本實用新型屬于實驗裝置領域，具體涉及一種采集根際不同深度土壤及溶液的試驗裝置。

背景技術：

根際是植物根系與土壤密切接觸的微域環(huán)境，同時也是營養(yǎng)元素和污染物進入植物體系的關鍵帶。水稻根際環(huán)境受根系滲氧、根系分泌物、根際特異微生物等因素綜合影響，使得稻根微域環(huán)境理化性質及微生物數(shù)量及活性明顯不同于非根際環(huán)境，這種現(xiàn)象稱之為“根際效應”。長期淹水環(huán)境導致稻田土壤呈現(xiàn)縱向氧化還原電位梯度，不同深度氧化還原電位的差異導致重金屬等污染物在土壤和孔隙水中化學形態(tài)存在一定差異。土壤重金屬等污染物進入到稻根微域環(huán)境后，特殊的稻根微域環(huán)境不僅會影響重金屬在土壤環(huán)境中形態(tài)轉化，也會影響重金屬沿土壤孔隙水縱向遷移和轉化。但目前尚未有類似的裝置實現(xiàn)采集不同深度土壤及溶液樣品的功能。因此為探究稻根微域重金屬的遷移轉化過程及規(guī)律亟需發(fā)明一種可采集不同深度土壤及溶液的試驗裝置與方法。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的問題，并提供一種采集根際不同深度土壤及溶液的試驗裝置。

本實用新型能在水稻生長不同生育期準確采集根際微域不同深度土壤及溶液樣品，為探究根重金屬在稻根微域土壤及溶液中縱向遷移轉化提供技術支持。該裝置與方法提供適宜的水稻生長環(huán)境，在確保淹水條件下，準確、快速、有效地采集不同深度土壤和溶液樣品。具體技術方案如下：

采集根際不同深度土壤及溶液的試驗裝置，包括筒體、取樣孔和延伸取樣管；所述的筒體底部密封，側壁上每隔一定距離開設有取樣孔，取樣孔內表面攻有固定內螺紋；

所述的延伸取樣管包括第一管體、過濾網、螺紋接頭、第一外套管、第二外套管、六棱柱螺絲和第二管體，第一管體和第二管體固定連接并相通；第一管體橫截面上設置有過濾網，外壁上依次同軸嵌套固定有螺紋接頭，第一外套管通過螺紋旋接于螺紋接頭外壁上且第一外套管的外徑大于取樣孔內徑；第二外套管同軸嵌套固定于第一管體和第二管體的交接部分外壁上，并緊貼第一外套管；所述的第二管體靠近第一管體的一端外壁攻有外螺紋，另一端用于與蠕動泵進液管連接，六棱柱螺絲旋接于第二管體帶螺紋一側的外壁上并緊貼第二外套管；延伸取樣管通過螺紋接頭旋接于取樣孔中，且第一管體伸入筒體內部。本實用新型裝置具有可拆卸性，可重復利用。

作為優(yōu)選，所述的延伸取樣管與筒體外壁之間設置有橡皮圈。

作為優(yōu)選，所述的延伸取樣管上還設置有緊固螺帽，緊固螺帽通過螺紋旋接于第二管體上，且旋緊后第二管體（308）出口位于緊固螺帽（309）外部。

作為優(yōu)選，所述的筒體底部設有底座。

作為優(yōu)選，所述的筒體和第一管體均采用有機玻璃。

作為優(yōu)選，所述的緊固螺帽旋緊于第二管體上時，第二管體出口處包裹有防水密封薄膜。

作為優(yōu)選，所述的過濾網孔徑為200目的尼龍網。200目尼龍網可避免土壤顆粒進入延伸取樣管，減少堵塞。

本實用新型的土壤及溶液采樣試驗裝置，具有以下有益效果；

1） 可同時在特定區(qū)域取得土壤和溶液樣品，分析土壤和溶液體系中重金屬縱向遷移轉化規(guī)律；

2） 取樣過程中對水稻根系損害小，可做到多次非破壞性取樣，便于考察水稻全生育期重金屬在根際微域縱向遷移轉化規(guī)律；

3） 設置種植植物與不種植植物可考察根際環(huán)境對重金屬縱向遷移轉化規(guī)律的影響。

附圖說明

圖1為一種采集根際不同深度土壤及溶液的試驗裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型中延伸取樣管的結構示意圖；

圖3為實用新型中延伸取樣管和緊固螺帽的的組裝示意圖。

圖中：筒體1、取樣孔2、延伸取樣管3、底座4、第一管體301、過濾網302、螺紋接頭303、橡皮圈304、第一外套管305、第二外套管306、六棱柱螺絲307、第二管體308和緊固螺帽309。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步闡述和說明。本實用新型中各個實施方式的技術特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。

如圖1所示，一種采集根際不同深度土壤及溶液的試驗裝置。該裝置中，主體結構包括筒體1、取樣孔2和延伸取樣管3。筒體1和第一管體301均采用有機玻璃制作，防止金屬材料對重金屬的研究產生干擾。

本實施例中，筒體1內徑為8 cm，管壁厚底為5 mm，筒體1垂直位于底座上部，中心與底座重合，柱體高30 cm，距離底座5 cm，15 cm和25 cm處分別有一個取樣孔，取樣孔是柱體上挖空的直徑為2.5 cm的圓形孔，每個取樣孔內表面攻有內徑為2 cm，長度為1 cm的固定內螺紋，固定內螺紋用于固定延伸取樣管。延伸取樣管由一個長為4 cm，內徑為1.5 cm的有機玻璃組成

如圖2所示，延伸取樣管3包括第一管體301、過濾網302、螺紋接頭303、第一外套管305、第二外套管306、六棱柱螺絲307和第二管體308，第一管體301和第二管體308固定連接并相通；第一管體301橫截面上設置有200目過濾網302（尼龍網），外壁上依次同軸嵌套固定有螺紋接頭303，第一外套管305通過螺紋旋接于螺紋接頭303外壁上且第一外套管305的外徑大于取樣孔2內徑；第二外套管306同軸嵌套固定于第一管體301和第二管體308的交接部分外壁上，并緊貼第一外套管305；所述的第二管體308靠近第一管體301的一端外壁攻有外螺紋，另一端用于與蠕動泵進液管連接，六棱柱螺絲307旋接于第二管體308帶螺紋一側的外壁上并緊貼第二外套管306；延伸取樣管3通過螺紋接頭303旋接于取樣孔2中，且第一管體301伸入筒體1內部。

延伸取樣管3安裝時，延伸取樣管3與筒體1外壁之間設置有橡皮圈304。

延伸取樣管3上還設置有緊固螺帽309。使用狀態(tài)下，第二管體308出口處最好包裹有防水密封薄膜進行進一步密封，緊固螺帽309通過螺紋旋接于第二管體308上，且旋緊后第二管體（308）出口位于緊固螺帽（309）外部使薄膜密封第二管體出口。

一種利用上述裝置的采集根際不同深度土壤及溶液的方法，步驟如下：

S1：將延伸取樣管3旋接于取樣孔2內，并將緊固螺帽309旋緊于第二管體308上。

S2將一定量的均勻拌有基肥的粒徑范圍為200-2000μm的土壤裝填于筒體內，裝填完畢后進行灌水，淹水后土壤的高度略高于第一個取樣孔2頂部；將水稻幼苗移栽入筒體內的土壤中，定期加水保持水稻處于淹水狀態(tài)，土壤表層上覆水最好維持在5cm左右。實際試驗時，可采用多個裝置同時進行試驗，種植水稻的筒體視為根際環(huán)境，以未種植水稻的筒體視為非根際對照。

S3：不采樣時，用防水密封薄膜將第二管體308出口處進行包裹，并緊固螺帽309旋緊于第二管體308上，防止水樣流出；采樣時，將緊固螺帽309擰出后，撕開防水密封薄膜，在第二管體308出口處通過蠕動泵進液管連接蠕動泵；利用蠕動泵依次對取樣孔2中的第二管體308進行土壤溶液的抽取，并置于保存容器中，即取得相應深度的土壤溶液樣品；土壤溶液樣品采集完后，將延伸取樣管3整個旋出脫離筒體1，利用取樣器從取樣孔2處伸進土壤中，在同一水平線上旋轉挖出適量土壤樣品至自封袋中保存于-20℃以下待分析，即取得相應深度的土壤樣品。例如，本實施例中，三個取樣孔分別代表上層土壤表層、中層距離表層土壤10 cm處、下層距離表層20 cm處的土壤。

S4：土壤和土壤溶液樣品取完后，將延伸取樣管3重新旋入取樣孔2處，用防水密封薄膜將第二管體308出口處進行包裹，并緊固螺帽309旋緊于第二管體308上；重新向筒體1內加入去離子水，保持水稻淹水狀態(tài)，不影響水稻生長發(fā)育。待下一次采樣。

以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳的方案，然其并非用以限制本實用新型。有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。