一种分段分层采集种子际与根际土壤的装置与方法

1.本发明涉及土壤采集技术领域，尤其涉及一种分段分层采集种子际与根际土壤的装置与方法。


背景技术：

2.土壤对种子萌发过程及植物生长至关重要，土壤的理化性质、养分含量、微生物系统等是衡量土壤对植物影响的主要指标，而土壤样品的准确采集决定着研究工作的顺利开展和结果的准确度。现有的种子际和根际土壤取样，多采用土钻、根钻等取土器对不同深度土壤进行多点取样，取样点的选择准确度不够，且土壤的组成物质、养分等多分布不均匀，多点取样也可能存在样品代表性差等问题；较大量的样品采集，测定结果准确度提高，但需要挖掘较大的作业剖面，且采集过程中还需要多次测量取样半径、深度等数据，费时费力。
3.如在种衣剂、颗粒剂等种子处理药剂的生产应用中，研究化学药剂在土壤中的释放、迁移、吸附等规律是明确药剂防治效果的基础，通过测定不同层次土壤中的制剂有效成分含量可以对规律性问题进行定量分析，但化学药剂在土壤中分布不均匀、含量较低，如何通过装置和方法创新，实现土壤样品的准确、有效采集，是研究农药、肥料等外源物质对农作物高效利用的共性技术难题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种植物种子际与根际土壤采集装置及方法。
5.一种分段分层采集种子际与根际土壤的装置，包括取土环刀和中心点定位架；所述中心点定位架的中心设置有一中心孔，该中心孔位于所述取土环刀的中心；
6.所述取土环刀呈圆筒状，其底部圆周为环刀刀口。
7.进一步地，如上所述的分段分层采集种子际与根际土壤的装置，所述取土环刀的半径与高度一致。
8.进一步地，如上所述的分段分层采集种子际与根际土壤的装置，所述中心点定位架采用十字交叉支架，所述中心孔位于十字交叉的中心。
9.一种分段分层采集种子际与根际土壤的方法，包括以下步骤：
10.(1)以种子播种位置或植株茎秆为取样中心点，在该取样中心点扦插中心点标识物；
11.(2)选择符合规格的取土环刀，将配套的同一规格中心点定位架置于取土环刀中部，使所述定位架的中心孔穿过所述中心点标识物，将所述取土环刀与中心点定位架一同垂直压入土壤，直至土样略高出取土环刀；
12.(3)移开所述中心点定位架；
13.(4)缩小取土环刀的半径，再次将配套的同一规格中心点定位架置于该缩小半径的取土环刀中部，并一同垂直压入土壤，后将该中心点定位架再次移开；
14.(5)逐级缩小取土环刀的半径，依次将不同规格取土环刀与配套的中心点定位架一同垂直压入土壤依次进行土样采集；每次取样过程中均保证所述中心点标识物准确穿过取中心点定位架的中心孔；
15.(6)完整取出全部环刀，取出过程中确保不扰动环刀内土壤，如出现亏缺或松动，则弃掉采集土样，重新采集；
16.(7)收集前后两次取土环刀垂直压入土壤形成的环形土样；
17.(8)将每次采集的土样分别装入自封袋保留、编号和待测。
18.进一步，如上所述的植物种子际与根际土壤采集方法，步骤(7)中收集土样时，削平取土环刀顶部和底部土壤，然后由外及里，完整收集每两层环刀夹层内及底部土样。
19.进一步，如上所述的植物种子际与根际土壤采集方法，所述中心点标识物采用硬质细钢丝制成。
20.进一步，如上所述的植物种子际与根际土壤采集方法，步骤(7)中收集的顺序为：先收集外圈、较大半径的，一环一环的，逐渐向内收集，直到收集完毕。
21.有益效果：
22.本发明提供的分段分层采集种子际与根际土壤的装置，并给出了其完整的使用方法，该装置简单、易操作。本发明提供的方法可以实现种子际与根际土的准确采集，进而为后续研究提供必要保障。
23.所述分层指的是垂直方向上的不同土壤深度、分段是以植株为圆心的水平方向不同距离。分段与分层都是利用环刀不同直径实现的，之所以设计成半径与高度一致，是考虑植物根系生长或外缘添加的农药化肥等物质都是以根或施用点为圆心，向各个方向扩散，所以环刀设计成半径与高度一致，所取得的土样更接近于生长或物质分布规律。所以要把种子的位置或者根部标记中心点。
24.定位架的功能是保证中心或者圆点的固定，类似于同心圆。
25.本发明提供的方法，通过逐级缩小取样半径，可以减少环刀压入造成的土壤外扩影响，便于取样。
26.本发明提供的方法，其选择符合规格的环刀，将配套的同一规格定位架置于环刀顶部，定位架中心孔与环刀同时穿过中心点标识物，可以确保土壤采集的准确。
附图说明
27.图1为本发明取土环刀结构示意图；
28.图2为图1的俯视图。
具体实施方式
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1、图2所示，本发明提供一种分段分层采集种子际与根际土壤的装置，包括取土环刀11和中心点定位架12；所述中心点定位架12的中心设置有一中心孔121，该中心孔
121位于所述取土环刀1的中心；所述取土环刀1呈圆筒状，其底部圆周为环刀刀口。
31.所述中心点定位架12用于定位取样中心点，中心孔孔径固定，可以准确方便地确定不同取样半径，且中心孔孔径固定，提高了装置的准确度和可操作性。
32.进一步地，所述中心点定位架12采用十字交叉支架，中心留圆孔，便于观察和标识。
33.进一步地，所述取土环刀1的半径与高度一致。植物-土壤互作过程中，物质或根系在土体内水平和垂直方向均进行扩散、迁移和分布，将圆筒状环刀设计成半径与高度一致，所采集的土壤样品可以准确代表种子际与根际土壤特征。
34.本发明还提供一种分段分层采集种子际与根际土壤的方法，包括以下步骤：
35.(1)以种子播种位置或植株茎秆为取样中心点，在该取样中心点扦插中心点标识物；
36.(2)选择符合规格的取土环刀11，将配套的同一规格中心点定位架12置于取土环刀11中部，使所述定位架的中心孔121穿过所述中心点标识物，将所述取土环刀11与中心点定位架12一同垂直压入土壤，直至土样略高出取土环刀11；
37.(3)移开所述中心点定位架12；
38.(4)缩小取土环刀11的半径，再次将配套的同一规格中心点定位架12置于该缩小半径的取土环刀11中部，并一同垂直压入土壤，后将该中心点定位架12再次移开；
39.(5)逐级缩小取土环刀11的半径，依次将不同规格取土环刀11与配套的中心点定位架12一同垂直压入土壤依次进行土样采集；每次取样过程中均保证所述中心点标识物准确穿过取中心点定位架12的中心孔121；
40.(6)完整取出全部环刀，取出过程中确保不扰动环刀内土壤，如出现亏缺或松动，则弃掉采集土样，重新采集；
41.(7)收集前后两次取土环刀11垂直压入土壤形成的环形土样；
42.(8)将每次采集的土样分别装入自封袋保留、编号和待测。
43.进一步地，步骤(7)中收集土样时，削平取土环刀11顶部和底部土壤，然后由外及里，完整收集每两层环刀夹层内及底部土样。
44.进一步地，所述中心点标识物采用硬质细钢丝制成。
45.实施例：
46.本发明实施例提出的分段分层采集种子际与根际土壤取样方法是：
47.(1)以种子播种位置或植株茎秆为取样中心点，利用硬质细钢丝等易得物固定中心点，作为中心点标识物；
48.(2)根据实验设计的最大取样半径，选择符合规格的环刀，将配套的同一规格定位架置于环刀顶部，定位架中心孔与环刀同时穿过中心点标识物，平稳准确下落至取样平面上；环刀刃口向下，利用环刀手柄或橡胶锤等将环刀垂直压下，直至土样略高出环刀；
49.(3)为减少环刀对取样土壤造成的外扩影响，逐级缩小取样半径，过程中保证不同半径定位架中心孔和环刀均准确穿过中心点标识物，依次将不同规格环刀垂直压入土壤；
50.(4)取环刀时，细致清除最大半径环刀外壁土壤，底部土壤略溢出环刀底部，完整取出全部环刀，过程中确保不扰动环刀内土壤，如出现亏缺或松动，则弃掉采集土样，重新采集；
51.(5)收集土样时，削平环刀顶部和底部土壤，然后由外及里，完整收集每两层环刀夹层内及底部土样，对土样进行分段分层收集，将全部或缩分适量土壤装入自封袋保留、编号和待测。
52.实验例：
53.种衣剂包衣棉花种子后种子际土壤的采集
54.试验目的，吡虫啉种衣剂包衣棉花种子后播种于花盆(半径》10cm)或大田环境中。种子萌发期，采集种子周围不同水平位置和深度的土壤样品，采用液相-质谱法测定吡虫啉在种子周围和土壤中的含量，明确其释放和分布规律。
55.种子际土样采集方法：用半径分别为2cm、4cm、6cm、8cm和10cm的环刀进行取样操作。
56.(1)将半径10cm的中心点定位架置于半径10cm的环刀上，用穿过定位架中心孔的细钢丝对种子位置进行标记，同时，将环刀垂直压入土壤，发力均匀，避免环刀倾斜；最后再移开定位架；
57.(2)将半径8cm的定位架置于半径8cm环刀之上，定位架的中心孔穿过细钢丝，缓慢落下，保证8cm的取样范围进行准确定位，将环刀垂直压入土壤，再次移开定位架；
58.(3)按照上述步骤(1)、(2)，依次将6cm、4cm和2cm取样环刀压入土壤，逐级对不同水平位置、深度土壤进行分段分层固定；
59.(4)清除半径10cm环刀外壁的多余土壤，在》10cm深度将环刀组整个取出，削平环刀两端土样，然后依次取出各段各层土壤样品，缩分后保留300g土壤，装入自封袋编号待测。
60.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。