一種立體自控植物氣霧培養裝置，包括立體栽植筒、營養液供給系統、均光旋轉系統、溫度控制系統和濕度控制系統；所述均光旋轉系統的固定端相對于地面固定設置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉系統的旋轉端上；所述立體栽植筒包括至少一個用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統和所述濕度控制系統分別控制所述栽植空間內的溫度和濕度。本發明專利技術可以實現營養液濃度地準確控制，還可以保證參試植物生長環境的一致，減少試驗誤差；同時，可以隨時打開的活動小門設計，為根系發育的動態觀測研究，提供了便利條件；可概括為：立體栽植節省空間，自動控制便于管理，霧化供養降低誤差，門式植筒便于觀測。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術專利涉及科學試驗設備，涉及一種植物研究設備，特別是涉及植物栽植試驗的設備，應用于植物學、農學、林學等有關植物類科研、教學領域。
技術介紹
植物營養研究是植物生理研究和培育技術研發的重要內容，常采用盆栽或水培方式進行試驗植物的栽培。盆栽試驗由于難以掌握營養液澆灌量與灌水量，使各容器基質中水分與養分難以準確控制，不僅試驗管理難度大，試驗誤差難以排除，且根系狀況的隨時觀測亦不易實現。水培試驗可以準確控制營養液濃度，但根系必須有較充足的氧氣供給，即需要經常換水、或使營養液保持循環狀態、或向營養液中不斷加氧(加空氣)，至今尚無專用試驗>J-U ρ α裝直。
技術實現思路
本專利技術的目的在于設計一種新型的立體自控植物氣霧培養裝置，解決上述問題。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下一種立體自控植物氣霧培養裝置，包括立體栽植筒、營養液供給系統、均光旋轉系統、溫度控制系統和濕度控制系統；所述均光旋轉系統的固定端相對于地面固定設置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉系統的旋轉端上；所述立體栽植筒包括至少一個用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統和所述濕度控制系統分別控制所述栽植空間內的溫度和濕度。所述栽植空間包括位于所述立體栽植筒內部的根系生長空間和設置在所述立體栽植筒筒壁上的栽植穴，所述栽植穴包括定植孔、定植筐和設置在所述定植筐中的植株固定材料，所述定植筐對準所述定植孔設置。所述定植孔和所述定植筐向外向上傾斜45°角。所述立體栽植筒包括三個獨立的栽植空間，每個栽植空間包括40個栽植穴，所述植株固定材料為海綿或塑料泡沫材料。所述立體栽植筒中設有空間隔離構造，所述空間隔離構造以所述立體栽植筒的長軸為圓心縱向將所述立體栽植筒的桶內空間均等地分割成三個獨立的栽植空間。 所述立體自控植物氣霧培養裝置設置在全光溫室中。所述營養液供給系統為營養液噴霧供給系統，所述營養液供給系統的營養液霧化噴頭對準所述栽植空間。所述栽植筒上設有能夠隨時開閉的觀測門。本專利針對現有盆栽和水培試驗之不足，以及目前植物研究的需要，設計了全新的專用設備。本專利技術中的溫、濕度控制系統由溫、濕度控制器和供電系統(集電環等)組成。功能在于控制立體栽植筒內的溫度和濕度，為植物根系生長創造適宜的溫濕度條件。如圖I、圖3所示，立體栽植筒由三個相互獨立的栽植空間組成。每一空間又由栽植穴(2)(包括定植孔、定植筐和植物固定材料)和根系生長空間組成。是試驗植物定植和生長的地方。也是根系研究觀測的地方。每一空間可栽植40株植物。如圖2所示，立體栽植筒系統由栽植筒筒體(I)、植物定植構造(2)、頂部排風(8)和下側部濕簾(18)、筒內空間隔離構造(15)、筒底營養液分流防混構造(16)及觀測門(17)共六部分組成。該立體栽植筒系統具有提供植物地上地下生長空間，根系生長空間溫度調控，不同試驗內容獨立空間隔離與營養液防混，根系隨時全貌觀測等綜合功能。栽植筒筒體(I)是試驗植物固定和生長的場所，要求可以使植物得以固定和有良好的生長環境，并便于觀測。為滿足植物固定的要求，栽植筒壁上安裝了呈向外上傾斜45°的植物定植構造(2)(定植孔和定植筐)，可以使植物停留在栽植筒壁上；筐內有固定植物的海綿或塑料泡沫材料，可以實現將植物固定在定植筐內并保持固定姿態(45°向上)。 溫度控制系統包括頂部排風⑶和下側部濕簾(18)結構，為栽植筒體內植物根系生長空間溫度調節系統。通過位于栽植筒頂部的排風扇向外抽風，使筒外空氣通過濕簾進入筒內，同時帶走濕簾水分，使所通過的空氣降溫并實現筒內降溫的目的。如圖3所示，筒內空間隔離構造(15)以栽植筒長軸為圓心，縱向將筒內空間分為三個相互獨立的空間，用于不同內容的單獨試驗。在每一空間的底部(即栽植筒底部)與其相對應的營養液儲存容器位置，設計有筒底營養液分流防混構造(16)，確保同一筒內三部分獨立空間各營養液保持互不混合。主要是通過筒底的導流嘴(19)，和位于觀測門下方筒底上的阻水門檻(20)而實現。三部分獨立的營養液由位于筒頂的霧化噴頭分別噴霧至各自的封閉空間后，除部分用于濕潤植物根系提供養分水分外，多余部分則沿著筒內隔離板(15)和筒壁(包括觀測門壁(17))向下流至栽植筒底部匯集。匯集的營養液受到位于筒體邊緣門檻(20)的阻擋不能由邊緣流出筒外，便由筒底開孔(回流孔(16))向下流出。由于三個獨立空間底部在其營養液儲存容器上方均有各自的營養液回流孔，故多余營養液又返回了儲存器中。為防止由三個回流孔返回的營養液在栽植筒底部外相互混合，各回流孔均設計了導流嘴(19)，從而使回流液準確返回儲存器。觀測門是沿栽植筒豎軸方向，占各獨立空間筒壁1/2的活動筒壁。一邊通過合頁與本空間固定筒壁相連，另一邊通過鎖扣與相鄰空間固定筒壁相扣，可方便地向外開啟，以便根系觀測。如圖4所示，營養液霧化供給系統和濕度控制系統組成一個大系統，由營養液儲存容器(3)、加壓設備(泵)(4)、輸送管(29)、噴頭(5)和濕度控制器(10)組成。營養液儲存容器分為3個獨立部分；加壓、輸送和噴霧三功能組成的營養液霧化系統，在每一栽植筒中共有3套，相互獨立，并與相對應的營養液儲存容器相配套。在圖4中，營養液供給系統由營養液儲存容器、水泵和霧化器三部分組成。營養液儲存容器是在一個大盆中由兩個不同半徑同心圓筒相隔而成的三個獨立圓柱體空間((301)、(302)、(303))。各空間通過管道分別與盆外三個相對應的營養液觀測杯(30)相連通，以便營養液濃度的檢測和儲存容器中營養液液面高低的觀察。三個加壓泵((401)、(402)、(403))分別位于栽植筒內部三個獨立空間，分別安裝在防水盒中。進水管分別通過栽植筒底部三個營養液導流嘴((1901)、(1902)、(1903))伸入三個營養液儲存容器。霧化器為低壓霧化噴頭(5)，營養液經加壓泵加壓由出水管向上進入噴頭霧化噴出，為植物生長提供水分和營養供給并調節栽植空間內的濕度。如圖5所示，位于栽植筒(I)內的加壓水泵(4)，及位于栽植筒頂部的調溫排風扇(8)和筒內發熱體(32)的啟閉，由分別位于筒內的溫度傳感器(3101)和濕度傳感器(3102)采集信號，由筒外的溫度控制器(9)和濕度控制器(10)實現自控。栽植筒轉動過程中加壓泵(4)、調溫風扇(8)及發熱體(32)的供電，溫度傳感器和濕度傳感器的信號傳遞，均分別通過位于栽植筒頂部的集電環碳刷結構((11)、(12)、(1301)、(1302)、(1401)、(1402))而實現。如圖6所示，均光旋轉系統由電動機(7)和軸承旋轉部分(6)組成。功能在于使整 個栽植筒每天不定時旋轉，每次旋轉一個角度，使其上所栽植的植物每天均能得到相對均等的光照條件，確保試驗植物受光一致。圖6中(39)為筒體底部隔水筒，可防止營養液由底部下部進入壓力軸承。由圖6可見，支撐底座(27)、支撐柱(25)及壓力軸承￠)，構成了栽植筒旋轉的支撐減阻構造。栽植筒所有重量均集中在壓力軸承(6)并經支撐柱(25)傳遞至支撐底座(27)。放置于地面支撐物之上的支撐底座再經地面支撐物將壓力傳遞至地面，從而使栽植筒僅通過筒底中心小面積與壓力軸承接觸而保持直立狀態。下端固定于支撐底座(27)上的筒體旋轉軸(26)，縱向自下而上通本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種立體自控植物氣霧培養裝置，其特征在于：包括立體栽植筒、營養液供給系統、均光旋轉系統、溫度控制系統和濕度控制系統；所述均光旋轉系統的固定端相對于地面固定設置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉系統的旋轉端上；所述立體栽植筒包括至少一個用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統和所述濕度控制系統分別控制所述栽植空間內的溫度和濕度。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫長忠，
申請(專利權)人：中國林業科學研究院華北林業實驗中心，
類型：發明
國別省市：
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