本發明公開了一種植物根系養分吸收模擬裝置及其使用方法，該裝置包括采樣管、供液系統和低壓系統。所述采樣管分別與供液系統、低壓系統連接，采樣管包括采樣管體和陰/陽離子交換膜；采樣管體的外壁中部設有若干個孔，且采樣管體外壁各孔之間還設有若干個凹槽。該裝置的使用方法是將經NaHCO溶液浸泡過的采樣管埋置于土壤2小時后取出并用HCl溶液洗脫，測定洗脫液中的陰陽養分離子含量以評估土壤中能被植物根系吸收的養分。本發明具有準確性高、節能環保、操作步驟簡單等優點。

1.一種植物根系養分吸收模擬裝置，其特征在于：包括采樣管、供
液系統和低壓系統，所述采樣管分別與供液系統、低壓系統連接；所述采
樣管包括采樣管體以及覆在采樣管體外壁上的陰/陽離子交換膜；采樣管體
的外壁上設有若干個孔，且采樣管體外壁在各孔之間還設有若干個凹槽；
所述凹槽包括環凹槽和主凹槽，環凹槽設于豎直方向上相鄰的兩個孔之
間，主凹槽為一沿軸向延伸的溝槽；各環凹槽匯聚于主凹槽處，且各環凹
槽與主凹槽之間形成多個“個”字形；
所述供液系統包括貯液瓶、供液管、流量調節器和滴頭，供液管的一
端與貯液瓶連接，另一端與滴頭連接，滴頭嵌入到采樣管的主凹槽中；所
述流量調節器設于所述供液管上；在貯液瓶的瓶口還連接有與其相通的通
氣管，通氣管的另一端通往大氣；
所述低壓系統包括抽氣管、螺旋止水夾、三通閥、注射器和管塞，所
述抽氣管的一端插入管塞中，并通過管塞與采樣管連接，另一端與三通閥
連接，所述三通閥與注射器連接，所述螺旋止水夾設置于抽氣管上。
2.根據權利要求1所述的植物根系養分吸收模擬裝置，其特征在于：
所述采樣管體上的各孔呈現矩陣排列，豎直方向上每相鄰的兩個孔之間的
圓心距為1.0～1.5cm。
3.根據權利要求1所述的植物根系養分吸收模擬裝置，其特征在于：
所述注射器的活塞柱上設有兩對缺口，注射器的管體上設有固定片，所述
缺口與固定片卡接。
4.根據權利要求1所述的植物根系養分吸收模擬裝置，其特征在于：
所述采樣管體的下端密封，其上端塞有低壓系統的管塞。
5.根據權利要求1所述的植物根系養分吸收模擬裝置，其特征在于：
所述采樣管外還套有管套。
6.根據權利要求5所述的植物根系養分吸收模擬裝置，其特征在于：
該裝置還包括裝有NaHCO₃溶液或HCl溶液的洗脫筒，采樣管置于洗脫筒
中。
7.根據權利要求6所述裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步
驟：
(1)將采樣管浸泡于裝有NaHCO₃溶液的洗脫筒中，使陽離子交換
膜被Na⁺飽和，陰離子交換膜被飽和；使用前將采樣管取出，用去
離子水清洗采樣管3～5次，套上管套；
(2)向供液系統的貯液瓶內注入相當于待測點土壤田間持水量的去
離子水；將采樣管埋置于待測點土壤中，取出管套，使采樣管上的陰/陽離
子交換膜與待測土壤緊密接觸；
(3)待采樣管埋置穩定后打開供液系統，調節流量調節器將供液管
的流量控制在4～6ml·min^-1；
(4)將三通閥旋至與大氣隔離處，拉動注射器的活塞至設定刻度處
卡接，使采樣管內形成低壓，調節螺旋止水夾以控制采樣管內的壓強與外
界大氣平衡所需時間為2～3min，一定時間后旋轉三通閥至與大氣相通處，
推動注射器的活塞排出其中的空氣，重復上述操作若干次；
(5)當采樣管在待測土壤中埋置時間達到預定時間后，取出采樣管，
拆開供液系統、低壓系統與采樣管的連接，清除粘附于離子交換膜上的土
粒；
(6)將采樣管置于裝有HCl溶液的洗脫筒中洗脫一定時間；
(7)待達到設定時間后，將采樣管取出，采用常規方法對HCl溶液
進行分析；所述常規方法包括紫外-可見分光比色法和火焰分光光度法；
(8)用去離子水洗去洗脫筒及采樣管上殘留的HCl后，將NaHCO₃
注入洗脫筒中，并將采樣管浸入其中，留待下一次使用。