与菌根生长皿之间具有夹层，所述的植物生长穴侧壁具有与夹层相通的菌丝生长孔，所述菌根生长皿底部设有基质隔离板，所述基质隔离板上具有均匀分布的根系生长孔,在基质隔离板下方可拆卸的连接根系分泌物收集皿。

2.如权利要求1所述的用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，所述的植物生长穴为不锈钢网状结构，其内部填充有模拟胁迫条件的植物及植物生长基质。

3.如权利要求1所述的用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，所述的植物生长穴与菌根生长皿之间的夹层内填充灭菌石砂。

4.如权利要求1所述的用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，所述的基质隔离板上设有根系生长孔，所述的基质隔离板的厚度为0.1-1.5cm,其上根系生长孔的孔径仅供植物根系通过。

5.如权利要求1所述的用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，所述根系生长孔内填充有树脂或凡士林。

6.如权利要求1所述的用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，所述根系分泌物收集皿上设有观察窗口。

7.如权利要求6所述的用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，所述的观察窗口上黏贴有遮光膜。

8.如权利要求1所述的用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，其特征在于，在所述的菌根生长皿顶部扣合有菌根生长皿盖。

技术总结一种用于特定胁迫条件下根际微生态研究的微宇宙装置，属于植物根际微生态研究。该装置在植物生长穴与菌根生长皿之间设有微宇宙菌丝生长孔，植物生长穴与菌根生长皿有共同的基质隔离板，其中植物生长穴部分设有根系生长孔，其利用不同网孔大小微宇宙技术对根系、菌丝体进行排除。该装置可提供可控的土壤或环境胁迫条件用于植物根际微生态相关科研工作，还原植物根系在土壤中根系分泌物与微生物的相互作用的条件以及土壤对植物根系的机械助力作用环境；可同时收集特定胁迫环境下的根系分泌物、根际菌根和根际土壤。根系分泌物收集皿可更换，不同于其他装置仅能收集某一时间段内的根系分泌物，本发明装置可连续收集不同时期的根系分泌物。技术研发人员：杨卓,周国驰,辛建宝受保护的技术使用者：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14